Proxima Centauri - Proxima Centauri

Współrzędne : Mapa nieba 14 h 29 m 42,9487 s , -62° 40′ 46.141″

Proxima Centauri
Dane obserwacyjne Epoka J2000.0 Równonoc J2000.0 ( ICRS )
      
Konstelacja Centaur
Wymowa / ˌ P r ɒ k s ə m ə s ɛ n t ɔːr i / lub
/ P r ɒ k s ɪ m ə s ɛ n t ɔːr /
rektascensja 14 godz. 29 m 42.94853 s
Deklinacja -62° 40′ 46.1631″
Pozorna wielkość  (V) 10.43 – 11.11
Charakterystyka
Etap ewolucyjny Ciąg główny ( czerwony karzeł )
Typ widmowy M5,5Ve
Pozorna wielkość  (U) 14.21
Pozorna wielkość  (B) 12.95
Pozorna wielkość  (V) 11.13
Pozorna wielkość  (R) 9.45
Pozorna wielkość  (I) 7,41
Pozorna wielkość  (J) 5,357 ± 0,023
Pozorna wielkość  (H) 4,835 ± 0,057
Pozorna wielkość  (K) 4,384 ± 0,033
Wskaźnik koloru U-B 1,26
Wskaźnik koloru B-V 1,82
Wskaźnik koloru V−R 1.68
Wskaźnik koloru R−I 2,04
Wskaźnik koloru J-H 0,522
Wskaźnik koloru J−K 0,973
Typ zmiennej UV Ceti ("gwiazda rozbłysku")
Astrometria
Prędkość promieniowa (R v ) -22,204 ± 0,032  km/s
Ruch właściwy (μ) RA:  -3781.741  mas / rok,
grudzień:  769,465  mas / rok
Paralaksa (π) 768,0665 ± 0,0499  mas
Dystans 4,2465 ± 0,0003  ly
(1,30197 ± 0  PC )
Bezwzględne  (M V ) 15,60
Orbita
Podstawowy Alfa Centauri AB
Towarzysz Proxima Centauri
Okres (P) 547 000+6600
-4000
rok
Półoś wielka (a) 8700+700
−400
 AU
Mimośród (e) 0,500,08
-0,09
Nachylenie (i) 107,61,8
-2,0
°
Długość węzła (Ω) 126 ± 5 °
Epoka Periastronu (T) +283+59
−41
Argument z peristron (ω)
(wtórny)
72,3+8,7
-6,6
°
Detale
Masa 0,1221 ± 0,0022  M
Promień 0,1542 ± 0,0045  R
Jasność (bolometryczna) 0,0017  L
Jasność (wizualna, L V ) 0,00005  L
Ciężar powierzchniowy (log  g ) 5,20 ± 0,23  cgs
Temperatura 3042 ± 117  K
Metaliczność [Fe/H] 0,21  dex
Obrót 82,6 ± 0,1  dni
Prędkość obrotowa ( v  sin  i ) < 0,1 km/s
Wiek 4,85  gyru
Inne oznaczenia
Alf Cen C Alfa Centauri C , V645 Centauri , GJ  551 HIP  70890, CCDM J14396-6050C , LFT  1110 LHS  49 LPM  526 LTT  5721, NLTT  37460
Odniesienia do baz danych
SIMBAD dane
ARICNS dane
Lokalizacja Proxima Centauri (zakreślona na czerwono)

Proxima Centauri jest mały, nisko-masa gwiazda znajduje 4.2465 lat świetlnych (1,3020  pc ) od Słońca w południowej konstelacji z Centaura . Jego łacińska nazwa oznacza „najbliższą [gwiazdę] Centaura”. Została odkryta w 1915 roku przez Roberta Innesa i jest najbliższą Słońcu znaną gwiazdą . Ze spokojną jasnością pozorną  11,13 magnitudo jest zbyt słaby, by można go było zobaczyć gołym okiem. Proxima Centauri jest członkiem układu gwiezdnego Alpha Centauri , identyfikowanego jako komponent Alpha Centauri C , i znajduje się 2,18 ° na południowy zachód od pary Alpha Centauri AB. Obecnie znajduje się 12 950  AU (0,2  ly ) od AB, wokół którego krąży z okresem około 550 000 lat.

