На відстані 4,37 світлових років від Землі Альфа Центаври є найближчою до нашої системи зір. Поколіннями вчені та умоглядні мислителі замислювалися про те, чи може вона мати планетарну систему, як наше власне Сонце, і чи може там існувати життя чи ні. На жаль, нещодавні зусилля з пошуку позасонячних планет у цій зірковій системі провалилися, потенційні виявлення пізніше виявились результатами артефактів у даних.
У відповідь на ці невдалі зусилля розробляються ще кілька амбітних проектів з пошуку екзопланет навколо Альфи Кентавра. Сюди входять космічні телескопи прямого зображення, такі як Project Blue та міжзоряна місія, відома як "Прорив зірки". Але згідно з новим дослідженням, яке проводили дослідники з Єльського університету, наявні дані можуть бути використані для визначення ймовірності планет у цій системі (і навіть якого виду).
Нещодавно з'явилося дослідження, в якому детально описуються їхні висновки Астрономічний журналпід заголовком «Виявлення планет у системі Альфа Кентаврі». Дослідженням керувала Лілі Чжао, аспірантка Єльського університету та співробітник Національного наукового фонду (NSF), співавтором якої стали Дебора Фішер, Джон Брюер та Метт Гігере з Єльського університету та Барбара Рохас-Айяла з Університету Андрес Белло в Чилі.
Заради свого дослідження Чжао та її команда вважали, чому зусилля щодо пошуку планет у найближчій до нас зірковій системі поки що не пройшли. Це дивно, якщо врахувати, що, статистично кажучи, у Альфи Центаври дуже ймовірно мати систему, якщо вона є власною. Як зазначив професор Фішер у недавньому прес-релізі Yale News:
"Всесвіт розповів нам, що найпоширеніші типи планет - це маленькі планети, і наше дослідження показує, що це саме ті, які, швидше за все, обертаються навколо Альфи Кентаврі A і B ... Оскільки Альфа Центаври так близько, це наша перша зупинка за межами нашої Сонячної системи. Майже напевно є маленькі, скелясті планети навколо Альфи Центаврів А та В. "
Окрім того, що є професором астрономії Єльського університету, Дебора Фішер також є одним з лідерів Єльської групи екзопланет. Як експерт у своїй галузі, Фішер присвятила десятиліття свого життя дослідженню екзопланет та пошуку земних аналогів поза нашою Сонячною системою. За рахунок часткового фінансування, наданого NASA та Національним науковим фондом, команда спиралася на наявні дані, зібрані деякими з останніх інструментів полювання на екзопланети.
Сюди входив CHIRON, спектрограф, встановлений на системі телескопа для дослідження малого та помірного діафрагми (SMARTS) в Міжамериканській обсерваторії Cerro Telolo (CTIO) в Чилі. Цей інструмент був розроблений командою Фішера, і дані, які він надав, поєднувалися з Планетарним вишукачем з високою точністю (HARPS) та Спектрографом ультрафіолетової та візуальної ешелі (UVES) на дуже великому телескопі ESO (VLT).
Використовуючи дані десяти років, зібрані цими інструментами, Чжао та її колеги створили сітку для системи Альфа Кентавра. Замість того, щоб шукати ознаки планет, які існували, вони використовували дані, щоб виключити, які типи планет там не можуть існувати. Як Чжао розповів Space Magazine електронною поштою:
«Це дослідження було особливим тим, що воно використовувало існуючі дані системи Альфа Кентаврі не для пошуку планет, а для характеристики того, які планети не могли існувати. Тим самим він повернув більше інформації про систему в цілому і надає вказівки для подальших спостережень за цією унікально харизматичною системою.
Крім того, команда проаналізувала хімічний склад зірок у системі Альфа Центавра, щоб дізнатися більше про види матеріалу, які були б доступні для формування планет. Виходячи з різних значень, отриманих за допомогою кампаній спостережень, проведених різними телескопами на трьох зірках Альфи Центавра (Альфа, Бета і Проксима), вони змогли поставити обмеження щодо того, які види планет можуть існувати там.
"Ми виявили, що існуючі дані виключають планети в заселеній зоні понад 53 маси Землі для альфа-кентавру A, 8,4 маси Землі для альфа-кентавру B і 0,47 маси Землі для Проксима Центавра", - сказав Чжао. "Що стосується хімічних складів, ми виявили, що співвідношення вуглецю / кисню та магнію / кремнію для альфа-кентавру A і B досить схожі на співвідношення Сонця."
В основному результати їх дослідження фактично виключали можливість будь-яких газових гігантів розміром Юпітера в системі Альфа Кентаврі. Для Альфа Кентавру А вони також встановили, що можуть існувати планети, менші за 50 мас Землі, тоді як Альфа Кентавр В може мати планети менше 8 мас Землі. Для Проксима Кентавра, яка, як ми знаємо, має принаймні одну планету, схожу на Землю, вони визначили, що їх може бути більше, ніж половина маси Землі.
Окрім того, що надає надію мисливцям на екзопланети, це дослідження містить у собі ще й досить цікаві наслідки для планетарного заселення. В основному, прихильність присутності скелястих планет у системі; але, якщо немає газових гігантів, ключовий компонент для забезпечення збереження планет може бути відсутнім.
"[N] від того, чи могли б ще існувати планети з масовою масою Землі навколо наших найближчих зоряних сусідів, але також немає газових гігантів, які могли б загрожувати виживанню цих потенційно мешканців, скелястих планет", - сказав Чжао. "Крім того, якщо ці планети існують, вони, ймовірно, мають подібні композиції до нашої власної Землі, враховуючи схожість у Альфа Цен A / B та улюбленому Сонцем".
В даний час не існує інструментів, які змогли б підтвердити існування будь-яких екзопланет в Альфа-Кентаврі. Але, як зазначає Чжао, вона та її товариші по команді впевнені, що майбутні опитування матимуть необхідну чутливість для цього:
"[T] його самого місяця відбулося введення в дію декількох інструментів наступного покоління, що обіцяє точність, необхідну для виявлення цих можливих планет найближчим часом, і цей аналіз показав, що це, безумовно, варто продовжувати шукати!"
До них належать побудований ESO SPEctrograph Echelle SPE для скелястої екзопланети та стабільних спектроскопічних спостережень (ESPRESSO), який був нещодавно встановлений в обсерваторії Паранал, - і спектраметр EXTreme PREcision (EXPRES), побудований в Єльському університеті. Цей останній інструмент зараз проводить спостереження в обсерваторії Лоуелл в Арізоні, в якій Чжао бере участь.
"Ці інструменти обіцяють точність до 10-30 см / с і повинні бути в змозі виявити ще багато менших і далеких планет - таких, як житлові планети навколо зірок Кентавра", - сказав Чжао. "Поле цих двох приладів трохи відрізняється (ESPRESSO має південну півкулю, де знаходиться Альфа Кентаврі, тоді як EXPRES охоплює північну півкулю, наприклад, де є Кеплер та багато полів К2)".
Маючи в своєму розпорядженні нові інструменти та розроблені методи, подібні до того, що Чжао та її команда розробили, найближча зоряна система до Землі, безумовно, стане справжньою скарбницею для астрономів та мисливців на екзопланети у найближчі роки. І все, що ми там знайдемо, безумовно, стане мішенню для прямих досліджень таких груп, як Project Blue та Breakthrough Starshot. Якщо ET проживає в сусідньому будинку, ми впевнені, що незабаром це почуємо!
