La o distanță de 4,37 ani-lumină de Pământ, Alpha Centauri este cel mai apropiat sistem stelar de al nostru. Timp de generații, oamenii de știință și gânditorii speculanți s-au gândit dacă ar putea avea un sistem planetar precum propriul nostru Soare și dacă poate exista sau nu viață acolo. Din păcate, eforturile recente de a localiza planetele extra-solare în acest sistem stelar au eșuat, detectările potențiale urmând a fi ulterior rezultatul unor artefacte din date.
Ca răspuns la aceste eforturi eșuate, se dezvoltă mai multe proiecte mai ambițioase pentru a găsi exoplanete în jurul Alpha Centauri. Acestea includ telescoape spațiale cu imagini directe precum Project Blue și misiunea interstelară cunoscută sub numele de Breakthrough Starshot. Dar, potrivit unui nou studiu condus de cercetătorii de la Universitatea Yale, datele existente pot fi folosite pentru a determina probabilitatea planetelor din acest sistem (și chiar de ce fel).
Studiul care a detaliat rezultatele lor a apărut recent în The Astronomical Journalsub titlul „Planet Detectability in Alpha Centauri System“. Studiul a fost condus de Lily Zhao, studentă la Universitatea Yale și colegă cu Fundația Națională de Știință (NSF) și a fost coautor de Debora Fischer, John Brewer și Matt Giguere din Yale și Bárbara Rojas-Ayala de la Universidad Andrés Bello în Chile.
De dragul studiului lor, Zhao și echipa ei au considerat de ce eforturile de a localiza planetele în cel mai apropiat sistem stelar de ale noastre au eșuat până acum. Acest lucru este surprinzător atunci când se ia în considerare modul în care, statistic vorbind, Alpha Centauri este foarte probabil să aibă un sistem, dacă este propriu. După cum a indicat prof. Fischer într-un recent comunicat de presă Yale News:
„Universul ne-a spus că cele mai obișnuite tipuri de planete sunt planetele mici, iar studiul nostru arată că acestea sunt exact cele care ar putea orbita Alpha Centauri A și B ... Deoarece Alpha Centauri este atât de aproape, este prima noastră oprire în afara sistemului nostru solar. Există aproape sigur că sunt mici planete stâncoase în jurul Alpha Centauri A și B. "
Pe lângă faptul că este profesor de astronomie la Universitatea Yale, Debora Fischer este, de asemenea, unul dintre liderii grupului Yale Exoplanets. Ca expertă în domeniul ei, Fischer și-a dedicat zeci de ani de viață cercetării exoplanetelor și căutării analogilor Pământului dincolo de sistemul nostru solar. Cu finanțare parțială oferită de NASA și Fundația Națională de Știință, echipa s-a bazat pe datele existente colectate de unele dintre cele mai noi instrumente de vânătoare exoplanet.
Acestea includ CHIRON, un spectrograf montat pe Sistemul de Telescop de Cercetare pentru Apertură Mică și Moderată (SMARTS) la Observatorul Interamerican Cerro Telolo (CTIO) din Chile. Acest instrument a fost construit de echipa Fischer, iar datele furnizate au fost combinate cu căutătorul planetar de mare viteză radială (HARPS) și cu instrumentele Ultraviolet și Visual Echelle Spectrograph (UVES) de pe foarte mare telescop ESO (VLT).
Folosind zece ani de date colectate de aceste instrumente, Zhao și colegii ei au creat apoi un sistem grilă pentru sistemul Alpha Centauri. În loc să caute semne ale planetelor care au existat, au folosit datele pentru a exclude ce tipuri de planete nu pot exista acolo. Așa cum Zhao a spus Space Magazine prin e-mail:
„Acest studiu a fost deosebit prin faptul că a folosit datele existente ale sistemului Alpha Centauri nu pentru a găsi planete, ci pentru a caracteriza ceea ce planetele nu ar putea exista. Procedând astfel, a returnat mai multe informații despre sistemul în ansamblu și oferă îndrumări pentru observațiile viitoare ale acestui sistem unic carismatic.