Proxima Centauri to czerwony karzeł o masie około 12,5% masy Słońca ( M ) i średniej gęstości około 33 razy większej od masy Słońca. Ze względu na bliskość Proxima Centauri do Ziemi , jej średnicę kątową można zmierzyć bezpośrednio. Jego rzeczywista średnica wynosi około jednej siódmej (14%) średnicy Słońca. Mimo że ma bardzo niską średnią jasność , Proxima Centauri jest gwiazdą rozbłyskową, która w sposób losowy przechodzi dramatyczny wzrost jasności z powodu aktywności magnetycznej . Pole magnetyczne gwiazdy powstaje w wyniku konwekcji w całym ciele gwiazdowym, a wynikająca z tego aktywność rozbłyskowa generuje całkowitą emisję promieniowania rentgenowskiego podobną do tej wytwarzanej przez Słońce. Dokładne wewnętrzne mieszanie jej paliwa poprzez konwekcję przez jądro oraz stosunkowo niski wskaźnik produkcji energii przez Proximę oznaczają, że będzie ona gwiazdą ciągu głównego przez kolejne cztery biliony lat.

Proxima Centauri ma dwie potwierdzone egzoplanety : Proxima Centauri b i Proxima Centauri c . Proxima Centauri b krąży wokół gwiazdy w odległości około 0,05 AU (7,5 miliona km) z okresem orbitalnym około 11,2 dni ziemskich. Jego szacowana masa jest co najmniej 1,17 razy większa od masy Ziemi. Proxima b krąży w strefie nadającej się do zamieszkania Proxima Centauri – w zakresie, w którym temperatury są odpowiednie do występowania na jej powierzchni wody w stanie ciekłym – ale ponieważ Proxima Centauri jest czerwonym karłem i gwiazdą rozbłyskową, jej zdolność do zamieszkania jest kwestionowana. Superziemia , Proxima Centauri C , orbity grubsza 1,5 AU (220000000 km) z dala każdy 1900 d (5,2 lat). Słaby dodatkowy sygnał został wykryty podczas wyszukiwania egzoplanet w 2019 r. przy użyciu danych prędkości radialnych, z okresem 5,15 dnia. Możliwe wyjaśnienia tego sygnału to nieodkryte planety pozasłoneczne lub szum statystyczny.

Anomalię sygnał radiowy najwyraźniej pochodzące z Proxima lub jego okolicach wykryto w połowie 2019 roku przez Przełom Słuchaj za pomocą radioteleskopu Parkes .

Obserwacja

W 1915 roku szkocki astronom Robert Innes , dyrektor Obserwatorium Unii w Johannesburgu , Republika Południowej Afryki , odkryto gwiazdę, która miała ten sam ruch własny jak Alpha Centauri . Zasugerował, aby nazwać ją Proxima Centauri (właściwie Proxima Centaurus ). W 1917 roku w Królewskim Obserwatorium na Przylądku Dobrej Nadziei holenderski astronom Joan Voûte zmierzył paralaksę trygonometryczną gwiazdy na0,755 ± 0,028 i ustalił, że Proxima Centauri znajdowała się w przybliżeniu w tej samej odległości od Słońca co Alpha Centauri. Stwierdzono również, że jest to gwiazda o najniższej jasności znana w tamtym czasie. Równie dokładne określenie paralaksy Proximy Centauri dokonał w 1928 roku amerykański astronom Harold L. Alden , który potwierdził pogląd Innesa, że Proxima Centauri jest bliżej, z paralaksą0,783″ ± 0,005″ .

Gwiazdy najbliżej Słońca , w tym Proxima Centauri

W 1951 roku amerykański astronom Harlow Shapley ogłosił, że Proxima Centauri jest gwiazdą rozbłyskową . Badanie wcześniejszych zapisów fotograficznych wykazało, że gwiazda wykazywała mierzalny wzrost jasności na około 8% zdjęć, co czyni ją najaktywniejszą znaną wówczas gwiazdą rozbłyskową. Bliskość gwiazdy pozwala na szczegółową obserwację jej aktywności rozbłyskowej. W 1980 r. Obserwatorium Einsteina stworzyło szczegółową krzywą energii rentgenowskiej rozbłysku gwiazdowego na Proxima Centauri. Dalsze obserwacje aktywności rozbłysków przeprowadzono za pomocą satelitów EXOSAT i ROSAT , a emisje promieniowania rentgenowskiego mniejszych, podobnych do Słońca rozbłysków zostały zaobserwowane przez japońskiego satelitę ASCA w 1995 roku. Proxima Centauri była od tego czasu przedmiotem badań większości X- obserwatoria promieni, w tym XMM-Newton i Chandra .

