Proxima Centauri

Ten artykuł dotyczy gwiazdy. W przypadku innych zastosowań zobacz Proxima Centauri (ujednoznacznienie) .

Proxima Centauri
New shot of Proxima Centauri, our nearest neighbour.jpg
w fałszywym kolorze wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a WFPC2 w 2013 roku. Jasne linie to kolce dyfrakcyjne .

       Dane obserwacyjne Epoch J2000.0 Equinox J2000.0 ( ICRS )
Konstelacja Centaurus
Wymowa
/ ˌ p r ɒ k s ə m ə s ɛ n ˈ t ɔːr i / lub / ˈ p r ɒ k s ɪ m ə s ɛ n ˈ t ɔːr aɪ /
Rektascensja 14 godz. 29 m 42,94853 s
Deklinacja −62° 40′ 46,1631″
Wielkość pozorna (V) 10.43 – 11.11
Charakterystyka
Etap ewolucyjny Ciąg główny ( czerwony karzeł )
Typ widmowy M5,5Ve
Indeks barwy U-B 1,26
Indeks barwy B-V 1,82
Indeks barwy V-R 1,68
Indeks barwy R-I 2.04
Indeks barwy J-H 0,522
Indeks barwy J-K 0,973
Typ zmienny UV Cet + BY Dra
Astrometria
Prędkość promieniowa ( Rv ) −22,204 ± 0,032 km/s
Właściwy ruch (μ)
RA: −3781,741 ms / rok Grudzień: 769,465 ms / rok
Paralaksa (π) 768,0665 ± 0,0499 mas
Dystans
4,2465 ± 0,0003 ly (1,30197 ± 0 szt .)
Wielkość bezwzględna (M V ) 15.60
Orbita
Podstawowy Alfa Centauri AB
Towarzysz Proxima Centauri
Okres (P) 547 000
+6600 −4000 lat
Półoś wielka (a)   8700
+700 -400 AU
Ekscentryczność (e) 0,50
+0,08 -0,09
Nachylenie (i) 107,6
+1,8 -2,0 °
Długość geograficzna węzła (Ω) 126 ± 5 °
Epoka periastronu (T) +283
+59 -41

Argument periastronu (ω) (wtórny) 		72,3
+8,7 -6,6 °
Detale
Masa   0,1221 ± 0,0022 M ☉
Promień   0,1542 ± 0,0045 R ☉
Jasność (bolometryczna) 0,001567 ± 0,000020 L ☉
Jasność (wizualna, LV ) 0,00005 L ☉
Grawitacja powierzchniowa (log g )   5,20 ± 0,23 cgs
Temperatura   2992
+49 -47 tys
Metaliczność [Fe/H] 0,21 indeksu
Obrót 82,6 ± 0,1 dnia
Prędkość obrotowa ( v sin i ) < 0,1 km/s
Wiek 4,85 roku
Inne oznaczenia
Alf Cen C, Alpha Centauri C , V645 Centauri , GJ 551, HIP 70890, CCDM J14396-6050C , LFT 1110, LHS 49, LPM 526, LTT 5721, NLTT 37460
Odniesienia do baz danych
SIMBAD dane
ARICNS dane

Proxima Centauri to mała gwiazda o małej masie , położona 4,2465 lat świetlnych (1,3020 szt .) od Słońca , w południowym gwiazdozbiorze Centaura . Jego łacińska nazwa oznacza „najbliższą [gwiazdę] Centaura”. Została odkryta w 1915 roku przez Roberta Innesa i jest najbliższą znaną gwiazdą od Słońca. Przy spokojnej pozornej jasności 11,13 mag jest zbyt słaba, aby można ją było dostrzec gołym okiem. Proxima Centauri jest członkiem Układ gwiazd Alpha Centauri , identyfikowany jako składnik Alpha Centauri C , położony 2,18° na południowy zachód od pary Alpha Centauri AB. Obecnie znajduje się 12 950 AU (0,2 ly ) od AB, którą okrąża z okresem około 550 000 lat.

