Astronomowie korzystający z teleskopów ESO oraz innych urządzeń uzyskali wyraźne dowody na istnienie planety okrążającej najbliższą względem Układu Słonecznego gwiazdę, Proximę Centauri. Od dawna poszukiwany świat, oznaczony Proxima b, krąży dookoła chłodnej, czerwonej gwiazdy macierzystej co 11 dni i ma temperaturę odpowiednią do występowania wody w stanie ciekłym na powierzchni. Ten skalisty świat jest nieco masywniejszy od Ziemi i stanowi najbliższą egzoplanetę względem nas – może być też najbliższym siedliskiem życia poza Układem Słonecznym. Publikacja opisująca to ważne odkrycie ukaże się 25 sierpnia 2016 r. w czasopiśmie „Nature”.

Wizja artystyczna prezentuje widok powierzchni planety Proxima b, okrążającej czerwonego karła Proxima Centauri, najbliższą gwiazdę względem Układu Słonecznego. Gwiazda podwójna Alfa Centauri AB także jest widoczna na obrazku, na prawo, w górę od Proximy. Proxima b jest nieco bardziej masywna niż Ziemia i krąży w ekosferze (tzw. strefie życia) wokół Proximy Centauri, gdzie panuje temperatura odpowiednia dla występowania wody w staniej ciekłym na powierzchni planety.ESO

Wizja artystyczna prezentuje widok powierzchni planety Proxima b, okrążającej czerwonego karła Proxima Centauri, najbliższą gwiazdę względem Układu Słonecznego. Gwiazda podwójna Alfa Centauri AB także jest widoczna na obrazku, na prawo, w górę od Proximy. Proxima b jest nieco bardziej masywna niż Ziemia i krąży w ekosferze (tzw. strefie życia) wokół Proximy Centauri, gdzie panuje temperatura odpowiednia dla występowania wody w staniej ciekłym na powierzchni planety.

Nieco ponad cztery lat świetlne od Układu Słonecznego znajduje się czerwony karzeł o nazwie Proxima Centauri, który jest najbliższą Ziemi gwiazdą, oprócz Słońca. Ta chłodna gwiazda w konstelacji Centaura jest zbyt słaba, aby dostrzec ją nieuzbrojonym okiem i znajduje się blisko znacznie jaśniejszej pary gwiazd znanych jako Alfa Centauri AB.

Podczas pierwszej połowy 2016 roku Proxima Centauri była regularnie obserwowana za pomocą spektrografu HARPS na3,6-metrowym teleskopie ESO w La Silla w Chile i jednocześnie monitorowana za pomocą innych teleskopów na świecie. Była to kampania Pale Red Dot, w której zespół astronomów kierowany przez Guillema Anglada-Escudé, z Queen Mary University of London, poszukiwał niewielkiego ruchu gwiazdy do przodu i do tyłu, który mógł być wywołany grawitacyjnym oddziaływaniem od potencjalnej planety.

Ponieważ temat ten budzi spore zainteresowanie społeczeństwa, przebieg kampanii od połowy stycznia do kwietnia 2016 r. był udostępniany publicznie na stronie internetowej Pale Red Dot oraz w mediach społecznościowych. Raportom towarzyszyły liczne artykuły popularnonaukowe napisane przez specjalistów z całego świata.

Guillem Anglada-Escudé wyjaśnia tło tych unikatowych badań: Pierwsze wskazówki o możliwej planecie pochodzą z 2013 roku, ale detekcja nie była przekonywująca. Od tamtej pory ciężko pracowaliśmy, aby uzyskać więcej obserwacji z powierzchni Ziemi przy pomocy ESO i innych instytucji. Najnowsza kampania Pale Red Dot była planowana przez około dwa lata.

Położenie Proximy Centauri na niebie południowym.ESO

Położenie Proximy Centauri na niebie południowym.

Dane z Pale Red Dot, po połączeniu z wcześniejszymi obserwacjami dokonanymi w obserwatoriach ESO i w innych miejscach, ujawniły wyraźny sygnał bardzo ekscytującego wyniku. Proxima Centauri zbliża się do Ziemi z prędkością około 5 kilometrów na godzinę – czyli typowym tempem spaceru człowieka – i potem z tą samą prędkością się oddala. Ten regularny wzór zmieniających się prędkości radialnych powtarza się z okresem 11,2 dnia. Staranne analizy niewielkich przesunięć Dopplera pokazały, że wskazuje to na istnienie planety o masie co najmniej 1,3 masy Ziemi, okrążającej Proxima Centauri w odległości 7 milionów kilometrów – zaledwie 5% dystansu Ziemia-Słońce.

Guillem Anglada-Escudé opisuje podekscytowanie z ostatnich miesięcy: „Ciągle sprawdzałem spójność sygnału każdej z 60 nocy kampanii Pale Red Dot. Pierwsze 10 było bardzo obiecujących, pierwsze 20 było zgodne z oczekiwaniami, a po 30 dniach wynik był już dość dobrze określony, więc zaczęliśmy pisać publikację!”

Czerwone karły, takie jak Proxima Centauri, są gwiazdami aktywnymi i mogą zmieniać się w sposób, który przypomina istnienie planet. Aby wykluczyć taką możliwość, zespół monitorował bardzo dokładnie także zmiany jasności gwiazdy przy pomocy teleskopu ASH2 w San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory w i sieci teleskopów Las Cumbres Observatory. Prędkości radialne zmierzone w momencie gdy gwiazda jaśniała, zostały wykluczone z końcowej analizy.

Mimo, że Proxima b krąży znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury wokół Słońca w Układzie Słonecznym, sama gwiazda jest znacznie słabsza niż Słońce. W efekcie, Proxima b znajduje się wewnątrz ekosfery (strefy życia, strefy nadającej się do zamieszkania) wokół gwiazdy i szacuje się, że jej temperatura powierzchniowa pozwala na występowanie wody w stanie ciekłym.

Proxima Centauri i jej planeta w porównaniu do Układu Słonecznego.ESO

Proxima Centauri i jej planeta w porównaniu do Układu Słonecznego.

Niezależnie od temperatury wynikającej z orbity Proxima b, na warunki na powierzchni mogą silnie oddziaływać rozbłyski ultrafioletowe i rentgenowskie od gwiazdy – znacznie intensywniejsze niż te, których Ziemia doświadcza od Słońca.

Odkrycie będzie początkiem intensywnych dalszych obserwacji, zarówno istniejącymi instrumentami, jak i następną generacją olbrzymich teleskopów, takich jak Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (E-ELT). Proxima b będzie głównym celem dla polowań na dowody istnienia życia gdzieś we Wszechświecie. System Alfa Centauri może także być celem pierwszej próby ludzkości podróży do innego systemu gwiazdowego, projektu StarShot.

Guillem Anglada-Escudé podsumowuje: Znaleziono już wiele egzoplanet i wiele więcej zostanie jeszcze odkrytych, ale poszukiwania najbardziej podobnej do Ziemi i kolejnych, to doświadczenie całego życia dla nas wszystkich. Wiele ludzkich historii i wysiłków doprowadziło do tego odkrycia. Wynik jest także hołdem dla nich. Poszukiwania życia na planecie Proxima b będą następne…”

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu