Так художник видит поверхность планеты Proxima b, обращающейся вокруг красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды. Справа вверху от Проксимы на небе видна и двойная звезда Альфа Центавра AB. Proxima b немного более массивна, чем Земля. Ее орбита лежит в зоне обитания Проксимы: температура на ее поверхности допускает существование воды.

Используя телескопы Европейской Южной обсерватории и другие инструменты, астрономы получили несомненные доказательства существования планеты земной массы у ближайшей к Земле звезды – Проксимы Центавра. Это давно уже разыскивавшееся небесное тело, обозначаемое Proxima b, совершает оборот вокруг своей холодной красной звезды за 11 дней. Температура на его поверхности пригодна для существования воды. Планета относится к разряду каменных и немного превосходит Землю по массе. Это самая близкая к нам экзопланета и, возможно, ближайшее к Солнечной системе небесное тело, на котором может существовать жизнь. Сообщение об этом эпохальном открытии публикуется в журнале Nature 25 августа 2016 г.

На этом фото картина южного неба над 3.6-метровым телескопом ESO в обсерватории Ла Силья в Чили совмещена с изображениями Проксимы Центавра (справа внизу) и двойной звезды Альфа Центавра AB (внизу слева), полученными с Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA. Проксима – ближайшая к Солнцу звезда. Вокруг нее обращается планета Proxima b, открытая с помощью спектрографа HARPS, установленного на 3.6-метровом телескопе ESO.

На расстоянии чуть больше четырех световых лет от Солнечной системы находится красная карликовая звезда Проксима Центавра – ближайшая к Земле звезда. Это холодное светило в созвездии Центавра слишком тусклое, чтобы его можно было видеть невооруженным глазом. Оно расположено по соседству с гораздо более яркой двойной звездой альфа Центавра AB.

Смотреть видео
Это видео представляет зрителя пролетающим мимо ближайшей к нам звезды, Проксимы Центавра. Мы видим планету Proxima b, которая совершает оборот вокруг своего красного карликового светила 11.2 дней. Орбита планеты лежит внутри «зоны обитания» -- на ее поверхности может существовать жидкая вода.



В первом полугодии 2016 года Проксима регулярно наблюдалась со спектрографом HARPS на 3.6-метровом телескопе обсерватории Ла Силья в Чили. Одновременно проводился ее мониторинг и на других телескопах по всему миру. Кроме данных, полученных в ходе последнего этапа кампании Pale Red Dot, в статье отражен вклад ученых, много лет наблюдавших звезду Proxima Centauri. В их числе участники первоначальной программы наблюдений карликовых звезд класса M Мартин Кюрстер и Михаэль Эндль, а также такие пионеры в области поисков экзопланет, как Р.Пол Батлер. В работу вошли также многолетние наблюдения, проводившиеся группой HARPS. Эту масштабную наблюдательную кампанию, получившую название «Бледно-красная точка» (Pale Red Dot), проводила группа астрономов под руководством Гиллема Англада-Эскуде из Университета Королевы Марии в Лондоне. Ученые искали планету методом лучевых скоростей, то есть пытались зарегистрировать мельчайшие периодические смещения звезды от Земли и к Земле, вызванные гравитационным притяжением обращающейся вокруг звезды планеты. Название «Бледно-красная точка» (Pale Red Dot) отсылает к знаменитому выражению Карла Сагана «бледно-голубая точка» (pale blue dot) – так известный астроном и популяризатор науки описывал вид Земли из далекого космоса. Проксима является красным карликом, поэтому планета, вращающаяся вокруг нее, должна иметь красный оттенок.
This image of the sky around the bright star Alpha Centauri AB also shows the much fainter red dwarf star, Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The picture was created from pictures forming part of the Digitized Sky Survey 2. The blue halo around Alpha Centauri AB is an artifact of the photographic process, the star is really pale yellow in colour like the Sun.

Так как кампания вызвала широкий общественный интерес, с середины января до апреля 2016 года ее ход отображался в открытом доступе на веб-сайте Pale Red Dot и в социальных сетях. Сообщения о ходе наблюдений сопровождались множеством научно-популярных статей, писавшихся учеными разных стран.
На диаграмме представлено сравнение орбиты планеты, открытой у Проксимы (Proxima b), и околосолнечной области Солнечной системы. Проксима Центавра меньше и холоднее Солнца, а ее планета гораздо ближе к ней, чем Меркурий к Солнцу. В результате оказывается, что Proxima b лежит внутри «зоны обитания», в которой на поверхности планеты возможно существование жидкой воды.

Гиллем Англада-Эскуде так говорит об истории этого уникального научного поиска: “Первые признаки существования планеты были замечены еще в 2013 году, но они были не вполне убедительными. С тех пор мы много и напряженно работали над решением этой задачи в кооперации с ESO и другими институтами. Последняя стадия кампании Pale Red Dot была спланирована примерно на два года”.

В результате объединения данных кампании Pale Red Dot с результатами более ранних наблюдений, выполненных в обсерваториях ESO и на других телескопах, было с определенностью установлено, что Проксима Центавра периодически то движется по направлению к Земле, то удаляется от нее со скоростью около 5 км/ч (то есть, со скоростью пешехода). Период цикла изменений скорости составляет 11.2 дня. Тщательный анализ слабых доплеровских смещений линий в спектре звезды позволяет заключить, что эти смещения вызваны присутствием планеты с массой не менее 1.3 массы Земли, обращающейся вокруг Проксимы на расстоянии около 7 миллионов километров — всего 5% расстояния между Землей и Солнцем.
Смотреть видео
Так глазами видео-художника могло бы выглядеть путешествие с Земли («бледно-голубой точки») к «бледно-красной точке» Proxima b, планете, обращающейся вокруг ближайшей к Солнечной системе звезды Проксимы Центавра. Покидая Солнечную систему, мы видим знакомые очертания созвездия Южного Креста (Crux) и ярких звезд альфа и бета Центавра. Затем мы постепенно приближаемся к слабой красной Проксиме, ближайшей к Земле звезде и самому слабому компоненту тройной звездной системы. Заключительная часть путешествия – планета Proxima b, ближайшая к Солнечной системе экзопланета.