W 2016 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna zorganizowała Grupę Roboczą ds. Nazw Gwiazd (WGSN) w celu skatalogowania i standaryzacji nazw własnych gwiazd. WGSN zatwierdziło nazwę Proxima Centauri dla tej gwiazdy w dniu 21 sierpnia 2016 r., a teraz jest ona umieszczona na Liście nazw gwiazd zatwierdzonych przez IAU.

Ze względu na południową deklinację Proxima Centauri można ją oglądać tylko na południe od szerokości geograficznej 27°N . Czerwone karły, takie jak Proxima Centauri, są zbyt słabe, by można je było zobaczyć gołym okiem. Nawet z Alfa Centauri A lub B Proxima byłaby widziana jedynie jako gwiazda piątej wielkości. Ma pozorną jasność wizualną  11 magnitudo , więc do jej obserwacji potrzebny jest teleskop o aperturze co najmniej 8 cm (3,1 cala), nawet w idealnych warunkach obserwacji – pod czystym, ciemnym niebem z Proxima Centauri znacznie powyżej horyzontu.

W 2018 roku zaobserwowano superrozbłysk z Proxima Centauri, najsilniejszy rozbłysk, jaki kiedykolwiek widziano. Jasność optyczna wzrosła 68x do około 6,8 magnitudo. Szacuje się, że podobne rozbłyski zdarzają się około pięć razy w roku, ale trwają tak krótko, zaledwie kilka minut, że nigdy wcześniej nie były obserwowane.

22 i 23 kwietnia 2020 roku sonda New Horizons wykonała zdjęcia dwóch najbliższych gwiazd, Proxima Centauri i Wolfa 359 . W porównaniu z obrazami z Ziemi, bardzo duży efekt paralaksy był łatwo widoczny. Było to jednak głównie przydatne do celów ilustracyjnych i nie poprawiło się w porównaniu z poprzednimi pomiarami odległości.

Właściwości fizyczne

Proxima Centauri jest czerwonym karłem , ponieważ należy do ciągu głównego na diagramie Hertzsprunga–Russella i należy do klasy widmowej M5,5 . M5.5 powoduje, że spada na koniec niskim masowym typu M karłów . Jego bezwzględna jasność wizualna lub jej jasność wizualna widziana z odległości 10 parseków (33 l) wynosi 15,5. Jego całkowita jasność na wszystkich długościach fal wynosi 0,17% jasności Słońca, chociaż gdy obserwuje się ją w zakresie długości fal światła widzialnego, na które oko jest najbardziej wrażliwe, to tylko 0,0056% jest tak jasne jak Słońce. Ponad 85% jego mocy promieniowanej przypada na fale podczerwone .

Porównawcze rozmiary (od lewej do prawej) Słońca, Alpha Centauri A, Alpha Centauri B i Proxima Centauri
Dwa jasne punkty to system Alfa Centauri (po lewej) i Beta Centauri (po prawej). Słaba czerwona gwiazda w centrum czerwonego koła to Proxima Centauri.

W 2002 roku interferometria optyczna z użyciem Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI) wykazała, że średnica kątowa Proxima Centauri wynosi1,02 ± 0,08  mas . Ponieważ jej odległość jest znana, można obliczyć, że rzeczywista średnica Proxima Centauri wynosi około 1/7 średnicy Słońca lub 1,5 raza średnicy Jowisza . Masa gwiazdy, oszacowana na podstawie teorii gwiazd, wynosi 12,2%  M , czyli 129 mas Jowisza ( M J ). Masa została obliczona bezpośrednio, choć z mniejszą dokładnością, z obserwacji zdarzeń mikrosoczewkowania, które mają być0,150+0,062
−0,051
 M
.

Gwiazdy ciągu głównego o mniejszej masie mają wyższą średnią gęstość niż gwiazdy o większej masie, a Proxima Centauri nie jest wyjątkiem: ma średnią gęstość 47,1 × 10 3  kg/m 3 (47,1 g/cm 3 ), w porównaniu ze średnią gęstością Słońca 1,411 × 10 3  kg/m 3 (1,411 g/cm 3 ). Zmierzona siła ciężkości powierzchni z Proxima Centauri podano jako bazowy 10 logarytm o przyspieszeniu w jednostkach CGS jest 5,20. To 162 razy grawitacja na powierzchni Ziemi.

