Nästan två år efter att ha upptäckt Gliese 581g, den hyllade ”första potentiellt beboeliga” utomjordiska världen, fortsätter planetens upptäckare att kämpa för dess existens.
Fyndet av Gliese 581g skapade rubriker runt om i världen i september 2010, eftersom planeten sades kretsa mitt i sin stjärnas ”beboeliga zon” – det lagom långa intervallet av avstånd där flytande vatten, och kanske liv som vi känner till det, skulle kunna existera.
Bara några veckor senare började dock en annan framstående forskargrupp att ifrågasätta fyndet, eftersom de sade att den främmande planeten inte syntes i deras observationer. Denna grupp, som leddes av Michel Mayor från Genèveobservatoriet i Schweiz, hade hittat de tidigare kända fyra planeterna i Gliese 581-systemet.
Men i en ny studie som kommer att publiceras den 1 augusti granskar 581g:s upptäckare den schweiziska gruppens sedan dess utökade datamängd och ifrågasätter deras slutsatser, och säger att bevisen stöder planetens existens trots allt.
Data och analyser ”pekar på att det finns minst en annan planet utöver de bekräftade fyra, en femte planet, med en period på 26-39 dagar”, säger huvudförfattaren Steve Vogt, astronom vid University of California, Santa Cruz, till SPACE.com via e-post.
”Den femte planeten skulle ha en massa på endast 2-3 jordklot och skulle kretsa ganska rakt in i stjärnans beboeliga zon”, tillade han.
Sagan om Gliese 581g
Gliese 581-systemet är en nära granne till jorden och ligger bara 20 ljusår bort. Den 29 september 2010 meddelade Vogt och hans team att de hade hittat två nya planeter i systemet och att antalet kända världar nu är sex.
En av de nyfunna planeterna, 581f, befinner sig långt från värdstjärnan och fullbordar en omloppsbana var 400:e dag eller så. Men 581g fick mycket mer uppmärksamhet, eftersom den sägs vara den första steniga, ungefär jordstora främmande planeten som någonsin hittats i den beboeliga zonen.
Vogt och hans team upptäckte de två planeterna med hjälp av radialhastighetsmetoden – eller Dopplermetoden – som letar efter små vobblor i en stjärnas rörelse som orsakas av gravitationella dragningar från planeter som kretsar i omloppsbana. De studerade data från två olika instrument: HARPS-spektrografen, på ett teleskop i Chile, och HIRES-spektrografen, på Keck-teleskopet på Hawaii.
På en astronomikonferens i oktober 2010 meddelade det schweiziska teamet dock att de inte kunde hitta 581g eller 581f i en utökad uppsättning HARPS-data. Under de följande månaderna ifrågasatte också flera andra forskargrupper de två planeternas existens efter att ha omanalyserat tillgängliga HARPS- och HIRES-observationer med hjälp av andra statistiska metoder än de som Vogt och hans kollegor använde sig av.
I september 2011 slutförde det schweiziska teamet en studie där man tittade på ännu fler HARPS-observationer – sammanlagt 240 datapunkter för radialhastighet. Deras manuskript lämnades in till tidskriften Astronomy & Astrophysics och gjordes tillgängligt på den astronomiska preprint-webbplatsen arxiv.org.
Den schweiziska gruppens slutsatser var i stort sett desamma i den nyare uppsatsen som tidigare.
”Vår datauppsättning har därför en stark diagnostisk kraft för planeter med parametrarna Gl 581f och Gl 581g, och vi drar slutsatsen att det är osannolikt att Gl 581-systemet innehåller planeter med dessa egenskaper”, skriver forskarna i uppsatsen.
Tvivlar tvivlarna
Det schweiziska teamet gjorde sina 240 HARPS-datapunkter tillgängliga, och Vogt och hans kollegor bestämde sig för att göra en egen analys, som utgör kärnan i deras nya artikel.
De kom fram till helt olika slutsatser, där Vogts team kom fram till att data stödjer existensen av 581g så länge som systemets planeter alla befinner sig i ungefärliga cirkulära banor. Att göra detta antagande är inte svårt, sade Vogt.