Proxima Centauri to czerwony karzeł o masie około 12,5% masy Słońca ( M ☉ ) i średniej gęstości około 33 razy większej od masy Słońca. Ze względu na bliskość Proximy Centauri do Ziemi , jej średnicę kątową można zmierzyć bezpośrednio. Jego rzeczywista średnica wynosi około jednej siódmej (14%) średnicy Słońca. Proxima Centauri ma bardzo niską średnią jasność , jest gwiazdą rozbłyskową , która losowo ulega dramatycznemu wzrostowi jasności z powodu aktywności magnetycznej . Pole magnetyczne gwiazdy powstaje w wyniku konwekcji w całym ciele gwiazdowym, a wynikająca z tego aktywność rozbłysków generuje całkowitą emisję promieniowania rentgenowskiego podobną do tej wytwarzanej przez Słońce. Wewnętrzne mieszanie paliwa na drodze konwekcji w jądrze oraz stosunkowo niskie tempo produkcji energii przez Proximę oznaczają, że będzie ona gwiazdą ciągu głównego przez kolejne cztery biliony lat.

Proxima Centauri ma dwie znane egzoplanety i jedną kandydatkę na egzoplanetę: Proxima Centauri b , Proxima Centauri d i sporna Proxima Centauri c . Proxima Centauri b okrąża gwiazdę w odległości około 0,05 jednostki astronomicznej (7,5 miliona km), a okres obiegu wynosi około 11,2 ziemskich dni. Jego szacunkowa masa jest co najmniej 1,07 masy Ziemi. ekosferze Proximy Centauri możliwość zamieszkania na planecie jest wysoce niepewna. Kandydat na superZiemię , Proxima Centauri c , okrąża Ziemię w odległości około 1,5 jednostki astronomicznej (220 milionów km) co 1900 dni (5,2 roku). Sub -Ziemia , Proxima Centauri d , okrąża Ziemię w odległości około 0,029 AU (4,3 miliona km) co 5,1 dnia.

Ogólna charakterystyka

Pokazano trzy wizualne krzywe blasku pasma dla Proxima Centauri. Wykres A przedstawia superrozbłysk, który radykalnie zwiększył jasność gwiazdy na kilka minut. Wykres B przedstawia względną zmianę jasności w trakcie 83-dniowego okresu rotacji gwiazdy. Wykres C pokazuje zmiany w okresie 6,8 roku, który może być długością okresu aktywności magnetycznej gwiazdy. Na podstawie Howarda i in. (2018) oraz Mascareño i in. (2016)

Proxima Centauri jest czerwonym karłem , ponieważ należy do ciągu głównego na diagramie Hertzsprunga-Russella i należy do klasy widmowej M5.5 . Klasa M5.5 oznacza, że ​​należy ona do małomasywnego końca gwiazd karłowatych typu M, a jej barwa zmienia się w kierunku czerwono -żółtej przy efektywnej temperaturze ~3000 K. Jego bezwzględna wielkość wizualna lub wielkość wizualna widziana z odległości 10 parseków (33 lat) wynosi 15,5. Jego całkowita jasność we wszystkich długościach fal wynosi tylko 0,16% światła Słońca, chociaż obserwowane w długościach fal światła widzialnego , na które oko jest najbardziej wrażliwe, ma tylko 0,0056% tak jasne jak Słońce. Ponad 85% jego mocy promieniowania przypada na fale podczerwone.

W 2002 roku interferometria optyczna przeprowadzona za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI) wykazała, że ​​średnica kątowa Proxima Centauri wynosi 1,02 ± 0,08 mas . Ponieważ znana jest jej odległość, rzeczywistą średnicę Proxima Centauri można obliczyć na około 1/7 średnicy Słońca, czyli 1,5 średnicy Jowisza . Masa gwiazdy, oszacowana na podstawie teorii gwiazd, wynosi 12,2% M ☉ , czyli 129 mas Jowisza ( M J ). Masę obliczono bezpośrednio, choć z mniejszą precyzją, na podstawie obserwacji mikrosoczewkowania i wynosi ona   0,150
+0,062 -0,051 M ☉ .

Gwiazdy ciągu głównego o mniejszej masie mają wyższą średnią gęstość niż gwiazdy o większej masie, a Proxima Centauri nie jest wyjątkiem: ma średnią gęstość 47,1 × 10 3 kg/m 3 (47,1 g/cm 3 ) w porównaniu ze średnią gęstością Słońca o masie 1,411 × 10 3 kg/m 3 (1,411 g/cm 3 ). Zmierzona grawitacja powierzchniowa Proximy Centauri, wyrażona jako logarytm przy podstawie 10 przyspieszenia w jednostkach cgs , wynosi 5,20. To 162 razy więcej niż grawitacja powierzchniowa na Ziemi.