Badanie zmian fotometrycznych z 1998 roku wskazuje, że Proxima Centauri rotuje raz na 83,5 dnia. Kolejna analiza szeregów czasowych wskaźników chromosferycznych w 2002 roku sugeruje dłuższy okres rotacji116,6 ± 0,7  dnia. Zostało to następnie wykluczone na rzecz okresu rotacji82,6 ± 0,1  dnia.

Ze względu na małą masę, wnętrze gwiazdy jest całkowicie konwekcyjne , co powoduje, że energia jest przenoszona na zewnątrz przez fizyczny ruch plazmy, a nie przez procesy radiacyjne . Ta konwekcja oznacza, że ​​popiół helowy pozostały po termojądrowej fuzji wodoru nie gromadzi się w jądrze, lecz krąży po gwieździe. W przeciwieństwie do Słońca, które przed opuszczeniem ciągu głównego spali tylko około 10% całkowitego zaopatrzenia w wodór, Proxima Centauri zużyje prawie całe paliwo, zanim fuzja wodoru zakończy się po około 4 bilionach lat.

Konwekcja związana jest z wytwarzaniem i utrzymywaniem się pola magnetycznego . Energia magnetyczna z tego pola jest uwalniana na powierzchnię przez rozbłyski gwiazdowe, które na krótko (tak krótkie, jak dziesięć sekund) zwiększają ogólną jasność gwiazdy. 1 maja 2019 r. ekstremalny rozbłysk na krótko stał się najjaśniejszym kiedykolwiek wykrytym, z emisją dalekiego ultrafioletu2 × 10 30  erg . Te rozbłyski mogą urosnąć do rozmiarów gwiazdy i osiągnąć temperaturę mierzoną do 27 milionów K — wystarczająco wysoką, aby wypromieniować promieniowanie rentgenowskie . Spokojna jasność promieniowania rentgenowskiego Proxima Centauri, w przybliżeniu (4-16) × 10 26  erg /s ((4–16) × 10 19  W ), jest z grubsza równa jasności znacznie większego Słońca. Szczytowa jasność promieniowania rentgenowskiego największych rozbłysków może osiągnąć 10 28  erg/s (10 21  W).

Chromosfera Proxima Centauri jest aktywna, a jej widmo wykazuje silną linię emisyjną pojedynczo zjonizowanego magnezu o długości fali 280  nm . Około 88% powierzchni Proxima Centauri może być aktywne, co jest wartością znacznie wyższa niż powierzchnia Słońca nawet w szczytowym okresie cyklu słonecznego . Nawet w okresach spoczynku z niewielką liczbą rozbłysków lub bez rozbłysków, aktywność ta zwiększa temperaturę korony Proxima Centauri do 3,5 miliona K, w porównaniu z 2 milionami K w koronie Słońca, a jej całkowita emisja promieniowania rentgenowskiego jest porównywalna do słonecznej. Ogólny poziom aktywności Proxima Centauri jest uważany za niski w porównaniu z innymi czerwonymi karłami, co jest zgodne z szacowanym wiekiem gwiazdy na 4,85 × 10 9  lat, ponieważ oczekuje się, że poziom aktywności czerwonego karła będzie stale słabł w ciągu miliardów lat w miarę jego rotacji gwiazd. stawki spada. Poziom aktywności również wydaje się zmieniać w okresie około 442 dni, czyli krótszym niż cykl słoneczny trwający 11 lat.

Proxima Centauri charakteryzuje się stosunkowo słabym wiatrem gwiazdowym , nie przekraczającym 20% szybkości utraty masy wiatru słonecznego . Ponieważ gwiazda jest znacznie mniejsza od Słońca, utrata masy na jednostkę powierzchni z Proxima Centauri może być ośmiokrotnie większa niż na powierzchni Słońca.

Czerwony karzeł o masie Proxima Centauri pozostanie w ciągu głównym przez około cztery biliony lat. Wraz ze wzrostem proporcji helu z powodu fuzji wodoru, gwiazda będzie stawała się mniejsza i gorętsza, stopniowo przekształcając się w tak zwanego „niebieskiego karła” . Pod koniec tego okresu stanie się znacznie jaśniejszy, osiągając 2,5% jasności Słońca ( L ) i ogrzewając wszelkie orbitujące ciała przez okres kilku miliardów lat. Gdy paliwo wodorowe się wyczerpie, Proxima Centauri przekształci się w białego karła (bez przechodzenia przez fazę czerwonego olbrzyma ) i stopniowo traci pozostałą energię cieplną.