”Jag anser att lösningen med alla cirkulära banor är den mest försvarbara och trovärdiga”, sade han. ”Av alla de skäl som jag förklarar i detalj vinner den på grund av dynamisk stabilitet, god anpassning och principen om sparsamhet (Occams raseri).”
Gliese 581f dyker inte upp i den nya analysen som Vogt och hans kollegor utfört, men vetenskapsmännen säger att det inte nödvändigtvis betyder att planeten är död.
”Det betyder inte att den inte skulle kunna finnas där i en mycket större kombinerad datamängd. Den här artikeln handlar bara om den 240-punkts HARPS-datauppsättningen, helt ensam”, säger Vogt. ”Vi har alla våra tidigare data, plus nya data som trillar in långsamt.”
Studien hävdar också att 581g:s existens inte är oförenlig med resultaten i de tveksamma statistiska artiklarna, som enligt upptäcktsgruppen använde en extremt konservativ upptäcktströskel.
Battling it out
Vogt sade också att hans team inte kunde reproducera de schweiziska forskarnas resultat från 2011 utan att kasta ut en handfull datapunkter.
”Våra beräkningar av dessa kvantiteter stämmer inte överens med dem som presenterades av schweizarna. Om vi inte gör fel är vi därför tvungna att dra slutsatsen att de utelämnade punkter”, sade Vogt. ”Vi kunde lätt återskapa deras värden när de utelämnade 5 punkter.”
”Jag vet inte om detta utelämnande var avsiktligt eller ett misstag”, tillade han. ”Jag kan bara säga att om det var ett misstag så har de gjort samma misstag mer än en gång nu, inte bara i det här dokumentet utan även i andra dokument.”
Studien som leddes av Vogt finns nu tillgänglig på arxiv.org, och den är planerad att komma ut den 1 augusti i tidskriften Astronomische Nachrichten (”Astronomiska anteckningar”), som är baserad i Tyskland. Men Vogt sade att den först lämnades in till, och godkändes av, The Astrophysical Journal.
The Astrophysical Journal skulle inte publicera studien, sade Vogt, förrän det schweiziska teamets artikel formellt godkändes av Astronomy & Astrophysics. När detta fortfarande inte hade skett efter nio månader beslutade Vogt och hans kollegor att dra tillbaka artikeln och publicera den i den tyska tidskriften.
Vogt sade att den schweiziska gruppens manuskript fortfarande inte har godkänts.
Många beboeliga planeter där ute
Det kommer troligen att krävas fler observationer för att med säkerhet reda ut hur många planeter som kretsar kring stjärnan Gliese 581, sade Vogt. Men exoplanetgruppen är inte direkt fixerad vid frågan.
Planetjägare hittar fler och fler världar utanför vårt solsystem. Antalet närmar sig 800 enligt vissa beräkningar, och tusentals fler väntar på bekräftelse genom uppföljande observationer. Och även om forskarna ännu inte har hittat en äkta främmande jord, kommer de allt närmare.
I december förra året bekräftade till exempel NASA:s rymdteleskop Kepler sin första planet i den beboeliga zonen, en ”superjord” som kallas Kepler-22b och som tros vara 2,4 gånger så stor som vår planet. Och Vogt ingår i en grupp som i februari tillkännagav en annan potentiellt beboelig superjord, känd som Gliese 667Cc.
”Budskapet är att oavsett vem som till slut får skrytmöjligheten att upptäcka den första verkligt bekräftade beboeliga planeten av jordstorlek, så börjar vi hitta dem i oväntat antal och oväntat nära”, säger Vogt. ”Det betyder att det finns många, många där ute, åtminstone tiotals miljarder eller fler, bara i vår egen galax.”
Följ SPACE.coms ledarskribent Mike Wall på Twitter @michaeldwall eller SPACE.com @Spacedotcom. Vi finns även på Facebook och Google+.
Renliga nyheter