Это открытие было технически возможно уже 10 лет назад. Ранее уже регистрировались сигналы с более слабыми амплитудами, чем в данном случае. Однако, следует помнить, что звезды вовсе не являются идеальными газовыми шарами. Проксима Центавра — активная звезда. Поэтому регистрация планеты Proxima b стала возможной только после того, как на основе длительного мониторинга при помощи фотометрических телескопов было достигнуто понимание всех деталей переменности блеска ее родительской звезды на временных шкалах от минут до десятилетия.

Гиллем Англада-Эскуде рассказывает о возбуждении, в котором находились наблюдатели на протяжении последних нескольких месяцев: "Каждый день на протяжении всех 60 суток наблюдательной кампании Pale Red Dot я проверял соответствие между получаемыми данными и моделью. Первые 10 наблюдений были обнадеживающими, 20 подтверждали ожидания, а после 30 дней результат можно было назвать полностью подтвержденным. Мы начали готовить данные к публикации".

Красные карлики, каким является и Проксима – активные звезды. Их блеск и спектральные характеристики могут меняться, и эту переменность можно принять за присутствие планеты. Чтобы исключить эту возможность, наблюдатели постоянно отслеживали переменность блеска звезды с большой точностью, используя при этом телескоп ASH2 обсерватории San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory в Чили и сеть телескопов обсерватории Las Cumbres. Данные о лучевых скоростях, полученные в периоды вспышечной активности звезды, были исключены из рассмотрения.
Представлены относительные размеры различных объектов, в том числе трех (известных) компонентов тройной системы Альфа Центавра и некоторых других звезд, для которых угловые размеры также измерены Очень Большим Телескопом-Интерферометром (VLTI) в обсерватории ESO на горе Параналь. Для сравнения также приведены размеры Солнца и Юпитера.

Планета Proxima b находится гораздо ближе к своей материнской звезде, чем Меркурий к Солнцу, но и сама Проксима гораздо тусклее Солнца. Поэтому получается, что Proxima b попадает внутрь зоны обитания своей звезды. По оценкам, температура на ее поверхности позволяет существовать воде в жидком состоянии.
Сравнение углового размера диска Проксимы, видимого на небе планеты Proxima b, с размерами диска Солнца на небе Земли. Проксима гораздо меньше Солнца, но планета Proxima b находится очень близко к своей материнской звезде.

Однако, несмотря на умеренные условия на поверхности планеты Proxima b, во время вспышек материнской звезды она может подвергаться интенсивному ультрафиолетовому и рентгеновскому облучению, гораздо более сильному, чем то, которым Солнце облучает Землю. Реальная возможность существования воды и тем более форм жизни земного типа на таких планетах, как Proxima b, является предметом оживленных, но главным образом теоретических дебатов. Основные возражения против возможности существования жизни связаны в этом случае с близостью планеты к звезде. Например, в результате действия гравитационных сил планета, вероятно, будет повернута к светилу постоянно одной и той же стороной, а другое ее полушарие будет погружено в вечный мрак. Атмосфера планеты может подвергаться постепенному испарению или иметь более сложный химический состав, чем на Земле, из-за сильного ультарфиолетового и рентгеновского облучения, в особенности в течение первого миллиарда лет существования звезды. Ни один из этих аргументов, впрочем, не является окончательным, и их подтверждение вряд ли возможно до тех пор пока не будут получены прямые наблюдательные характеристики атмосферы планеты. Те же соображения оносятся и к планетам, недавно обнаруженным вокруг звезды TRAPPIST-1.

За открытием новой планеты последуют новые расширенные ее наблюдения как с существующими инструментами, так и со следующим поколением гигантских телескопов, таких, как E-ELT (Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп). Proxima b станет первоочередной мишенью для поисков жизни во Вселенной. Система Альфа Центавра является и проектируемой целью первой попытки человечества достичь другой звезды — проекта StarShot. Некоторые методы изучения атмосфер планет основаны на наблюдениях прохождения планеты на луче зрения по диску звезды и прохождения излучения звезды через атмосферу планеты. В настоящее время нет никаких свидетельств прохождений планеты Proxima b по диску ее материнской звезды, и вероятность обнаружения таких прохождений мала. Тем не менее, продолжаются наблюдения с целью проверки такой возможности.
Смотреть видео
Это видео представляет зрителя пролетающим мимо ближайшей к нам звезды, Проксимы Центавра. Мы видим планету Proxima b, которая совершает оборот вокруг своего красного карликового светила 11.2 дней. Орбита планеты лежит внутри «зоны обитания» -- на ее поверхности может существовать жидкая вода.

В заключение Гиллем Англада-Эскуде говорит: "Открыто уже много экзопланет, и еще гораздо больше их предстоит открыть. Но поиски ближайшего возможного аналога Земли и успех этих поисков стали для всех нас главным достижением в жизни. В этом открытии сошлись усилия многих и многих людей, и полученный результат – заслуга их всех. Теперь впереди следующий этап работы – поиски жизни на планете Proxima b".

Написать комментарий

вернуться к странице