Odległość i ruch

Na podstawie paralaksy 768,0665 ± 0,0499 mas , opublikowana w 2020 roku w Gaia Data Release 3 , Proxima Centauri znajduje się 4,2465 lat świetlnych (1,3020  pc ; 268 550  AU ) od Słońca. Wcześniej publikowane paralaksy obejmują:768,5 ± 0,2 mas w 2018 roku przez Gaia DR2,768,13 ± 1,04 masy , w 2014 r. przez Konsorcjum Badawcze ds. Pobliskich Gwiazd ;772,33 ± 2,42 mas , w oryginalnym Katalogu Hipparcos , 1997;771,64 ± 2,60 mas w Hipparcos New Reduction w 2007 r.; oraz768.77 ± 0,37 mas wykorzystujący do Hubble'a teleskop kosmiczny „s czujniki porządku naprowadzania w 1999. Z punktu widzenia Ziemi Proxima Centauri oddziela Alpha Centauri przez 2,18 stopni lub cztery razy kątowego średnicy pełni księżyca . Proxima Centauri ma również stosunkowo duży ruch własny – porusza się po niebie 3,85  sekundy kątowej rocznie. Ma prędkość radialną w kierunku Słońca 22,2 km/s.

Odległości najbliższych gwiazd od 20 000 lat do 80 000 lat w przyszłości. Proxima Centauri jest w kolorze żółtym.

Spośród znanych gwiazd, Proxima Centauri jest najbliższą Słońcu gwiazdą od około 32 000 lat i pozostanie taką przez około 25 000 lat, po czym Alfa Centauri A i Alfa Centauri B będą się zmieniać co około 79,91 lat jako najbliższa gwiazda Słońce. W 2001 r. J. García-Sánchez i in. przewidywali, że Proxima Centauri zbliży się do Słońca najbliżej Słońca za około 26 700 lat, zbliżając się do 3,11 ly (0,95 pc). Badanie przeprowadzone przez VV Bobylev z 2010 r. przewidywało najbliższą odległość zbliżenia wynoszącą 2,90 ly (0,89 pc) za około 27 400 lat, a następnie badanie przeprowadzone przez CAL Bailer-Jones w 2014 r., przewidujące zbliżanie się do peryhelium 3,07 ly (0,94 pc) za około 26 710 lat. Proxima Centauri krąży po Drodze Mlecznej w odległości od Centrum Galaktyki, która waha się od 27 do 31  kilosów (8,3 do 9,5  kpc ), przy ekscentryczności orbity 0,07.

Wykres orbitalny Proxima Centauri widziany obecnie z Ziemi

Od czasu odkrycia Proxima Centauri podejrzewa się, że jest prawdziwym towarzyszem podwójnego układu gwiazd Alfa Centauri . Dane z satelity Hipparcos, w połączeniu z obserwacjami naziemnymi, były zgodne z hipotezą, że trzy gwiazdy są układem związanym. Z tego powodu Proxima Centauri jest czasami określana jako Alpha Centauri C. Kervella et al. (2017) wykorzystali bardzo precyzyjne pomiary prędkości radialnej, aby z dużą dozą pewności stwierdzić, że Proxima i Alpha Centauri są związane grawitacyjnie. Okres orbitalny Proxima Centauri wokół barycentrum Alpha Centauri AB wynosi547 000+6600
-4000
lat z ekscentrycznością 0,5 ± 0,08 ; zbliża się do Alpha Centauri do4300+1100
−900
 AU
w periastron i wycofuje się do13 000+300
-100
 AU
w apastron . Obecnie Proxima Centauri znajduje się 12 947 ± 260 AU (1,94 ± 0,04 biliona km) od barycentrum Alpha Centauri AB, prawie do najdalszego punktu na orbicie.

Taki układ potrójny może powstać naturalnie poprzez gwiazdę o małej masie, która jest dynamicznie uchwycona przez masywniejszy układ podwójny o wielkości 1,5–2  M w ich osadzonej gromadzie gwiazd, zanim gromada się rozproszy. Do potwierdzenia tej hipotezy potrzebne są jednak dokładniejsze pomiary prędkości radialnej. Jeśli Proxima Centauri była związana z układem Alfa Centauri podczas jego formowania, gwiazdy prawdopodobnie będą miały ten sam skład pierwiastkowy . Grawitacyjny wpływ Proximy mógł również poruszyć dyski protoplanetarne Alfa Centauri . Zwiększyłoby to dostarczanie substancji lotnych, takich jak woda, do suchych obszarów wewnętrznych, co prawdopodobnie wzbogaciłoby wszelkie planety ziemskie w systemie w ten materiał. Alternatywnie, Proxima Centauri mogła zostać schwytana w późniejszym czasie podczas spotkania, co skutkowało bardzo ekscentryczną orbitą, która została następnie ustabilizowana przez galaktyczny pływ i dodatkowe spotkania z gwiazdami. Taki scenariusz może oznaczać, że planetarni towarzysze Proxima Centauri mieli znacznie mniejszą szansę na zakłócenia orbity przez Alpha Centauri.

