В обозримом будущем изучение экзопланет и обнаружение потенциально пригодных для жизни миров становятся одними из самых захватывающих направлений астрономии. Особое внимание при этом уделяется звёздам низкой массы, известным как красные карлики или M-класса звёзды, вокруг которых, как показывают последние исследования, может вращаться большое количество землеподобных планет. Эти крошечные, но многочисленные звёзды представляют собой новую перспективную область для поиска условий, необходимых для возникновения и поддержания жизни. Красные карлики отличаются от нашего Солнца своей меньшей массой — обычно это от одной десятой до половины солнечной массы. Они составляют около 70% всех звёзд в Млечном Пути, что делает их самой распространённой звездной категорией в нашей галактике.
Несмотря на свою малую массу и сравнительно низкую светимость, красные карлики живут очень долго — их звёздная активность может сохраняться стабильно на протяжении миллиардов лет, что теоретически создаёт долговременное пространство для эволюции жизни. Основным инструментом открытия экзопланет вокруг таких звёзд является метод радиальной скорости, который измеряет небольшие колебания звезды, вызванные гравитационным воздействием её планет. Проект CARMENES, созданный при поддержке Университета Гейдельберга и расположенный на обсерватории Калар Альто в Испании, с помощью высокоточного спектрографа исследует звёздные спектры и выявляет данные для обнаружения планет, вращающихся вокруг маломассивных звёзд. Анализ данных с CARMENES позволил выявить четыре новые планеты с массой, близкой к земной, на орбитах звёзд, чья масса составляет менее шестой части от массы Солнца. Одним из центральных выводов исследования является высокая частота встречаемости мелких каменистых планет у маломассивных звёзд.
Статистический анализ показал, что такие звёзды в среднем имеют около двух планет с массой менее трех земных. Эти результаты подтверждают гипотезу, что в формировании планетарных систем вокруг красных карликов предпочтение получает образование маленьких планет, зачастую близких к своей звезде — в так называемой зоне обитаемости, где температура позволяет поддерживать жидкую воду. Понимание расположения границ этой зоны значительно отличается для красных карликов по сравнению с солнечными аналогами. Из-за низкой светимости звезды, зона обитаемости располагается гораздо ближе к ней, нередко в пределах нескольких дней орбитального периода планеты. Такое близкое расположение порождает дополнительные сложности, связанные с приливным захватом планеты и воздействием магнитной активности звезды.
Однако учёные отмечают, что стабильное излучение красных карликов и их долгая жизнь создают условия, при которых экзопланеты могут долгое время сохранять подходящие параметры для возникновения и поддержания жизни. Еще одной важной находкой считается то, что ни одна из ранее обнаруженных примерно 5000 экзопланет не является точной копией Земли по всем важным параметрам — массе, радиусу, температуре поверхности и типу родительской звезды. Новые открытия приблизили астрономов к поиску «сестры Земли» благодаря обнаружению планет, совпадающих по массе, размеру и температуре, что особенно важно для обитаемости. Это подчеркивает, что дальнейший фокус изучения должен смещаться именно в сторону маломассивных звёзд и их планет. Повышенный интерес к красным карликам обусловлен также их обилием в нашем ближайшем космическом окружении.
Многие из них находятся на расстоянии, облегчающем не только наблюдательную астрономию, но и будущие миссии к этим звёздам для проведения более детального изучения их систем. С развитием технологий спектроскопии и интерферометрии появятся возможности для изучения атмосфер экзопланет и поиска признаков биосигнатур, таких как кислород, метан и вода. Сотрудничество международных исследовательских команд с использованием инструментов, подобных CARMENES, позволит создавать более точные каталоги маломассивных звёзд и их планет, что значительно расширит наши знания о количестве потенциально обитаемых миров. Помимо углубления теоретических моделей формирования планетных систем, эти данные непосредственно влияют на стратегии дальнейших поисков жизни, направляя внимание исследователей к наиболее перспективным объектам. В заключение, можно отметить, что обнаружение и изучение маломассивных звёзд и их планет открывает новую страницу в астрономии и астрофизике.
Такие миры, несмотря на свои скромные размеры и невысокую энергию света, могут играть центральную роль в поиске внеземной жизни. Благодаря исследованиям, проводимым с использованием передовых технологий и международному сотрудничеству, человечество приближается к разгадке одного из самых загадочных вопросов — есть ли другие обитаемые миры в нашей галактике и как они устроены. Красные карлики с их множеством землеподобных планет, возможно, именно тот ключ к пониманию природы жизни во Вселенной.