În plus, echipa a analizat compoziția chimică a stelelor din sistemul Alpha Centauri pentru a afla mai multe despre tipurile de materiale care ar fi disponibile pentru formarea planetelor. Pe baza diferitelor valori obținute prin campaniile de observații realizate de diferite telescoape pe cele trei stele ale Alpha Centauri (Alpha, Beta și Proxima), acestea au putut să limiteze ce tipuri de planete ar putea exista acolo.
„Am descoperit că datele existente reglementează planetele din zona locuibilă peste 53 de mase de pământ pentru alfa Centauri A, 8,4 mase de pământ pentru Alpha Centauri B și 0,47 mase de pământ pentru Proxima Centauri”, a spus Zhao. „În ceea ce privește compozițiile chimice, am constatat că raporturile dintre carbon / oxigen și magneziu / silicon pentru Alpha Centauri A și B sunt destul de similare cu cele ale Soarelui.”
Practic, rezultatele studiului lor au exclus în mod efectiv posibilitatea unor giganti de gaz de dimensiunea Jupiter din sistemul Alpha Centauri. Pentru Alpha Centauri A, au descoperit în continuare că planetele care erau mai mici de 50 de mase de Pământ ar putea exista, în timp ce Alpha Centauri B ar putea avea planete mai mici de 8 mase de Pământ. Pentru Proxima Centauri, despre care știm că are cel puțin o planetă asemănătoare Pământului, ei au stabilit că ar putea exista mai mult de mai puțin de jumătate din masa Pământului.
Pe lângă faptul că oferă speranță pentru vânătorii de exoplanete, acest studiu poartă cu sine câteva implicații destul de interesante pentru locuința planetară. Practic, prezența planetelor stâncoase este încurajatoare; dar fără giganti de gaz, un ingredient cheie în asigurarea faptului că planetele rămân locuibile ar putea lipsi.
„[N] ot ar putea exista în continuare planete de masă terestră locuibile în jurul vecinilor noștri stelari cei mai apropiați, dar nu există niciun gigant de gaze care să poată pune în pericol supraviețuirea acestor planete stâncoase, care ar putea fi locuibile”, a spus Zhao. „Mai mult, dacă aceste planete există, este posibil să aibă compoziții similare cu propriul nostru Pământ, având în vedere similaritatea din Alpha Cen A / B și iubitul nostru Soare.”
În prezent, nu există instrumente care să poată confirma existența vreunui exoplanet în Alpha Centauri. Dar, după cum a indicat Zhao, coechipierii ei și sunt optimiști că sondajele viitoare vor avea sensibilitatea necesară pentru a face acest lucru:
„[T] chiar luna sa a văzut punerea în funcțiune a mai multor instrumente de generație viitoare care promit precizia necesară pentru a descoperi aceste planete posibile în viitorul apropiat, iar această analiză a arătat că merită să mergi cu siguranță!”
Acestea includ SPECTrograful Echelle, construit de ESO pentru Rocky Exoplanet și Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) - care a fost recent instalat la Paranal Observatory - și EXtreme Precision Spectrometer (EXPRES) construit la Universitatea Yale. Acest ultim instrument efectuează în prezent o desfășurare de observație la Observatorul Lowell din Arizona, la care Zhao participă.
„Aceste instrumente promit o precizie de până la 10-30 cm / s și ar trebui să poată detecta mai multe planete mai mici și mai departe - cum ar fi planetele locuibile din jurul stelelor Centauri”, a spus Zhao. „Câmpul de vedere al acestor două instrumente este ușor diferit (ESPRESSO are emisfera sudică, unde se află Alpha Centauri, în timp ce EXPRES acoperă emisfera nordică, de exemplu, unde se află Kepler și multe dintre câmpurile K2)."
Cu instrumente noi la dispoziție și metode precum cea a lui Zhao și echipa ei dezvoltată, cel mai apropiat sistem de stele de pe Pământ este sigur că va deveni o adevărată trupă de comori pentru astronomii și vânătorii de exoplanete în următorii ani. Și orice vom găsi acolo va deveni cu siguranță ținte pentru studii directe realizate de grupuri precum Project Blue și Breakthrough Starshot. Dacă ET locuiește alături, suntem siguri că vom auzi despre asta în curând!
