Astrofysiker vid University of Texas i Arlington har förutspått att en jordliknande planet kan ligga på lur i ett stjärnsystem bara 16 ljusår bort.

Teamet undersökte stjärnsystemet Gliese 832 för ytterligare exoplaneter som finns mellan de två för närvarande kända främmande världarna i detta system. Deras beräkningar avslöjade att ytterligare en jordliknande planet med en dynamiskt stabil konfiguration kan vara bosatt på ett avstånd från 0,25 till 2,0 astronomiska enheter (AU) från stjärnan.

"Enligt våra beräkningar, denna hypotetiska främmande värld skulle förmodligen ha en massa mellan 1 och 15 jordens massor, " sa huvudförfattaren Suman Satyal, UTA fysikforskare, föreläsare och laboratoriehandledare. Tidningen är medförfattare av John Griffith, UTA-student och mångårig UTA-fysikprofessor Zdzislaw Musielak.

Astrofysikerna publicerade sina fynd denna vecka som "Dynamics of a probable Earth-Like Planet in the GJ 832 System" i The Astrophysical Journal .

UTA Physics Ordförande Alexander Weiss gratulerade forskarna till deras arbete, vilket understryker universitetets engagemang för datadriven upptäckt inom sin strategiska plan 2020:Bold Solutions | Global påverkan.

"Detta är ett viktigt genombrott som visar den möjliga existensen av en potentiell ny planet som kretsar runt en stjärna nära vår egen, " sa Weiss. "Det faktum att Dr. Satyal kunde visa att planeten kunde upprätthålla en stabil omloppsbana i den beboeliga zonen för en röd dvärg i mer än 1 miljard år är extremt imponerande och visar kapaciteten i världsklass hos vår avdelnings astrofysik grupp."

Gliese 832 är en röd dvärg och har knappt hälften av vår sols massa och radie. Stjärnan kretsar runt av en gigantisk Jupiter-liknande exoplanet betecknad Gliese 832b och av en superjordplanet Gliese 832c. Gasjätten med 0,64 Jupitermassor kretsar runt stjärnan på ett avstånd av 3,53 AU, medan den andra planeten potentiellt är en stenig värld, ungefär fem gånger mer massiv än jorden, som bor mycket nära dess värdstjärna - cirka 0,16 AU.

För denna forskning, teamet analyserade de simulerade data med en injicerad jordmassaplanet på detta närliggande planetsystem i hopp om att hitta en stabil orbitalkonfiguration för planeten som kan vara belägen i ett stort utrymme mellan de två kända planeterna.

Gliese 832b och Gliese 832c upptäcktes med radiell hastighetsteknik, som upptäcker variationer i den centrala stjärnans hastighet, på grund av den ändrade riktningen av gravitationskraften från en osynlig exoplanet när den kretsar runt stjärnan. Genom att regelbundet titta på en stjärnas spektrum - och så, mäta dess hastighet - man kan se om den rör sig periodvis på grund av påverkan av en följeslagare.

"Vi använde också integrerade data från tidsutvecklingen av orbitala parametrar för att generera de syntetiska radiella hastighetskurvorna för de kända och de jordliknande planeterna i systemet, sa Satyal, som tog sin Ph.D. i astrofysik från UTA 2014. "Vi fick flera radiella hastighetskurvor för varierande massor och avstånd som indikerar en möjlig ny mellanplanet, ", konstaterade astrofysikern.

Till exempel, om den nya planeten ligger runt 1 AU från stjärnan, den har en övre massagräns på 10 jordmassor och en genererad radiell hastighetssignal på 1,4 meter per sekund. En planet med ungefär jordens massa på samma plats skulle ha en radiell hastighetssignal på endast 0,14 m/s, alltså mycket mindre och svår att upptäcka med den nuvarande tekniken.

"Existensen av denna möjliga planet stöds av systemets långsiktiga omloppsstabilitet, orbital dynamik och den syntetiska radiella hastighetssignalanalysen", Satyal sa. "På samma gång, ett avsevärt stort antal observationer av radiell hastighet, studier av transitmetoder, såväl som direkt avbildning behövs fortfarande för att bekräfta närvaron av möjliga nya planeter i Gliese 832-systemet."

Under 2014, Noyola, Satyal och Musielak publicerade fynd relaterade till radioemissioner som tyder på att en exomoon kan kretsa runt en exoplanet i Astrofysisk tidskrift , där de föreslog att interaktioner mellan Jupiters magnetfält och dess måne Io kan användas för att upptäcka exomuner vid avlägsna exoplanetära system.