Sześć pojedynczych gwiazd, dwa podwójne układy gwiazd i potrójna gwiazda mają wspólny ruch w przestrzeni z układami Proxima Centauri i Alpha Centauri. Wszystkie prędkości kosmiczne tych gwiazd mieszczą się w granicach 10 km/s od osobliwego ruchu Alfa Centauri . Mogą więc tworzyć ruchomą grupę gwiazd, która wskazywałaby na wspólny punkt pochodzenia, np. w gromadzie gwiazd .

Układ planetarny

Układ planetarny Proxima Centauri
Towarzysz
(w kolejności od gwiazdy)
Masa Półoś wielka
( AU )
Okres orbitalny
( dni )
Ekscentryczność Nachylenie Promień
d (niepotwierdzone) ≥ 0,29 ± 0,08 M 0,028 95 ± 0,000 22 5.168+0,051
−0,069
b 1,60+0,46
−0,36
 M
0,048 57+0,000 29
−0,000 29
11.184 18+0,000 68
−0,000 74
0,109+0,076
−0,068
1.30+1,20
−0,62
 R
C 7 ± 1  M 1,489 ± 0,049 1928 ± 20 0,04 ± 0,01 133 ± 1 °
Górne limity masy potencjalnych towarzyszy na podstawie RV
Orbital
okres

(dni)
Separacja
( AU )
Maksymalna
masa
( M )
3,6–13,8 0,022–0,054 2-3
< 100 < 0,21 8,5
<1000 < 1 16

Jak dotąd, w 2021 r., potwierdzono, że wokół Proxima Centauri krążą dwie planety, z których jedna jest zbliżona do Ziemi i znajduje się w strefie nadającej się do zamieszkania ( b ), a druga, która może być gazowym karłem, który krąży znacznie poza ojcem ( c ). Istnieją oznaki, że trzecia, jeszcze mniejsza planeta może krążyć bliżej niż obie planety, jednak nie zostało to jeszcze potwierdzone.

Odkąd odkryto pierwsze egzoplanety, w układzie Alfa Centauri trwa polowanie na egzoplanety. Wielokrotne pomiary prędkości radialnej gwiazdy ograniczyły maksymalną masę, jaką mógł posiadać wykrywalny towarzysz Proxima Centauri. Poziom aktywności gwiazdy dodaje szum do pomiarów prędkości radialnych, komplikując detekcję towarzysza tą metodą. W 1998 roku badanie Proximy Centauri przy użyciu spektrografu słabych obiektów na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wykazało ślady towarzysza orbitującego w odległości około 0,5 AU. Kolejne poszukiwania przy użyciu Wide Field Planetary Camera 2 nie pozwoliły zlokalizować żadnych towarzyszy. Pomiary astrometryczne w Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo wydają się wykluczać planetę wielkości Jowisza z okresem orbitalnym 2-12 lat.

Planeta b

Artystyczna koncepcja Proximy Centauri b jako skalistej egzoplanety z Proxima Centauri i układem podwójnym Alpha Centauri w tle. Rzeczywisty wygląd planety nie jest znany.

Proxima Centauri b lub Alpha Centauri Cb krąży wokół gwiazdy w odległości około 0,05 AU (7,5 miliona km) z okresem orbitalnym około 11,2 dni ziemskich. Jego szacowana masa jest co najmniej 1,17 razy większa od masy Ziemi . Ponadto szacuje się, że temperatura równowagi Proxima Centauri b mieści się w zakresie, w którym woda mogłaby występować jako ciecz na jej powierzchni; tym samym umieszczając go w zamieszkałej strefie Proxima Centauri.