Badanie zmienności fotometrycznej przeprowadzone w 1998 roku wskazuje, że Proxima Centauri wykonuje pełny obrót raz na 83,5 dnia. Późniejsza analiza szeregów czasowych wskaźników chromosferycznych z 2002 r. sugeruje dłuższy okres rotacji wynoszący 116,6 ± 0,7 dnia. Zostało to następnie wykluczone na korzyść okresu rotacji wynoszącego 82,6 ± 0,1 dnia.

Struktura i fuzja

Ze względu na małą masę wnętrze gwiazdy jest całkowicie konwekcyjne , co powoduje przenoszenie energii na zewnątrz w wyniku fizycznego ruchu plazmy, a nie procesów radiacyjnych . Ta konwekcja oznacza, że ​​popiół helowy pozostały po termojądrowej syntezie wodoru nie gromadzi się w jądrze, lecz krąży po całej gwieździe. W przeciwieństwie do Słońca, które przed opuszczeniem ciągu głównego spali jedynie około 10% całkowitego zapasu wodoru, Proxima Centauri zużyje prawie całe swoje paliwo przed zakończeniem syntezy wodoru.

Konwekcja jest związana z wytwarzaniem i utrzymywaniem się pola magnetycznego . Energia magnetyczna z tego pola jest uwalniana na powierzchnię poprzez rozbłyski gwiazdowe , które na krótko (w ciągu dziesięciu sekund) zwiększają ogólną jasność gwiazdy. W dniu 6 maja 2019 r. rozbłysk na granicy klas rozbłysków M i X na Słońcu stał się na krótko najjaśniejszym, jaki kiedykolwiek wykryto, z emisją w dalekim ultrafiolecie wynoszącą 2 × 10 30 erg . Rozbłyski te mogą urosnąć do wielkości gwiazdy i osiągnąć temperaturę sięgającą 27 milionów K    — wystarczająco gorący, aby emitować promienie rentgenowskie . Jasność spoczynkowego promieniowania rentgenowskiego Proximy Centauri, w przybliżeniu (4–16) × 10 26 erg / s ((4–16) × 10 19 W ), jest mniej więcej równa jasności znacznie większego Słońca. Szczytowa jasność rentgenowska największych rozbłysków może osiągnąć 10 28 erg/s (10 21 W).

Chromosfera Proximy Centauri jest aktywna, a jej widmo wykazuje silną linię emisyjną pojedynczo zjonizowanego magnezu o długości fali 280 nm . Około 88% powierzchni Proxima Centauri może być aktywne, co stanowi odsetek znacznie wyższy niż powierzchnia Słońca nawet w szczytowym okresie cyklu słonecznego . Nawet w okresach spokoju, z niewielką liczbą rozbłysków lub bez nich, aktywność ta zwiększa koronę temperatura Proxima Centauri do 3,5 miliona K w porównaniu do 2 milionów K korony słonecznej, a jej całkowita emisja promieniowania rentgenowskiego jest porównywalna z emisjami Słońca. Ogólny poziom aktywności Proxima Centauri uważa się za niski w porównaniu z innymi czerwonymi karłami, co jest zgodne z szacowanym wiekiem gwiazdy na 4,85 × 10 9 lat , ponieważ oczekuje się, że poziom aktywności czerwonego karła będzie stale spadać przez miliardy lat w miarę jego rotacji gwiazdowej stopa maleje. Poziom aktywności wydaje się zmieniać w okresie około 442 dni, czyli krócej niż cykl słoneczny trwający 11 lat.

Proxima Centauri ma stosunkowo słaby wiatr gwiazdowy , nie większy niż 20% współczynnika utraty masy wiatru słonecznego . Ponieważ gwiazda jest znacznie mniejsza od Słońca, utrata masy na jednostkę powierzchni w Proxima Centauri może być ośmiokrotnie większa niż w przypadku powierzchni Słońca.

Fazy ​​życia

Czerwony karzeł o masie Proxima Centauri pozostanie w ciągu głównym przez około cztery biliony lat. W miarę wzrostu udziału helu w wyniku syntezy wodoru gwiazda stanie się mniejsza i gorętsza, stopniowo przekształcając się w tak zwanego „niebieskiego karła” . Pod koniec tego okresu stanie się znacznie jaśniejsze, osiągając 2,5% jasności Słońca ( L ☉ ) i ogrzewając wszelkie orbitujące ciała przez okres kilku miliardów lat. Po wyczerpaniu się paliwa wodorowego Proxima Centauri przekształci się w białego karła helowego (bez przechodzenia przez czerwonego olbrzyma ) i stopniowo tracą pozostałą energię cieplną.

Układ Alfa Centauri może uformować się w sposób naturalny z gwiazdy o małej masie, która zostanie dynamicznie przechwycona przez bardziej masywny układ podwójny o masie 1,5–2 M ☉ w ich wbudowanej gromadzie gwiazd, zanim gromada się rozproszy. Aby potwierdzić tę hipotezę, potrzebne są jednak dokładniejsze pomiary prędkości radialnej. Jeśli Proxima Centauri była związana z układem Alpha Centauri podczas swojego powstawania, gwiazdy prawdopodobnie mają ten sam pierwiastkowy . Grawitacyjny wpływ Proximy mógł pobudzić dyski protoplanetarne Alfa Centauri . Zwiększyłoby to dostarczanie substancji lotnych , takich jak woda, do suchych obszarów wewnętrznych, co prawdopodobnie wzbogaciłoby w ten materiał wszystkie planety ziemskie w układzie.

Alternatywnie, Proxima Centauri mogła zostać przechwycona później podczas spotkania, co doprowadziło do powstania bardzo ekscentrycznej orbity, która została następnie ustabilizowana przez przypływ galaktyczny i dodatkowe spotkania gwiazd. Taki scenariusz może oznaczać, że planetarni towarzysze Proxima Centauri mieli znacznie mniejsze ryzyko zakłócenia orbity przez Alpha Centauri. Przewiduje się, że w miarę jak członkowie pary Alpha Centauri będą nadal ewoluować i tracić masę, Proxima Centauri odłączy się od układu za około 3,5 miliarda lat. Następnie gwiazda będzie stopniowo oddalać się od pary.

Ruch i lokalizacja

Alpha Centauri AB to jasna gwiazda po lewej stronie, która tworzy potrójny układ gwiazd z Proxima Centauri, zakreśloną na czerwono. Jasny układ gwiazd po prawej stronie to Beta Centauri .

Na podstawie paralaksy 768,0665 ± 0,0499 mas , opublikowanej w 2020 r. w Gaia Data Release 3 , Proxima Centauri znajduje się 4,2465 lat świetlnych (1,3020 szt .; 268550 AU ) od Słońca. Wcześniej opublikowane paralaksy obejmują: 768,5 ± 0,2 mas w 2018 r. przez Gaia DR2, 768,13 ± 1,04 mas w 2014 r. przez Research Consortium On Nearby Stars ; 772,33 ± 2,42 mas , w oryginale Hipparcos Katalog, 1997; 771,64 ± 2,60 mas w nowej redukcji Hipparcos w 2007 r.; i 768,77 ± 0,37 masy przy użyciu precyzyjnych czujników naprowadzania Kosmicznego Teleskopu Hubble'a w 1999 r. Z ziemskiego punktu obserwacyjnego Proxima Centauri jest oddalona od Alfa Centauri o 2,18 stopnia, czyli czterokrotność średnicy kątowej Księżyca w pełni . Proxima Centauri ma stosunkowo duży ruch własny – porusza się po niebie w ciągu 3,85 sekundy łukowej rocznie. Ma prędkość promieniową w stronę Słońca z prędkością 22,2 km/s. Z Proxima Centauri Słońce wyglądałoby jako jasna gwiazda o jasności 0,4 magnitudo w konstelacji Kasjopei , podobna do ziemskiej gwiazdy Achernar lub Procjon .

Spośród znanych gwiazd Proxima Centauri jest gwiazdą najbliższą Słońcu od około 32 000 lat i pozostanie nią przez około 25 000 lat, po czym Alpha Centauri A i Alpha Centauri B będą się zmieniać co około 79,91 lat jako najbliższa gwiazda Słońce. W 2001 r. J. García-Sánchez i in. przewidział, że Proxima Centauri zbliży się do Słońca najbliżej za około 26 700 lat, w ciągu 3,11 lat (0,95 szt.). Badanie przeprowadzone przez VV Bobylev z 2010 r. przewidywało odległość najbliższego podejścia wynoszącą 2,90 ly (0,89 szt.) za około 27 400 lat, a następnie badanie przeprowadzone przez CAL Bailer-Jones z 2014 r. przewidywało podejście do peryhelium na poziomie 3,07 ly (0,94 szt.) za około 26 710 lat. Proxima Centauri krąży po orbicie Droga Mleczna w odległości od centrum Galaktyki wahającej się od 27 do 31 km (8,3 do 9,5 kpc ), z ekscentrycznością orbity 0,07.

