Gliese 581g on ekstra-aurinkoplaneettaehdokas planeettajärjestelmässä, joka on vain 20 valovuoden päässä Maasta, mutta tällä hetkellä sen olemassaoloa epäillään suuresti. Eksoplaneetta ilmoitettiin ensimmäisen kerran vuonna 2010 maapallon massaa lähellä olevaksi planeetaksi isäntätähtensä elinkelpoisella vyöhykkeellä, mutta nyt se on joutunut tarkastelun kohteeksi, kun muut tutkimusryhmät ovat asettaneet sen löytymisen kyseenalaiseksi.
Vaikka tuhansia eksoplaneettakandidaatteja on löydetty, tarvitaan yleensä vähintään kaksi toisistaan riippumatonta havaintoa, jotta voidaan vahvistaa, että nämä planeetat todella ovat olemassa. Tieteellisen tarkkuuden vuoksi planeetan tulisi olla kahden eri tiimin havaitsema kahdella eri observatoriolla. Alkuperäiset tutkijat, jotka löysivät Gliese 581g:n vuonna 2010, puolustivat kuitenkin menetelmiään vuonna 2012 ja kyseenalaistivat joidenkin muiden ryhmien työn.
Ainakaan yksi tunnettu eksoplaneettatietokanta ei enää listaa sitä. Planeetta ei ole tällä hetkellä listattuna Habitable Exoplanets Catalog -luettelossa, jota ylläpitää Puerto Ricon yliopiston Arecibon Planetary Habitability Laboratory. Lokakuussa 2014 julkaistussa blogikirjoituksessa, jossa luonnehditaan ”vääriä aloituksia” eksoplaneettojen asuttavuudessa, tutkija Abel Mendez kirjoitti, että planeettaa ei ole olemassa.
Löytö
Planeetan ilmoitti ensimmäisen kerran syyskuussa 2010 Steven Vogtin johtama ryhmä Kalifornian yliopistossa Santa Cruzissa. Käyttämällä Havaijilla sijaitsevan W.M. Keck -observatorion 11 vuoden havaintoaineistoa ryhmät ilmoittivat kahdesta planeetasta Gliese 581 -tähden ympärillä: Gliese 581f ja Gliese 581g. Tulokset julkaistiin Astrophysical Journal -lehdessä, ja ne ovat saatavilla myös esipainettuna versiona Arxivissa.
Planeetan uskottiin olevan punaisen kääpiön emotähtensä asuttavassa vyöhykkeessä. Tämäntyyppinen tähti on viileämpi kuin oma aurinkomme, mikä tarkoittaa, että planeettojen täytyy kyyristyä lähelle saadakseen tarpeeksi lämpöä, jotta niiden pinnalla voisi virrata vettä. Vaikka tähtitieteilijät yleensä määrittelevät asuttavuuden sen perusteella, pystyykö planeetta ylläpitämään nestemäistä vettä, siihen voi kuitenkin vaikuttaa monet tekijät. Tällaisia tekijöitä ovat muun muassa planeetan ilmakehä ja se, kuinka vaihteleva sen emotähti on energian säteilemisen suhteen.
Löydöstä kertovassa lehdistötiedotteessa tutkijat myönsivät, että Gliese 581:llä ”on jonkin verran ristiriitaista historiaa asumiskelpoisia planeettoja koskevien väitteiden suhteen”. Kahden aiemmin järjestelmästä löydetyn planeetan, Gliese 581c ja Gliese 581d, uskottiin myöhemmin olevan asumiskelpoisen vyöhykkeen reunalla. (Myöhempinä vuosina myös Gliese 581d:n olemassaolo asetettiin kyseenalaiseksi). Historialliset arviot planeettojen lukumäärästä järjestelmässä vaihtelevat noin 3-6 planeetan välillä käytetystä menetelmästä riippuen.
Gliese 581g:n osalta tutkijat kertoivat, että planeetan toinen puoli on aina emotähteensä päin ja toinen aina pimeässä. Asuinalue olisi todennäköisesti varjon ja valon rajalla.
Gliese 581g löydettiin havaitsemalla sen emotähteensä aiheuttamat painovoiman heilahtelut, mutta tutkijoiden mukaan se oli hienovaraista; tarvittiin yli 200 havaintoa 1,6 metrin sekuntitarkkuudella. Keckin tiedot yhdistettiin toisen kuuluisan planeetanmetsästyslaitteen, Euroopan eteläisen observatorion Chilessä sijaitsevan La Sillan 3,6-metrisen teleskoopin HARPSin (High Accuracy Radial velocity Planetary Search project) tietoihin. Tähden kirkkausmittaukset vahvistettiin myös Tennesseen osavaltionyliopiston robottiteleskoopilla.
