GJ 581 更新：宜居带内存在超级地球的额外证据

我们对 Forveille 等人 (2011) 提出的 GJ 581 显著扩展的 HARPS 2011 径向速度数据集进行了分析。我们的分析得出了关于该恒星宜居带内存在超级地球质量行星证据的截然不同的结论。只有在从其模型中剔除一些异常值并重新拟合修剪后的径向速度集后，我们才能复现他们报告的 \chi_{\nu}^2 和 RMS 值。对其开普勒模型进行的 4000 次 N 体模拟套件均导致系统不稳定，并揭示他们报告的 GJ 581e 偏心率 e=0.32 的 3.6\sigma 探测结果与系统的动力学稳定性明显不相容。此外，他们的开普勒模型若仅在观测时间基线上积分，会显著增加 \chi_{\nu}^2，表明在对该系统进行建模时需要包含非开普勒轨道进动。我们发现，一个所有行星均处于圆形或近圆形轨道的四行星模型，既能为其径向速度数据提供极好的自洽拟合，又能产生非常稳定的构型。对全圆形轨道四行星模型残差的周期图分析显示了显著的峰值，表明该系统中可能存在一颗或多颗额外的行星。我们得出结论，当前的 240 点 HARPS 数据集，当作为整体进行分析并用完全自洽的稳定轨道建模时，其本身确实为数据中存在周期接近 32 天的第五个信号提供了重要支持。该信号的虚警概率 <4%，且与一颗最小质量为 2.2 地球质量的行星一致，该行星 squarely 位于恒星的宜居带内（0.13 AU 处），在那里行星表面存在液态水的可能性很大。