Alfa Centauri

Główny artykuł: Alfa Centauri

Podejrzewa się, że Proxima Centauri jest towarzyszem układu podwójnego gwiazd Alfa Centauri od czasu jego odkrycia w 1915 roku. Z tego powodu czasami nazywa się ją Alfa Centauri C. Dane z satelity Hipparcos w połączeniu z obserwacjami naziemnymi zostały jest zgodne z hipotezą, że te trzy gwiazdy są układem związanym grawitacyjnie . Kervella i in. (2017) wykorzystali bardzo precyzyjne pomiary prędkości radialnej, aby z dużą pewnością określić, że Proxima i Alpha Centauri są powiązane grawitacyjnie. Okres orbitalny Proxima Centauri wokół centrum baryłomy Alpha Centauri AB wynosi 547 000
+6600 −4000 lat z mimośrodem 0,5 ± 0,08 ; zbliża się do Alpha Centauri do 4300
+1100 -900 AU w periastron i cofa się do 13 000
+300 -100 AU w apastron . Obecnie Proxima Centauri znajduje się 12947 ± 260 AU (1,94 ± 0,04 biliona km) od środka barycentrum Alpha Centauri AB, prawie do najdalszego punktu na jej orbicie.

Sześć gwiazd pojedynczych, dwa układy podwójne i gwiazda potrójna wykonują wspólny ruch w przestrzeni z Proxima Centauri i systemem Alpha Centauri. (Wspólnie poruszające się gwiazdy to HD 4391 , γ 2 Normae i Gliese 676. ) Wszystkie prędkości kosmiczne tych gwiazd mieszczą się w granicach 10 km/s od osobliwego ruchu Alfa Centauri . W ten sposób mogą tworzyć poruszającą się grupę gwiazd, co wskazywałoby na wspólny punkt początkowy, na przykład w gromadzie gwiazd .

Układ planetarny

Układ planetarny Proxima Centauri

Towarzysz (w kolejności od gwiazdki) 		Masa
Półoś wielka ( AU )
Okres orbitalny ( dni ) 		Ekscentryczność Nachylenie Promień
D   ≥0,26 ± 0,05 M 🜨 0,028 85
+0,000 19 −0,000 22 		5,122
+0,002 -0,0036 		0,04
+0,15 -0,04 		—   ≙ 0,81 ± 0,08 R 🜨
B   ≥ 1,07 ± 0,06 M 🜨 0,048 57
+0,000 29 −0,000 29 		11,184 18
+0,000 68 −0,000 74 		0,109
+0,076 -0,068 		—   ≙1,30
+1,20 −0,62 R 🜨
c (sporne) 7 ± 1 M 🜨 1,489 ± 0,049 1928 ± 20 0,04 ± 0,01 133 ± 1 ° —
Schemat trzech planet (d, b i c) układu Proxima Centauri, ze zidentyfikowaną strefą nadającą się do zamieszkania

Od 2022 r. na orbicie wokół Proxima Centauri wykryto trzy planety (dwie potwierdzone i jedna kandydatka), przy czym jedna z nich jest jedną z najlżejszych, jakie kiedykolwiek wykryto na podstawie prędkości radialnej („d”), a jedna ma rozmiary zbliżone do Ziemi i znajduje się w strefie zamieszkiwalnej ( „ b”) i możliwy gazowy karzeł , który orbituje znacznie dalej niż dwa wewnętrzne („c”).

Poszukiwania egzoplanet wokół Proxima Centauri rozpoczęły się pod koniec lat 70. XX wieku. W latach 90. wielokrotne pomiary prędkości radialnej Proximy Centauri ograniczały maksymalną masę, jaką mógł posiadać wykrywalny towarzysz. Poziom aktywności gwiazdy dodaje szumu do pomiarów prędkości radialnej, co komplikuje wykrywanie towarzysza tą metodą. W 1998 roku badanie Proxima Centauri za pomocą spektrografu słabych obiektów na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble'a ukazało dowody na istnienie towarzysza krążącego w odległości około 0,5 jednostki astronomicznej. Kolejne poszukiwania za pomocą szerokokątnej kamery planetarnej 2 nie udało się zlokalizować żadnych towarzyszy. Pomiary astrometryczne przeprowadzone w Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo wydają się wykluczać istnienie planety wielkości Jowisza z okresem orbity wynoszącym 2–12 lat.

