Астрономи за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба виявили переконливі докази наявності гігантської планети, що обертається навколо зірки у найближчій до нашого Сонця зоряній системі. Система Альфа Центавра, що знаходиться на відстані всього 4 світлових роки від Землі, протягом тривалого часу була привабливим об’єктом для вивчення планет, які знаходяться за межами нашої Сонячної системи.
Про систему Альфа Центавра
Альфа Центавра, розташована в південній частині неба, складається з двох зірок, Альфа Центавра A та Альфа Центавра B, обидві з яких подібні до Сонця, а також з тьмяної червоної карликової зірки Проксима Центавра. Альфа Центавра A є третьою за яскравістю зіркою на нічному небі. Хоча навколо Проксими Центавра вже підтверджено існування трьох планет, знайти інші світи, що обертаються навколо Альфа Центавра A та B, виявилося складніше.
Сприяння спостережень
Тепер дані спостережень за допомогою середньоінфрачервоного інструменту (MIRI) телескопа Вебба дають найбільш переконливі докази наявності газового гіганта, що обертається навколо Альфа Центавра A. Результати дослідження були прийняті до публікації у кількох статтях в журналі «Астрофізичні журнали».
Якщо підтвердиться, що ця планета існує, вона стане найближчою до Землі, що обертається в зоні життя зірки, схожої на Сонце. Проте, оскільки це газовий гігант, вчені стверджують, що він не зможе підтримувати життя в звичному для нас розумінні.
Виклики спостережень
За словами Чарльза Бейхмана з Лабораторії реактивного руху NASA, система настільки близька до нас, що будь-які виявлені екзопланети нададуть найкращу можливість зібрати дані про планетарні системи, відмінні від наших. Однак ці спостереження надзвичайно складні, навіть для найпотужнішого космічного телескопа, через яскравість зірок, близькість до них та швидкість їхнього руху.
Декілька етапів ретельно продуманих спостережень та аналізів команди дослідників, а також масштабне комп’ютерне моделювання допомогли визначити, що об’єкт, зафіксований на зображенні, швидше за все, є планетою, а не фоновим об’єктом (такого як галактика), переднім об’єктом (метеоритом) або іншим артефактом на детекторі.
Наступні спостереження та моделювання
Перші спостереження системи відбулися у серпні 2024 року, коли за допомогою коронографічної маски MIRI було заблоковано світло Альфа Центавра A. Хоча додаткова яскравість від зірки-супутника Альфа Центавра B ускладнила аналіз, команді вдалося відняти світло від обох зірок, щоб виявити об’єкт, що понад у 10 000 разів слабший за Альфа Центавра A, на відстані приблизно вдвічі більшій, ніж відстань від Сонця до Землі.
Однак отримані початкові дані потребували додаткових спостережень. Наступні спроби у лютому та квітні 2025 року не виявили жодних об’єктів, схожих на той, що було зафіксовано у серпні 2024.
“Ми стикнулися з загадкою зникаючої планети! Щоб дослідити цю ситуацію, ми використовували комп’ютерні моделі для симуляції мільйонів можливих орбіт, враховуючи знання про спостережувану планету і моменти, коли ми її не бачили,” – зазначив аспірант Калітеку Анікет Сангхі.
Вчені стверджують, що неподання даних у другому та третьому раундах спостережень не стало несподіванкою.
“Ми з’ясували, що в половині змодельованих орбіт планета наблизилася занадто близько до зірки і не могла бути виявлена як у лютому, так і у квітні 2025 року,” – зазначив Сангхі.
Можливі характеристики планети
Зважаючи на яскравість планети в середньоінфрачервоних спостереженнях та орбітальні симуляції, вчені припускають, що це може бути газовий гігант приблизно з масою Сатурна, що обертається навколо Альфа Центавра A в еліптичній орбіті, варіюючись на відстані від 1 до 2 разів відстані від Сонця до Землі.
“Якщо підтвердиться, що потенційна планета, зафіксована на зображенні Вебба, є реальною, це стане новим етапом у зусиллях з вивчення екзопланет,” – говорить Сангхі. “Це буде найпершою безпосередньо зображеною планетою, що знаходиться найближче до своєї зірки. Вона також є найсхожішою за температурою та віком на гігантські планети нашої сонячної системи, і найближчою до нашої Землі.»
Майбутнє дослідження екзопланет
Якщо результати команди отримають підтвердження в майбутніх спостереженнях, це може суттєво змінити майбутнє науки про екзопланети.
“Це стане важливим об’єктом для науки про екзопланети, з можливостями для детального вивчення як Веббом, так і іншими обсерваторіями,” – зауважив Бейхман.
Наприклад, космічний телескоп Ненсі Грейс Роман, запуск якого заплановано до травня 2027 року, може виявити нові технології для спостереження за бінарними системами, такими як Альфа Центавра, у пошуках інших світів. Данні, отримані в видимому світлі, доповнять інфрачервоні спостереження Вебба, забезпечуючи унікальні відомості про розміри та відображення планети.
Телескоп Джеймса Вебба є провідним обсерваторією у сфері космічної науки. Він розв’язує загадки в нашій Сонячній системі, досліджує віддалені світи навколо інших зірок, а також вивчає таємничі структури та походження нашого Всесвіту.
