На разстояние 4,37 светлинни години от Земята, Алфа Кентавър е най-близката до нашата звездна система. От поколения учени и спекулативни мислители се замислят дали тя може да има планетарна система като нашето собствено Слънце и дали животът може да съществува или не. За съжаление, неотдавнашните усилия за намиране на слънчеви планети в тази звездна система се провалиха, като по-късно е показано, че потенциалните открития са резултат от артефакти в данните.
В отговор на тези неуспешни усилия се разработват още няколко амбициозни проекта за намиране на екзопланети около Алфа Кентавър. Те включват космически телескопи с директно изображение като Project Blue и междузвездната мисия, известна като Breakthrough Starshot. Но според ново проучване, ръководено от изследователи от Йейлския университет, съществуващите данни могат да бъдат използвани за определяне на вероятността от планети в тази система (и дори от кой вид).
Проучването, което подробно разкрива техните открития, се появи наскоро The Astronomical Journalпод заглавието „Откриване на планетата в системата на Alpha Centauri“. Изследването беше ръководено от Лили Джао, студентка от университета в Йейл и сътрудник на Националната научна фондация (NSF) и е в съавторство с Дебора Фишер, Джон Брюер и Мат Жигере от Йейл и Барбара Рохас-Аяла от Универсидада Андрес Бело в Чили.
Заради своето проучване Джао и нейният екип прецениха защо усилията за намиране на планети в най-близката до нашата звездна система досега се провалят. Това е изненадващо, когато човек обмисли как, статистически погледнато, е много вероятно Алфа Кентавър да има система, ако има своя. Както проф. Фишер посочи в скорошно прессъобщение на Yale News:
„Вселената ни каза, че най-често срещаните типове планети са малки планети, а нашето проучване показва, че точно тези са тези, които най-вероятно въртят в орбита Алфа Кентавър A и B ... Тъй като Алфа Кентавър е толкова близо, това е първата ни спирка извън нашата слънчева система. Почти сигурно има малки скалисти планети около Алфа Кентавър А и Б. "
Освен че е професор по астрономия в Йейлския университет, Дебора Фишер е и един от лидерите на Yale Exoplanets Group. Като експерт в своята област, Фишер посвети десетилетия от живота си на изследване на екзопланети и търсене на земни аналози извън нашата Слънчева система. С частично финансиране, осигурено от НАСА и Националната научна фондация, екипът разчита на съществуващи данни, събрани от някои от най-новите инструменти за лов на екзопланети.
Те включваха CHIRON, спектрограф, монтиран върху системата за телескопи за малки и умерени диафрагми (SMARTS) в Междуамериканската обсерватория Cerro Telolo (CTIO) в Чили. Този инструмент е създаден от екипа на Фишер и предоставените от него данни са комбинирани с Планетотърсач с висока точност на радиална скорост (HARPS) и с ультрафиолетовия и зрителния ешелов спектрограф (UVES) на много големия телескоп (VLT) на ESO.
Използвайки десет години данни, събрани от тези инструменти, тогава Джао и нейните колеги създадоха мрежа за системата Alpha Centauri. Вместо да търсят признаци на планети, които съществуват, те използваха данните, за да изключат какви видове планети не могат да съществуват там. Както Джао каза пред Space Magazine по имейл:
„Това проучване беше специално, тъй като използваше съществуващите данни от системата Алфа Кентавър не за намиране на планети, а за да характеризира какви планети не могат да съществуват. По този начин той върна повече информация за системата като цяло и предоставя насоки за бъдещи наблюдения на тази уникално харизматична система.
Освен това екипът анализира химичния състав на звездите в системата Алфа Кентавър, за да научи повече за видовете материал, който ще бъде на разположение за формиране на планети. Въз основа на различните стойности, получени от кампании за наблюдение, проведени от различни телескопи върху трите звезди на Алфа Кентавър (Алфа, Бета и Проксима), те успяха да поставят ограничения за това какви видове планети могат да съществуват там.
„Установихме, че съществуващите данни изключват планетите в обитаемата зона над 53 земни маси за алфа Кентавър А, 8,4 земни маси за Алфа Кентавър В и 0,47 земни маси за Проксима Кентавър“, казва Джао. "Що се отнася до химичните състави, открихме, че съотношенията въглерод / кислород и магнезий / силиций за Алфа Кентавър А и В са доста сходни с тези на Слънцето."
По принцип резултатите от тяхното проучване на практика изключиха възможността за всякакви газови гиганти с размер на Юпитер в системата на Alpha Centauri. Освен това за Алфа Кентавър А те откриха, че могат да съществуват планети с по-малко от 50 земни маси, докато Алфа Кентавър В може да има планети по-малки от 8 земни маси. За Проксима Кентавър, за която знаем, че има поне една планета, подобна на Земята, те определиха, че може да има повече от половината от земната маса.
Освен че предлага надежда за ловци на екзопланети, това проучване носи със себе си и доста интересни последици за планетарното обитаване. По принцип наличието на скалисти планети в системата е обнадеждаващо; но без газови гиганти, може да липсва ключова съставка за гарантиране, че планетите остават обитаеми.
„[N] от само може ли все още да има обитаеми планети със земна маса около най-близките ни звездни съседи, но също така няма газови гиганти, които биха могли да застрашат оцеляването на тези потенциално обитаеми, скалисти планети“, заяви Джао. "Освен това, ако тези планети съществуват, е вероятно да имат подобни композиции с нашата собствена Земя предвид приликата в Alpha Cen A / B и нашето любимо Слънце."
В момента няма инструменти, които да са успели да потвърдят съществуването на всякакви екзопланети в Алфа Кентавър. Но както Джао посочи, тя и нейните съотборници са оптимисти, че бъдещите проучвания ще имат необходимата чувствителност, за да го направят:
„[Т] още през неговия месец видяхме пускането в експлоатация на няколко инструмента от следващо поколение, обещаващи точността, необходима за откриването на тези възможни планети в близко бъдеще, и този анализ показа, че със сигурност си заслужава да продължите да търсите!“
Те включват изградения от ESO Echelle SPectrograph за скалиста екзопланета и стабилни спектроскопични наблюдения (ESPRESSO) - който наскоро беше инсталиран в обсерваторията Paranal - и спектраметърът EXTreme PREcision (EXPRES), построен в Йейлския университет. Този последен инструмент понастоящем провежда наблюдение в обсерваторията Лоуъл в Аризона, в която Джао участва.
„Тези инструменти обещават точност до 10-30 см / сек и би трябвало да могат да открият много по-малки и далечни планети - като обитаеми планети около звездите на Кентавър“, казва Джао. "Зрителното поле на тези два инструмента е малко по-различно (ESPRESSO има южното полукълбо, където е Алфа Кентавър, докато EXPRES обхваща северното полукълбо, например там, където са Kepler и много от полетата на K2)."
С нови инструменти и начини като този на Джао и нейния екип е разработен, най-близката звездна система до Земята със сигурност ще се превърне в истинска съкровищница за астрономите и ловачите на екзопланети в следващите години. И всичко, което открием там, със сигурност ще стане мишена за директни проучвания от групи като Project Blue и Breakthrough Starshot. Ако ET пребивава в съседство, със сигурност ще чуем за това скоро!