W 2017 roku zespół astronomów korzystający z Atacama Large Millimeter/submilimeter Array poinformował o wykryciu pasa zimnego pyłu krążącego wokół Proxima Centauri w odległości 1–4 jednostek astronomicznych od gwiazdy. Pył ten ma temperaturę około 40 K, a jego całkowita szacunkowa masa wynosi 1% masy planety Ziemia. Wstępnie wykryli dwie dodatkowe cechy: zimny pas o temperaturze 10 K krążący wokół 30 jednostek astronomicznych i zwarte źródło emisji oddalone o około 1,2 sekundy łukowej od gwiazdy. Pojawiła się wzmianka o dodatkowym pasie ciepłego pyłu w odległości 0,4 jednostki astronomicznej od gwiazdy. Jednak po dalszej analizie ustalono, że emisje te są najprawdopodobniej wynikiem dużego rozbłysku wyemitowanego przez gwiazdę w marcu 2017 r. Obecność pyłu nie jest konieczna do modelowania obserwacji.

Planeta b

Główny artykuł: Proxima Centauri ur

Proxima Centauri b, czyli Alpha Centauri Cb, okrąża gwiazdę w odległości około 0,05 jednostki astronomicznej (7,5 miliona km), a okres obiegu wynosi około 11,2 ziemskich dni. Jego szacunkowa masa jest co najmniej 1,17 razy większa od masy Ziemi . Co więcej, szacuje się, że temperatura równowagi Proxima Centauri b mieści się w zakresie, w którym woda mogłaby istnieć w postaci cieczy na jej powierzchni; w ten sposób umieszczając go w strefie mieszkalnej Proxima Centauri.

Pierwsze oznaki istnienia egzoplanety Proxima Centauri b odkrył w 2013 roku Mikko Tuomi z Uniwersytetu w Hertfordshire na podstawie archiwalnych danych obserwacyjnych. Aby potwierdzić możliwe odkrycie, w styczniu 2016 r. zespół astronomów uruchomił projekt Pale Red Dot. 24 sierpnia 2016 r. zespół 31 naukowców z całego świata, kierowany przez Guillema Anglada-Escudé z Queen Mary University of London , potwierdził istnienie Proxima Centauri b w recenzowanym artykule opublikowanym w Nature . Pomiary przeprowadzono przy użyciu dwóch spektrografów: HARPS na 3,6-metrowym teleskopie ESO w Obserwatorium La Silla oraz UVES na 8-metrowym Bardzo Dużym Teleskopie w Obserwatorium Paranal . Podjęto kilka prób wykrycia tranzytu tej planety przez twarz Proxima Centauri. Sygnał przypominający tranzyt, który pojawił się 8 września 2016 roku, został wstępnie zidentyfikowany za pomocą Teleskopu do przeglądu jasnych gwiazd znajdującego się na stacji Zhongshan na Antarktydzie.

W 2016 roku w artykule, który pomógł potwierdzić istnienie Proxima Centauri b, wykryto drugi sygnał w przedziale od 60 do 500 dni. Jednak aktywność gwiazd i nieodpowiednie pobieranie próbek powodują, że jej natura pozostaje niejasna.

Planeta C

Główny artykuł: Proxima Centauri c

Proxima Centauri c to kandydat na superziemię lub gazowy karzeł o masie około 7 mas Ziemi, krążący w odległości około 1,5 jednostki astronomicznej (220 000 000 km) co 1900 dni (5,2 roku). Gdyby Proxima Centauri b była Ziemią gwiazdy, Proxima Centauri c byłaby odpowiednikiem Neptuna. Ze względu na dużą odległość od Proxima Centauri jest mało prawdopodobne, aby nadawała się do zamieszkania, z niską temperaturą równowagi wynoszącą około 39 K. Planetę po raz pierwszy opisał włoski astrofizyk Mario Damasso i jego współpracownicy w kwietniu 2019 r. Zespół Damassa zauważył niewielkie ruchy gwiazd Proxima Centauri w prędkości radialnej dane z instrumentu HARPS należącego do ESO, wskazujące na możliwą dodatkową planetę krążącą wokół Proxima Centauri. W 2020 roku istnienie planety zostało potwierdzone astrometrycznymi Hubble'a z ok. 1995. W podczerwieni za pomocą SPHERE wykryto możliwy odpowiednik obrazowania bezpośredniego , ale autorzy przyznają, że „nie uzyskali wyraźnego wykrycia”. Jeśli ich potencjalnym źródłem jest w rzeczywistości Proxima Centauri c, jest ona zbyt jasna dla planety o tej masie i wieku, co sugeruje, że planeta może mieć układ pierścieni o promieniu około 5 R J . W 2022 roku opublikowano badanie, w którym podważono potwierdzenie prędkości radialnej planety.

Planeta D

Główny artykuł: Proxima Centauri zm

W 2019 roku zespół astronomów ponownie przejrzał dane z ESPRESSO dotyczące Proxima Centauri b, aby doprecyzować jej masę. Robiąc to, zespół odkrył kolejny skok prędkości radialnej z częstotliwością 5,15 dnia. Oszacowali, że gdyby był to towarzysz planetarny, miałby masę nie mniejszą niż 0,29 masy Ziemi. Dalsza analiza potwierdziła istnienie sygnału poprzedzającego ogłoszenie odkrycia w lutym 2022 r.

Możliwość zamieszkania

Zobacz także: Możliwość zamieszkania w układach czerwonych karłów
Przegląd i porównanie odległości orbitalnej strefy mieszkalnej .

Przed odkryciem Proxima Centauri b w telewizyjnym filmie dokumentalnym Alien Worlds postawiono hipotezę, że na orbicie wokół Proxima Centauri lub innych czerwonych karłów może istnieć planeta podtrzymująca życie. Taka planeta leżałaby w ekosferze Proxima Centauri, około 0,023–0,054 jednostki astronomicznej (3,4–8,1 mln km) od gwiazdy, a jej okres obiegu wynosiłby 3,6–14 dni. Na planecie krążącej w tej strefie może wystąpić związanie pływowe z gwiazdą. Gdyby ekscentryczność orbity tej hipotetycznej planety była niska, Proxima Centauri poruszałaby się niewiele na niebie planety, a na większości powierzchni nieustannie panowałby dzień lub noc. Obecność atmosfery może służyć do redystrybucji energii ze strony oświetlonej gwiazdami na drugą stronę planety.

Wybuchy rozbłysków Proximy Centauri mogą zniszczyć atmosferę każdej planety w jej zamieszkałej strefie, ale naukowcy pracujący nad dokumentem myśleli, że tę przeszkodę można pokonać. Gibor Basri z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley argumentował: „Nikt [nie] znalazł żadnych przeszkód utrudniających zamieszkanie”. Na przykład jedną z obaw było to, że potoki naładowanych cząstek z rozbłysków gwiazd mogą pozbawić atmosferę dowolnej pobliskiej planety. Gdyby planeta miała silne pole magnetyczne, pole to odchylałoby cząstki z atmosfery; nawet powolny obrót planety zablokowanej pływowo, która obraca się raz na każdy obrót swojej gwiazdy, wystarczy, aby wytworzyć pole magnetyczne, o ile część wnętrza planety pozostanie stopiona.

Inni naukowcy, zwłaszcza zwolennicy hipotezy ziem rzadkich , nie zgadzają się z twierdzeniem, że czerwone karły mogą podtrzymać życie. Każda egzoplaneta w ekosferze tej gwiazdy prawdopodobnie byłaby zablokowana pływowo, co skutkowałoby stosunkowo słabym planetarnym momentem magnetycznym , prowadzącym do silnej erozji atmosfery w wyniku koronalnych wyrzutów masy z Proxima Centauri. W grudniu 2020 roku sygnał radiowy SETI BLC-1 może pochodzić od gwiazdy. Później ustalono, że sygnał był zakłóceniami radiowymi wywołanymi przez człowieka.

Historia obserwacji

Lokalizacja Proxima Centauri (zakreślona na czerwono)

W 1915 roku szkocki astronom Robert Innes , dyrektor Union Observatory w Johannesburgu w Republice Południowej Afryki , odkrył gwiazdę o takim samym ruchu właściwym jak Alfa Centauri . Zasugerował, aby nazwać go Proxima Centauri (właściwie Proxima Centaurus ). W 1917 roku w Królewskim Obserwatorium na Przylądku Dobrej Nadziei holenderska astronom Joan Voûte zmierzyła paralaksę trygonometryczną gwiazdy przy 0,755 ″ ± 0,028 ″ i ustalił, że Proxima Centauri znajdowała się w przybliżeniu w tej samej odległości od Słońca co Alpha Centauri. Była to znana wówczas gwiazda o najniższej jasności . Równie dokładne określenie paralaksy Proximy Centauri dokonał amerykański astronom Harold L. Alden w 1928 roku, potwierdzając pogląd Innesa, że ​​jest ona bliżej, z paralaksą wynoszącą 0,783″ ± 0,005″ .

