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很快，第三距离的巴纳德星进入张晓辰视野，它是一颗M4型的黯淡红矮星，观测者必须使用望远镜才能看见。，与全天最亮的恒星天狼星（）和裸眼能看见的最暗星（+）相较之下（亮度的关系是以对数计算），。
巴纳德星的年龄介于70亿至120亿年之间，不仅比太阳古老，天文学家还认为它可能是银河系中最古老的恒星。它已经失去了大量的转动能量，光度的周期变化显示巴纳德星自转一周需要130天（相较之下太阳只需要25天）[1]。因为巴纳德星是一颗古老的恒星，所以长久以来都被假设是一颗休眠期中的恒星，但是天文学家在1998年观测到一个强烈的恒星耀斑，所以巴纳德星其实是一颗耀星。巴纳德星也是一颗变星，标示为蛇夫座V2500。
自行运动是天体在天球上对应的横向速度（相对太阳的“横向”移动），巴纳德星的自行速度是90公里/秒，，所以这颗恒星在人的一生中可以移动四分之一度，相当于满月视直径的一半。
巴纳德星的径向运动朝着太阳接近，所以天文学家可以观测到蓝移。目前有两份星表列出巴纳德星的径向运动数值：；。天文学家将这些测量值与自行运动一起考虑后，。
天文学家根据巴纳德星朝向太阳移动的速度推算，它将在公元9，800年时最接近太阳，，但是当时最接近太阳的恒星是比邻星，因为它将会移动到比巴纳德星还要更接近太阳的位置。令人失望的是届时这颗星依然很黯淡，，裸眼仍然看不见它，之后它又将稳定的远离太阳。
巴纳德星的质量大约是太阳质量的14%，半径是太阳的15-20%。虽然它的质量大约是木星质量的180倍，，所以这颗恒星与一颗棕矮星的大小相当。它的有效温度是3134（±102）K，视亮度是太阳亮度的4/，。因为它是如此暗淡，如果把它放在太阳的位置，巴纳德星的亮度也只有满月的100倍，与站在距离太阳80天文单位的位置来观测太阳相当。
巴纳德星之所以成为天文学家所瞩目的热门星球，是因为它有几点与众不同的地方。
第一是自行速度。
第二是距离近。
第三个也是巴纳德星最吸引人的地方，是这颗恒星周围很可能有两颗大小约等于木星和土星的行星在围绕着它旋转，是离我们很近的另一个太阳系。
因为巴纳德星拥有几点与众不同的特征，所以它成为天文学家相当瞩目的恒星。巴纳德星是目前所有已知恒星中自行运动最快的恒星，因此有时候也被称为巴纳德“逃亡之星”（RunawayStar），它的自行速度比大熊座的飞行之星快一倍。
恒星通常每年的自行速度还不到1角秒，牧夫座大角星自行运动算是比较明显的，但是一年也不到2角秒，。，除了南门二系统（半人马座α三合星）外，它是距离地球最近的恒星。
巴纳德星最吸引人的地方是这颗恒星周围很可能有两颗大小约等于木星和土星的行星围绕它公转，是一个距离地球很近的恒星系。
一般而言，恒星在我们看来是“恒定不动”的，但其实只是由于恒星通常与我们的距离都在数百、数千甚至数万光年外，故即便有运动，但由于相对位置改变较小，很难被察觉罢了。
但倘若恒星距离较近，相对就容易看出它的改变，天文学家称此现象为“恒星自行运动”。但恒星自行运动只反映了恒星在垂直于我们视线方向的切向速度。恒星在沿我们视线方向也在运动，其速度称为视向速度。
，相当于每秒走90公里，。以此速率计算，天文学家认为公元年时，，而成为除太阳外最接近我们的恒星，取代比邻星（）的位置，。
从1963年开始10年之间，有为数众多的天文学家接受彼德·范德的观点：他声称观测到巴纳德星自行运动上的摄动，显示它拥有一颗或数颗比木星更大的行星。
彼德·范德从1938年就开始观测这颗恒星，并与斯沃斯莫尔学院（SwarthmoreCollege）天文台的同事企图以微尺从摄影干板上测量它的位置变动，与行星一致的轨道摄动，以证明它有行星级伴星的存在；他曾动用十个人测量巴纳德星在干板上的位置，避免系统或人为的误差产生。彼德·，，他在1969年以论文明确的提出这些观测结果。他在同一年稍晚提出巴纳德星拥有两颗行星，。
其他的天文学家接着重复进行彼德·范德的观测，并在1973年发表了两篇重要的论文否定巴纳德星附近存在着一颗行星或数颗行星。天文学家盖特伍德和埃克霍恩在不同的天文台使用新的干片测量技术，但是都未能证实行星级伴星的存在。
赫尔希在四个月之前发表的论文，同样使用斯沃斯莫尔天文台的资料，发现观测巴纳德星时发现到的各种变化与望远镜的镜头进行调整和修改的时间有关；认为彼德·范德“发现”的行星是望远镜维謢和升级时所造成的假象。
彼德·范德从未承认行星并不存在，并且在1982年末再度发表巴纳德星附近有两颗行星的论文。彼德·范德在斯沃斯莫尔天文台的后继者WulffHeintz（他也是一位双星专家）对他的研究结果表示怀疑，而且后来持续批评彼德·范德在1976年之前的研究结果；两人的关系也因此而疏远。
天文学家还不能完全排除行星存在的可能性，他们在1980和90年代中对巴纳德星伴星的观测最后都没有成功，于是他们最后在1999年利用哈柏太空望远镜来进行干涉测量仍未发现行星的踪迹。。
这些争议对系外行星的研究也许有负面的影响，但至少提高了巴纳德星的知名度，使这颗恒星的声望在科幻的社群中不断的提升，并且被纳入代达罗斯计划的观测目标。
而这些，都是将来张晓辰要去利用的恒星目标。