Pierwsze oznaki egzoplanety Proxima Centauri b zostały odnalezione w 2013 roku przez Mikko Tuomi z University of Hertfordshire na podstawie archiwalnych danych obserwacyjnych. Aby potwierdzić możliwe odkrycie, w styczniu 2016 r. zespół astronomów uruchomił projekt Pale Red Dot. 24 sierpnia 2016 r. zespół 31 naukowców z całego świata, kierowany przez Guillema Angladę-Escudé z Queen Mary University of London , potwierdził istnienie Proxima Centauri b w recenzowanym artykule opublikowanym w Nature . Pomiary wykonano przy użyciu dwóch spektrografów: HARPS na teleskopie ESO 3,6 m w Obserwatorium La Silla oraz UVES na 8 m Bardzo Dużym Teleskopie w Obserwatorium Paranal . Podjęto kilka prób wykrycia przejścia tej planety przez powierzchnię Proxima Centauri. Sygnał podobny do tranzytu, który pojawił się 8 września 2016 roku, został wstępnie zidentyfikowany za pomocą Bright Star Survey Telescope na stacji Zhongshan na Antarktydzie.

Planeta

Schemat orbity Proximy c wokół gwiazdy macierzystej.

Proxima Centauri c to superziemi lub gazowy karzeł o masie 7 mas Ziemi, krążący z prędkością około 1,5 jednostki astronomicznej (220 000 000 km) co 1900 dni (5,2 roku). Gdyby Proxima Centauri b była Ziemią gwiazdy, Proxima Centauri c byłaby odpowiednikiem Neptuna. Ze względu na dużą odległość od Proxima Centauri jest mało prawdopodobne, aby nadawała się do zamieszkania, przy niskiej temperaturze równowagi wynoszącej około 39 K. Po raz pierwszy o planecie doniósł włoski astrofizyk Mario Damasso i jego koledzy w kwietniu 2019 r. Zespół Damasso zauważył niewielkie ruchy Proxima Centauri w danych prędkości radialnych z instrumentu HARPS ESO, co wskazuje na możliwą dodatkową planetę krążącą wokół Proxima Centauri. W 2020 r. istnienie planety zostało potwierdzone przez dane astrometryczne Hubble'a z ok. 20 tys. 1995. Możliwy odpowiednik w obrazowaniu bezpośrednim został wykryty w podczerwieni za pomocą SPHERE , ale autorzy przyznają, że "nie uzyskali wyraźnego wykrycia". Jeśli ich kandydatem na źródło jest w rzeczywistości Proxima Centauri c, jest ona zbyt jasna dla planety o tej masie i wieku, co sugeruje, że planeta może mieć układ pierścieni o promieniu około 5 R J . Jeśli to bezpośrednie wykrycie obrazowania zostanie potwierdzone, Proxima Centauri c będzie najbliższą egzoplanetą kiedykolwiek bezpośrednio sfotografowaną.

Inne odkrycia

W 2016 roku w pracy, która pomogła potwierdzić istnienie Proxima Centauri b, wykryto również drugi sygnał w zakresie od 60 do 500 dni. Jednak jego natura jest nadal niejasna ze względu na aktywność gwiazd i nieodpowiednie pobieranie próbek.

W 2017 roku zespół astronomów korzystający z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array poinformował o wykryciu pasa zimnego pyłu krążącego wokół Proxima Centauri w odległości 1–4 AU od gwiazdy. Pył ten ma temperaturę około 40 K i ma szacowaną całkowitą masę 1% planety Ziemi. Wykryli również wstępnie dwie dodatkowe cechy: zimny pas o temperaturze 10 K krążący wokół 30 AU oraz kompaktowe źródło emisji około 1,2 sekundy kątowej od gwiazdy. Była też wskazówka o dodatkowym pasie ciepłego pyłu w odległości 0,4 AU od gwiazdy. Jednak po dalszej analizie ustalono, że emisje te są najprawdopodobniej wynikiem dużego rozbłysku wyemitowanego przez gwiazdę w marcu 2017 r. Obecność pyłu nie jest potrzebna do modelowania obserwacji.

W 2019 roku zespół astronomów ponownie przeanalizował dane z ESPRESSO o Proxima Centauri b, aby udoskonalić jego masę. Czyniąc to, zespół odkrył kolejny skok prędkości radialnej z okresem 5,15 dnia. Oszacowali, że gdyby był towarzyszem planety, miałby nie mniej niż 0,29 masy Ziemi. Odkrycie zostało wydane w 2020 roku.

Zamieszkanie

Pale Red Dot to międzynarodowe poszukiwania egzoplanety podobnej do Ziemi wokół najbliższej gwiazdy Proxima Centauri.