W 1951 roku amerykański astronom Harlow Shapley ogłosił, że Proxima Centauri jest gwiazdą rozbłyskową . Analiza wcześniejszych zapisów fotograficznych wykazała, że ​​gwiazda wykazywała mierzalny wzrost jasności na około 8% zdjęć, co czyniło ją najbardziej aktywną znaną wówczas gwiazdą rozbłyskową. Bliskość gwiazdy pozwala na szczegółową obserwację jej aktywności rozbłyskowej. W 1980 roku Obserwatorium Einsteina wykonało szczegółową krzywą energii promieniowania rentgenowskiego rozbłysku gwiazdowego na Proxima Centauri. Dalsze obserwacje aktywności rozbłysków przeprowadzono za pomocą satelitów EXOSAT i ROSAT , a emisję promieniowania rentgenowskiego mniejszych, przypominających Słońce rozbłysków zaobserwowano przez japońskiego satelitę ASCA w 1995 r. Proxima Centauri była od tego czasu przedmiotem badań większości obserwatoriów rentgenowskich, w tym XMM-Newton i Chandra .

Ze względu na południową deklinację Proxima Centauri można ją oglądać jedynie na południe od 27° szerokości geograficznej północnej . Czerwone karły, takie jak Proxima Centauri, są zbyt słabe, aby można je było dostrzec gołym okiem. Nawet z Alpha Centauri A lub B Proxima byłaby postrzegana jedynie jako gwiazda piątej wielkości. Ma pozorną jasność wizualną 11 mag, więc do obserwacji jej potrzebny jest teleskop o aperturze co najmniej 8 cm (3,1 cala), nawet w idealnych warunkach obserwacji - pod czystym, ciemnym niebem z Proxima Centauri znacznie nad horyzontem. W 2016 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna zorganizowała Grupa Robocza ds. Nazw Gwiazd (WGSN) zajmująca się katalogowaniem i standaryzacją nazw własnych gwiazd. WGSN zatwierdziła nazwę Proxima Centauri dla tej gwiazdy 21 sierpnia 2016 r. i obecnie znajduje się ona na Liście nazw gwiazd zatwierdzonych przez IAU.

W 2016 roku w Proxima Centauri zaobserwowano superrozbłysk , najsilniejszy rozbłysk, jaki kiedykolwiek widziano. Jasność optyczna wzrosła 68-krotnie do około 6,8 magnitudo. Szacuje się, że podobne rozbłyski zdarzają się około pięć razy w roku, ale trwają tak krótko, zaledwie kilka minut, że nigdy wcześniej nie były obserwowane. 22 i 23 kwietnia 2020 roku New Horizons wykonała zdjęcia dwóch najbliższych gwiazd, Proxima Centauri i Wolf 359 . W porównaniu ze zdjęciami wykonanymi z Ziemi łatwo można było dostrzec bardzo duży efekt paralaksy. Jednakże wykorzystano to jedynie w celach ilustracyjnych i nie poprawiło to poprzednich pomiarów odległości.

Przyszłe eksploracje

Główne artykuły: Proxima Centauri w fikcji i podróże międzygwiezdne

Ze względu na bliskość gwiazdy do Ziemi zaproponowano Proxima Centauri jako cel podróży międzygwiezdnych. W przypadku zastosowania niejądrowych, konwencjonalnych technologii napędowych lot statku kosmicznego do Proxima Centauri i jej planet zająłby prawdopodobnie tysiące lat. Na przykład Voyager 1 , który obecnie porusza się z prędkością 17 km/s (38 000 mil na godzinę) względem Słońca, dotarłby do Proxima Centauri za 73 775 lat, gdyby statek kosmiczny poruszał się w kierunku tej gwiazdy. Wolno poruszająca się sonda miałaby zaledwie kilkadziesiąt tysięcy lat, aby złapać Proxima Centauri w pobliżu największego zbliżenia, zanim gwiazda oddaliłaby się poza zasięg.

Napęd impulsowy jądrowy może umożliwić takie podróże międzygwiezdne w skali stulecia, co zainspirowało kilka badań, takich jak Projekt Orion , Projekt Daedalus i Projekt Longshot . Celem projektu Breakthrough Starshot jest dotarcie do układu Alpha Centauri w pierwszej połowie XXI wieku za pomocą mikrosond poruszających się z prędkością 20% prędkości światła i napędzanych mocą około 100 gigawatów laserów naziemnych. Sondy miałyby przelecieć obok Proximy Centauri, aby wykonać zdjęcia i zebrać dane na temat składu atmosfery jej planet. Przesyłanie zebranych informacji z powrotem na Ziemię zajęłoby 4,25 roku.

Notatki wyjaśniające

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Proxima_Centauri&oldid=1142837288 ”