Planeetan kokoisia epäilyjä
Planeetan olemassaolo joutui hyvin nopeasti kyseenalaiseksi. Saman vuoden lokakuussa ryhmä – jota johti Michael Mayor Geneven observatoriosta – esitteli kuitenkin Kansainvälisessä tähtitieteellisessä liitossa HARPS-datan lisää datapisteitä käyttäen. He näkivät signaaleja, joiden he uskoivat olevan neljä muuta planeettaa kyseisessä järjestelmässä, mutta tiedot eivät osoittaneet Gliese 581g:tä, he sanoivat.
”Syy tähän on se, että mittalaitteen äärimmäisestä tarkkuudesta ja monista datapisteistä huolimatta tämän mahdollisen viidennen planeetan signaalin amplitudi on hyvin pieni ja periaatteessa mittauskohinan tasolla”, sanoi Francesco Pepe, Geneven observatoriossa HARPS-datan parissa työskentelevä tähtitieteilijä, Astrobiology Magazinen artikkelia varten lähettämässään sähköpostiviestissä, joka on julkaistu uudelleen SPACE-sivustolla.com.
Kirjoitus julkaistiin myös preprint-sivustolla Arxiv.org, mutta sitä ei ilmeisesti ole hyväksytty julkaistavaksi. Tämän Vogt esitti Space.comin artikkelissa vuonna 2012. Hän sanoi myös, että hänen oma ryhmänsä ei pystynyt tekemään samoja johtopäätöksiä kuin sveitsiläisryhmä – elleivät he poistaneet muutamaa datapistettä.
”En tiedä, oliko tämä poisjättäminen tahallista vai virhe”, hän sanoi tuolloin. ”Voin vain sanoa, että jos se oli virhe, he ovat tehneet saman virheen nyt useammin kuin kerran, ei vain tässä paperissa, vaan myös muissa papereissa.”
Tieteellinen kiista
Vuoden 2010 tutkijaryhmät, jotka kumpikin vastustivat toisiaan, käynnistivät 581g:tä koskevan julkaisutoiminnan, jossa toisinaan keskusteltiin myös järjestelmän muiden oletettujen planeettojen uskottavuudesta. Niistä:
- Vuonna 2010 Rene Andraen johtama ryhmä Max Planck Institute for Astronomy -instituutista Heidelbergissä Saksassa sanoi, että Vogtin ryhmä oli perustanut löytönsä olettamukseen, jonka mukaan planeetoilla oli ympyränmuotoiset kiertoradat, mikä johtopäätös oli saksalaisen ryhmän mukaan virheellinen.
- Vuonna 2011 MNRAS-lehdessä julkaistiin artikkeli, joka perustui erilaiseen tilastolliseen menetelmään, jolla analysoitiin HARPS- ja HIRES-aineistoa. Tämä ryhmä, jota johti Philip Gregory British Columbian yliopistosta, ei myöskään löytänyt signaalia, joka osoittaisi 581g:n olemassaolon.
- Vuonna 2012 Vogt (joka löysi 581g:n) käytti samoja aineistoja kuin vuoden 2010 sveitsiläisryhmä, joka ei löytänyt 581g:tä. Hänen tiiminsä sanoi, että planeetta on olemassa niin kauan kuin planeetoilla on ympyränmuotoiset kiertoradat, ja sanoi, että tietyt datapisteet ovat voineet jäädä pois alkuperäisestä vuoden 2010 paperista vastapuolen tiimiltä. Vogt kertoi Space.com-sivustolle, että ympyränmuotoiset kiertoradat toimivat ”dynaamisen vakauden, sopivuuden ja säästäväisyyden periaatteen (Occamin partaveitsi) vuoksi”. Paperi julkaistiin Astronomische Nachrichten -lehdessä.
Jatkotutkimukset 581g:stä herättivät kuitenkin vahvoja epäilyjä sen olemassaolosta. Vuonna 2014 Penn State Universityn postdoc-tutkijan Paul Robertsonin johtama ryhmä totesi, että Gliese 581d (toinen planeetta järjestelmässä) ei näy aineistossa, kun sen auringon aktiivisuutta korjataan. Penn Staten lehdistötiedotteessa huomautettiin, että auringonpilkut voivat joskus naamioitua planetaarisiksi signaaleiksi. Gliese 581g:n läsnäolo päätellään tarkastelemalla Gliese 581d:n rataa. Jos 581d:tä ei sittenkään ole, päättelivät tutkijat, 581g:tä ei myöskään ole.
Toinen Guillem Anglada-Escudén (Lontoon yliopisto) johtama ryhmä toimitti kommentin kyseiseen artikkeliin, joka julkaistiin Science-lehdessä maaliskuussa 2015. He sanoivat, että Robertsonin ryhmän työssä käytettiin tilastollista menetelmää, joka ”on yksinkertaisesti riittämätön GJ 581d:n kaltaisten pienten planeettojen tunnistamiseen”, silloisen lehdistötiedotteen mukaan. Anglada-Escudén ryhmä kehotti analysoimaan aineiston uudelleen käyttäen ”tarkempaa mallia.”