Przed odkryciem Proxima Centauri b w telewizyjnym filmie dokumentalnym Alien Worlds wysunięto hipotezę, że planeta podtrzymująca życie może istnieć na orbicie wokół Proxima Centauri lub innych czerwonych karłów. Taka planeta leżałaby w ekosferze Proxima Centauri, około 0,023–0,054 ja (3,4–8,1 mln km) od gwiazdy, a jej okres obiegu wynosiłby 3,6–14 dni. Planeta krążąca w tej strefie może doświadczyć pływowego blokowania gwiazdy. Gdyby mimośród orbity tej hipotetycznej planety był niski, Proxima Centauri poruszałaby się niewiele na niebie planety, a większość powierzchni nieustannie doświadczałaby dnia lub nocy. Obecność atmosfery może służyć do redystrybucji energii ze strony oświetlonej gwiazdami na drugą stronę planety.

Wybuchy rozbłysków na Proximie Centauri mogą niszczyć atmosferę każdej planety w jej strefie nadającej się do zamieszkania, ale naukowcy z dokumentu sądzili, że tę przeszkodę można pokonać. Gibor Basri z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wspomniał, że „nikt [nie] znalazł żadnych przebojów do zamieszkania”. Na przykład jedną z obaw było to, że strumienie naładowanych cząstek z rozbłysków gwiazdy mogą zdzierać atmosferę z każdej pobliskiej planety. Gdyby planeta miała silne pole magnetyczne, pole to odchylałoby cząstki od atmosfery; nawet powolna rotacja planety zablokowanej pływowo, która obraca się raz za każdym razem, gdy okrąża swoją gwiazdę, wystarczyłaby do wytworzenia pola magnetycznego, o ile część wnętrza planety pozostawałaby stopiona.

Inni naukowcy, zwłaszcza zwolennicy hipotezy o Ziemi rzadkiej , nie zgadzają się, że czerwone karły mogą podtrzymywać życie. Każda egzoplaneta w ekosferze tej gwiazdy prawdopodobnie byłaby zablokowana pływowo, co skutkowałoby stosunkowo słabym planetarnym momentem magnetycznym , prowadzącym do silnej erozji atmosfery przez koronalne wyrzuty masy z Proxima Centauri.

Eksploracja przyszłości

Słońce widziane z systemu Alpha Centauri, używając Celestia

Ze względu na bliskość gwiazdy do Ziemi, Proxima Centauri została zaproponowana jako cel przelotów międzygwiezdnych . Proxima Centauri porusza się obecnie w kierunku Ziemi z prędkością 22,2 km/s. (Barycentrum układu zbliża się, podczas gdy obrót wokół AB jest odsunięty od Słońca, czyli prograde ). Po 26 700 latach, kiedy zbliży się na 3,11 lat świetlnych, zacznie się oddalać.

Jeśli zastosuje się niejądrowe, konwencjonalne technologie napędowe, lot statku kosmicznego do Proxima Centauri i jej planet prawdopodobnie zajęłby tysiące lat. Na przykład Voyager 1 , który obecnie podróżuje 17 km/s (38 000 mph) względem Słońca, dotarłby do Proxima Centauri za 73 775 lat, gdyby statek kosmiczny podróżował w kierunku tej gwiazdy. Wolno poruszająca się sonda miałaby zaledwie kilkadziesiąt tysięcy lat, aby złapać Proxima Centauri w pobliżu jej najbliższego zbliżenia i mogłaby skończyć obserwując, jak oddala się w oddali.

Jądrowy napęd impulsowy może umożliwić takie podróże międzygwiezdne w skali czasu podróży wynoszącej sto lat, inspirując kilka badań, takich jak Projekt Orion , Projekt Daedalus i Projekt Longshot .

Projekt Breakthrough Starshot ma na celu dotarcie do systemu Alpha Centauri w pierwszej połowie XXI wieku, z mikrosondami poruszającymi się z 20% prędkości światła, napędzanymi przez około 100 gigawatów ziemskich laserów. Sondy wykonałyby przelot nad Proxima Centauri, aby zrobić zdjęcia i zebrać dane o składzie atmosferycznym jej planet. Odesłanie zebranych informacji na Ziemię zajęłoby 4,25 roku.

Z Proxima Centauri, Słońce wydaje się jako jasny 0,4 magnitudo gwiazdy w konstelacji Kasjopei , podobnego do tego z Achernar od Ziemi .

W grudniu 2020 r. ogłoszono, że kandydat na sygnał radiowy SETI BLC-1 może pochodzić z gwiazdy.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki