Ve vzdálenosti 4,37 světelných let od Země je Alpha Centauri nejbližší hvězdný systém k našemu. Po generace se vědci a spekulativní myslitelé zamýšleli nad tím, zda by mohl mít planetární systém jako naše vlastní Slunce, a zda tam také může existovat život. Naneštěstí nedávné snahy o nalezení extra solárních planet v tomto hvězdném systému selhaly, přičemž potenciální detekce se později ukázaly jako výsledek artefaktů v datech.
V reakci na toto neúspěšné úsilí se vyvíjí několik ambicióznějších projektů na nalezení exoplanet kolem Alpha Centauri. Patří mezi ně kosmické dalekohledy s přímým zobrazováním, jako je Project Blue a mezihvězdná mise známá jako Průlomová hvězdná snímek. Ale podle nové studie vedené vědci z Yale University lze stávající data použít ke stanovení pravděpodobnosti planet v tomto systému (a dokonce i jaké).
Studie, která podrobně popsala jejich zjištění, se nedávno objevila v roce 2006 The Astronomical Journalpod názvem „Detekovatelnost planety v systému Alpha Centauri“. Studii vedla Lily Zhao, postgraduální studentka univerzity Yale University a členka National Science Foundation (NSF). Spoluautorka byla Debora Fischer, John Brewer a Matt Giguere z Yale a Bárbara Rojas-Ayala z Universidad Andrés Bello v Chile.
Pro účely studia Zhao a její tým zvážili, proč úsilí o nalezení planet v nejbližším hvězdném systému k našemu vlastnímu dosud selhalo. To je překvapivé, když se vezme v úvahu to, jak je ze statistického hlediska velmi pravděpodobné, že Alpha Centauri bude mít systém, pokud bude vlastní. Jak uvedl Prof. Fischer v nedávné tiskové zprávě Yale News:
"Vesmír nám řekl, že nejběžnějšími typy planet jsou malé planety a naše studie ukazuje, že to jsou přesně ty, které pravděpodobně obíhají kolem Alpha Centauri A a B ... Protože Alpha Centauri je tak blízko, je to naše první zastávka mimo naši sluneční soustavu. Kolem Alpha Centauri A a B jsou téměř jisté malé skalnaté planety. “
Kromě toho, že je profesorkou astronomie na Yale University, je Debora Fischer také jedním z vůdců skupiny Yale Exoplanets. Jako odbornice ve svém oboru věnovala Fischer desetiletí svého života zkoumání exoplanet a hledání analogů Země mimo naši sluneční soustavu. S částečným financováním poskytovaným NASA a Národní vědeckou nadací se tým spoléhal na stávající data shromážděná některými z nejnovějších nástrojů lovu exoplanet.
Jednalo se o CHIRON, spektrograf namontovaný na systému malých a středních aperturních dalekohledů (SMARTS) v meziamerické observatoři Cerro Telolo (CTIO) v Chile. Tento nástroj byl vytvořen týmem Fischera a data, která poskytla, byla zkombinována s vysoce přesným radiální rychlostí Planet Searcher (HARPS) a ultrafialovým a vizuálním echelle spektrografem (UVES) na velmi velkém dalekohledu ESO (VLT).
Pomocí deseti let dat shromážděných těmito nástroji pak Zhao a její kolegové vytvořili síťový systém pro systém Alpha Centauri. Místo toho, aby hledali známky existujících planet, použili data k vyloučení, jaké typy planet tam nemohou existovat. Jak Zhao řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
„Tato studie byla zvláštní v tom, že stávající data systému Alpha Centauri nepoužila k nalezení planet, ale k charakterizaci toho, co planety nemohou existovat. Tím navrátil více informací o systému jako celku a poskytuje návod pro budoucí pozorování tohoto jedinečně charismatického systému.
Kromě toho tým analyzoval chemické složení hvězd v systému Alpha Centauri, aby se dozvěděl více o druzích materiálů, které by byly k dispozici pro vytváření planet. Na základě různých hodnot získaných pozorovacími kampaněmi prováděnými různými dalekohledy na třech hvězdách Alpha Centauri (Alpha, Beta a Proxima) dokázaly omezit, jaké druhy planet tam mohou existovat.
"Zjistili jsme, že stávající data vylučují planety v obyvatelné zóně nad 53 hmotami Země pro alfa Centauri A, 8,4 hmotností Země pro Alpha Centauri B a 0,47 pozemských hmot pro Proxima Centauri," řekl Zhao. "Pokud jde o chemické složení, zjistili jsme, že poměry uhlíku / kyslíku a hořčíku / křemíku pro Alfa Centauri A a B jsou velmi podobné poměrům Slunce."
Výsledky jejich studie v podstatě vylučovaly možnost jakýchkoli plynových obrů Jupiteru v systému Alpha Centauri. U Alpha Centauri A dále zjistili, že by mohly existovat planety, které byly menší než 50 hmot Země, zatímco Alpha Centauri B může mít planety menší než 8 hmot Země. Pro Proxima Centauri, o kterém víme, že má alespoň jednu planetu podobnou Zemi, určili, že by mohlo být více, než je polovina hmotnosti Země.
Tato studie přináší kromě naděje lovců exoplanet také některé zajímavé důsledky pro planetární obývatelnost. Přítomnost skalních planet v systému je v zásadě povzbudivá; ale bez plynových obrů by mohla chybět klíčová složka, která zajistí, že planety zůstanou obyvatelné.
"[N] ot mohl existovat ještě obyvatelné planety hmotné Země kolem našich nejbližších hvězdných sousedů, ale také neexistují žádné plynové obry, které by mohly ohrozit přežití těchto potenciálně obyvatelných, skalnatých planet," řekl Zhao. "Navíc, pokud tyto planety existují, pravděpodobně budou mít podobné složení jako naše vlastní Země vzhledem k podobnosti v Alpha Cen A / B a na našem milovaném slunci."
V současné době neexistují žádné nástroje, které by dokázaly potvrdit existenci exoplanet v Alpha Centauri. Jak však Zhao naznačil, ona a její spoluhráči jsou optimističtí, že budoucí průzkumy budou mít k tomu nezbytnou citlivost:
"[T] jeho měsíc viděl zprovoznění několika přístrojů nové generace slibujících přesnost nezbytnou k objevení těchto možných planet v blízké budoucnosti, a tato analýza ukázala, že je určitě stojí za to se dál dívat!"
Patří k nim Echelle SPectrograph pro Rocky Exoplanet a stabilní spektroskopická pozorování (ESPRESSO) - nedávno nainstalovaná v observatoře Paranal - a EXtreme PREcision Spectrometer (EXPRES) postavený na Yale University. Tento posledně uvedený nástroj v současné době provádí pozorovací běh na observatoři Lowell v Arizoně, kterého se Zhao účastní.
"Tyto nástroje slibují přesnost 10 až 30 cm / sa měly by být schopny detekovat mnohem více menších a vzdálenějších planet - jako jsou obyvatelné planety kolem hvězd Centauri," řekl Zhao. "Zorné pole těchto dvou nástrojů se mírně liší (ESPRESSO má jižní polokouli, kde je Alpha Centauri, zatímco EXPRES pokrývá severní polokouli, například kde jsou Kepler a mnoho z polí K2)."
S novými nástroji, které jsou k dispozici, a metodami, jako je ta Zhao a její tým, se vyvinula nejbližší hvězdná soustava Země, která se v příštích letech stane skutečnou pokladnicí pro astronomy a lovce exoplanet. A cokoli, co tam najdeme, se jistě stanou terčem přímých studií skupin jako Project Blue a Průlomový Starshot. Pokud ET sídlí vedle, určitě o tom uslyšíme brzy!
