4,37 gaismas gadu attālumā no Zemes Alfa Kentauri ir tuvākā zvaigžņu sistēma mūsu pašu vidienē. Paaudžu paaudzēs zinātnieki un spekulatīvie domātāji ir domājuši, vai tai varētu būt tāda planētu sistēma kā mūsu pašu Saule, un vai arī tur var pastāvēt dzīvība. Diemžēl nesenie centieni atrast ārpus saules planētas šajā zvaigžņu sistēmā nav izdevušies, un potenciālie atklājumi vēlāk izrādījās datu artefaktu rezultāts.
Reaģējot uz šiem neveiksmīgajiem centieniem, tiek izstrādāti vēl vairāki vērienīgi projekti, lai atrastu eksoplanetes ap Alfa Centauri. Tie ietver tiešos kosmosa teleskopus, piemēram, Project Blue, un starpzvaigžņu misiju, kas pazīstama kā Breakthrough Starshot. Bet saskaņā ar jaunu pētījumu, kuru vada Jēlas universitātes pētnieki, esošos datus var izmantot, lai noteiktu planētu varbūtību šajā sistēmā (un pat to, kāda veida).
Pētījums, kurā sīki aprakstīti viņu atklājumi, nesen parādījās Astronomijas žurnālsar nosaukumu “Planētas detektējamība Alfa Kentauru sistēmā”. Pētījumu vadīja Lilija Žao, Jēlas universitātes doktorante un Nacionālā zinātnes fonda (NSF) līdzstrādniece, un tā līdzautori bija Debora Fišere, Džons Brūveris un Metjū Žiguere no Jēlas un Bárbara Rojas-Ayala no Universidadas. Andrés Bello Čīlē.
Pētījuma dēļ Žao un viņas komanda apsvēra, kāpēc līdz šim nav izdevušies centieni izvietot planētas vistuvākajā zvaigžņu sistēmā. Tas ir pārsteidzoši, ja ņem vērā, cik statistiski Alfa Kentauriem, visticamāk, ir sava sistēma. Kā profesors Fišers norādīja nesenajā Yale News paziņojumā presei:
“Visums mums ir teicis, ka visbiežāk sastopamie planētu veidi ir mazas planētas, un mūsu pētījums rāda, ka tās ir tieši tās, kuras, visticamāk, riņķo ap Alfa Centauri A un B… Tā kā Alpha Centauri ir tik tuvu, tā ir mūsu pirmā pietura. ārpus mūsu Saules sistēmas. Apkārt Alfa Centauri A un B gandrīz ir nelielas, akmeņainas planētas. ”
Papildus tam, ka Debora Fišere ir Jēlas universitātes astronomijas profesore, tā ir arī viena no Jēlas eksoplanetu grupas vadītājām. Būdams savas jomas eksperts, Fišers savas dzīves gadu desmitus ir veltījis eksoplanetu izpētei un Zemes analogu meklēšanai ārpus mūsu Saules sistēmas. Ar daļēju finansējumu, ko piešķīra NASA un Nacionālais zinātnes fonds, komanda paļāvās uz esošajiem datiem, kas savākti ar dažiem no jaunākajiem eksoplanētu medību instrumentiem.
To skaitā bija CHIRON, spektrogrāfs, kas uzstādīts uz Maza un vidēja atvēruma pētījumu teleskopa sistēmu (SMARTS) Cerro Telolo Amerikas Amerikas observatorijā (CTIO) Čīlē. Šo instrumentu ir uzbūvējusi Fišera komanda, un tā sniegtie dati tika apvienoti ar augstas precizitātes radiālā ātruma planētas meklētāju (HARPS) un ultravioletā un vizuālā ehela spektrogrāfa (UVES) instrumentiem ESO ļoti lielajā teleskopā (VLT).
Izmantojot desmit gadu datus, kas savākti ar šiem instrumentiem, Zhao un viņas kolēģi pēc tam izveidoja tīkla sistēmu Alpha Centauri sistēmai. Tā vietā, lai meklētu pastāvošo planētu pazīmes, viņi izmantoja datus, lai izslēgtu, kāda veida planētas tur nevarētu pastāvēt. Kā Zhao pa e-pastu teica Space Magazine:
“Šis pētījums bija īpašs ar to, ka tas izmantoja esošos Alfa Kentauru sistēmas datus nevis planētu atrašanai, bet gan to raksturošanai, kuras planētas nevarētu pastāvēt. To darot, tika atgriezta vairāk informācijas par sistēmu kopumā un sniegti norādījumi turpmākiem šīs unikāli harizmātiskās sistēmas novērojumiem.
Turklāt komanda analizēja zvaigžņu ķīmisko sastāvu Alpha Centauri sistēmā, lai uzzinātu vairāk par materiālu veidiem, kas būtu pieejami planētu veidošanai. Balstoties uz atšķirīgajām vērtībām, kas iegūtas novērojumu kampaņās, kuras veica dažādi teleskopi uz Alfa Centauri trim zvaigznēm (Alfa, Beta un Proxima), viņi varēja ierobežot, kāda veida planētas tur varētu pastāvēt.
"Mēs atklājām, ka esošie dati izslēdz planētas apdzīvojamā zonā virs 53 Zemes masām Alfa Kentauriem A, 8,4 Zemes masām Alfa Centauri B un 0,47 Zemes masām Proxima Centauri," sacīja Zhao. "Attiecībā uz ķīmiskajiem sastāviem mēs noskaidrojām, ka oglekļa / skābekļa un magnija / silīcija attiecība Alfa Centauri A un B ir diezgan līdzīga Saules proporcijai."
Būtībā viņu pētījuma rezultāti faktiski izslēdza iespēju, ka Alfa Kentauru sistēmā varētu atrasties visi Jupitera lieluma gāzes giganti. Alfa Centauri A gadījumā viņi arī atklāja, ka varētu pastāvēt planētas, kas ir mazāk nekā 50 Zemes masu, savukārt Alfa Centauri B planētas varētu būt mazākas par 8 Zemes masām. Proxima Centauri, kurai, kā mēs zinām, ir vismaz viena Zemei līdzīga planēta, viņi noteica, ka to varētu būt vairāk nekā puse no Zemes masas.
Papildus tam, ka tas piedāvā cerību eksoplanētu medniekiem, tas satur arī diezgan interesantu iespaidu uz planētu apdzīvojamību. Būtībā akmeņainu planētu klātbūtne sistēmā ir iepriecinoša; bet, ja nav gāzes gigantu, varētu trūkt galvenās sastāvdaļas, lai nodrošinātu, ka planētas paliek apdzīvojamas.
"Tikai tur joprojām varētu atrasties apdzīvojamas Zemes masas planētas ap mūsu tuvākajiem zvaigžņu kaimiņiem, taču nav arī tādu gāzes gigantu, kas varētu apdraudēt šo potenciāli apdzīvojamo, klinšaino planētu izdzīvošanu," sacīja Zhao. "Turklāt, ja šīs planētas eksistē, tām, visticamāk, būs līdzīgas kompozīcijas kā mūsu pašu Zemei, ņemot vērā līdzību Alpha Cen A / B un mūsu mīļajā saulē."
Pašlaik nav tādu instrumentu, kas spētu apstiprināt jebkādu eksoplanetu esamību Alfa Kentaurā. Bet, kā norādīja Zhao, viņa un viņas komandas biedri ir optimistiski noskaņoti, ka turpmākajos apsekojumos būs vajadzīgā jutība:
"Jau pašā mēnesī tika nodoti ekspluatācijā vairāki nākamās paaudzes instrumenti, kas sola nepieciešamo precizitāti, lai tuvākajā nākotnē atklātu šīs iespējamās planētas, un šī analīze parādīja, ka tas noteikti ir tā vērts, lai turpinātu meklēt!"
Tajos ietilpst ESO būvētais Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) - kas nesen tika uzstādīts Paranal observatorijā - un Yale Universitātē uzbūvētais EXtreme PREcision spektrometrs (EXPRES). Šis pēdējais instruments pašlaik veic novērošanas skrējienu Lowell observatorijā Arizonā, kurā piedalās arī Zhao.
"Šie instrumenti sola precizitāti līdz 10-30 cm / s, un tiem vajadzētu spēt atklāt vēl daudz mazākas un tālākas planētas - piemēram, apdzīvojamas planētas ap Kentauru zvaigznēm," sacīja Zhao. "Šo divu instrumentu redzamības lauks ir nedaudz atšķirīgs (ESPRESSO ir dienvidu puslode, kur atrodas Alfa Kentauri, savukārt EXPRES aptver ziemeļu puslodi, piemēram, kur atrodas Keplers un daudzi no K2 laukiem)."
Izmantojot jaunus instrumentus un tādas metodes kā Zhao un viņas komanda, Zemei tuvākā zvaigžņu sistēma tuvākajos gados noteikti kļūs par īstu dārgumu krātuvi astronomiem un eksoplanētu medniekiem. Un viss, ko mēs tur atrodam, noteikti kļūs par tiešu pētījumu mērķi tādām grupām kā Project Blue un Breakthrough Starshot. Ja ET dzīvo blakus, mēs par to noteikti uzzināsim drīz!
