Ett internationellt forskarlag inklusive astronomer vid University of Birmingham har precis meddelat upptäckten av två "superjords"-planeter som kretsar kring LP 890-9, en liten, cool stjärna som ligger cirka 100 ljusår från jorden.

Stjärnan, även kallad TOI-4306 eller SPECULOOS-2, är den näst coolaste stjärnan som hittats som värd för planeter, efter den berömda TRAPPIST-1. Denna sällsynta upptäckt är föremål för en kommande publikation i tidskriften Astronomy &Astrophysics .

Systemets inre planet, kallad LP 890-9b, är cirka 30 % större än jorden och fullbordar en bana runt stjärnan på bara 2,7 dagar. Denna första planet identifierades ursprungligen som en möjlig planetkandidat av NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), ett rymduppdrag som letade efter exoplaneter som kretsar kring närliggande stjärnor. Denna kandidat bekräftades och karakteriserades av SPECULOOS-teleskopen (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), varav ett drivs av University of Birmingham. SPECULOOS-forskare använde sedan sina teleskop för att leta efter ytterligare transitplaneter i systemet som TESS skulle ha missat.

"TESS söker efter exoplaneter med hjälp av transitmetoden, genom att övervaka ljusstyrkan hos tusentals stjärnor samtidigt, leta efter lätta nedtoningar som kan orsakas av planeter som passerar framför deras stjärnor", förklarar Laetitia Delrez, postdoktor vid universitetet i Liège , och huvudförfattaren till artikeln.

"Men en uppföljning med markbaserade teleskop är ofta nödvändig för att bekräfta den planetariska naturen hos de upptäckta kandidaterna och för att förfina måtten på deras storlekar och orbitala egenskaper."

Denna uppföljning är särskilt viktig när det gäller mycket kalla stjärnor, som LP 890-9, som avger det mesta av sitt ljus i det nära-infraröda och för vilka TESS har en ganska begränsad känslighet.

Teleskopen i SPECULOOS-projektet, installerade vid ESO:s Paranal-observatorium i Chile och på ön Teneriffa, är optimerade för att observera denna typ av stjärna med hög precision, tack vare kameror som är mycket känsliga i det nära-infraröda.

"Målet med SPECULOOS är att söka efter potentiellt beboeliga jordplaneter som passerar några av de minsta och coolaste stjärnorna i solområdet, som planetsystemet TRAPPIST-1, som vi upptäckte 2016", minns Michaël Gillon, från University of University of Liège och huvudutredaren för SPECULOOS-projektet. "Denna strategi är motiverad av det faktum att sådana planeter är särskilt väl lämpade för detaljerade studier av deras atmosfärer och för sökandet efter möjliga kemiska spår av liv med stora observatorier, som James Webb Space Telescope (JWST)."

Observationerna av LP 890-9 som samlats in av SPECULOOS visade sig vara fruktbara eftersom de inte bara bekräftade den första planeten, utan de var avgörande för upptäckten av en andra, tidigare okänd planet. Denna andra planet, LP 890-9c (döpt om till SPECULOOS-2c av SPECULOOS-forskarna), är ungefär lika stor som den första (cirka 40 % större än jorden) men har en längre omloppstid på cirka 8,5 dagar. Denna omloppsperiod, som senare bekräftades med instrumentet MuSCAT3 på Hawaii, placerar planeten i den så kallade "beboeliga zonen" runt sin stjärna.

"Den beboeliga zonen är ett koncept under vilket en planet med liknande geologiska och atmosfäriska förhållanden som jorden skulle ha en yttemperatur som tillåter vatten att förbli flytande i miljarder år", förklarar Amaury Triaud, professor i exoplanetologi vid University Birmingham och ledare för SPECULOOS-arbetsgruppen som planerade observationerna som ledde till upptäckten av den andra planeten. "Detta ger oss en licens att observera mer och ta reda på om planeten har en atmosfär, och i så fall studera dess innehåll och bedöma dess beboelighet."

Nästa steg blir att studera atmosfären på denna planet, till exempel med JWST, för vilken LP 890-9c verkar vara det näst mest gynnsamma målet bland de potentiellt beboeliga markplaneter som är kända hittills, endast överträffade av TRAPPIST- 1-planeter (för vilka professor Triaud också var medupptäckare).

"Det är viktigt att upptäcka så många tempererade terrestra världar som möjligt för att studera mångfalden av exoplanetklimat, och så småningom vara i stånd att mäta hur ofta biologi har dykt upp i kosmos," tillade professor Triaud. + Utforska vidare

Första ljuset för SPECULOOS