Цивилизация
Как ни покажется странным, но планета открыта вовсе не космическим телескопом Kepler. Астрономы обнаружили ее с помощью установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили (Ла-Силья) спектрографа HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), который предназначен для поиска и исследования планет методом высокоточного измерения лучевых скоростей. <1>Результат работы опубликован в журнале Nature, представители которого решили сделать исключение для столь горячей темы, и перенесли срок эмбарго для журналистов на день раньше.
Звездная система альфа Центавра является ближайшей к нам. Она расположена на расстоянии 4,3 световых года.
То есть, если бы человечество могло сообщить исследовательской станции скорость, близкую к скорости света, она могла бы слетать к альфа Центавре и вернуться на Землю в десятилетний срок.
Система альфа Центавра на самом деле состоит из трех звезд. Два ее близких компонента, альфа Центавра A и B — это звезды, подобные нашему Солнцу, они вращаются вокруг общего центра тяжести. Звезда альфа Центавра B, вокруг которой обнаружена планета, принадлежит спектральному классу K, она имеет эффективную температура 5000 кельвинов (у Солнца – 6000 кельвинов) и массу 0,934 масс Солнца. Чуть удалена от них более слабая красная звезда — Проксима Центавра. Именно она является ближайшей к Земле звездой, о чем и говорит ее название («проксима» в переводе с латинского означает «ближайшая»).
С XIX века, когда стало понятно, что система альфа Центавра является ближайшей звездной системой к нашему Солнцу, астрономы строят предположения о планетах, вращающихся вокруг этих звезд, и, возможно, ближайших очагах жизни вне Солнечной системы. До сих пор поиски ни к чему не приводили, несмотря на увеличивающуюся точность измерений. <2>Теперь же дали результат наблюдения со спектрографом HARPS, продолжавшиеся более четырех лет. Группа европейских астрономов измеряла мельчайшие колебания в движении звезды альфа Центавра B, которые обусловлены гравитационным притяжением вращающейся по орбите планеты. Этот эффект является поистине микроскопическим — звезда периодически смещается в одну и другую стороны со скоростью, не превышающей 51 сантиметр в секунду (1.8 км/час), что близко к скорости ползущего на четвереньках младенца. Это высочайшая точность, когда-либо достигнутая с этой методикой измерений.
«Мы выявили очень слабый, но реальный сигнал от планеты, вращающейся вокруг звезды альфы Центавра B с периодом 3.2 дня, — говорит Ксавье Дюмуск, работающий в Женевской обсерватории (Швейцария) и Астрофизическом Центре Университета Порту (Португалия). — Это из ряда вон выходящее открытие, сделанное на пределе точности наших методик».
В разговоре с корреспондентом «Газеты.Ru» Дюмуск рассказал, что первые данные о присутствии планеты у альфы Центавра были получены им и коллегами в январе этого года.
Ученый также отметил, что данные выложены в открытый доступ, и любой может перепроверить их.
«Этот результат представляет собой огромный шаг к обнаружению двойника Земли в непосредственной окрестности Солнца. Мы живем в замечательное время!» — заключает слова коллеги Ксавье Дюмуск.
Методом лучевых скоростей, который лежит в основе работы спектрографа HARPS, астрономы могут оценить только минимальную массу планеты, так как оценка массы зависит также от неизвестного наклона плоскости орбиты планеты к лучу зрения. Однако со статистической точки зрения эта минимальная масса часто оказывается близка к реальной массе планеты. Планета, открытая европейскими астрономами, имеет массу чуть больше массы Земли (1,13 масс Земли), вращается по орбите на расстоянии около шести миллионов километров от материнской звезды (это в десять раз меньше, чем в Солнечной системе от Меркурия до Солнца, и в 25 раз меньше, чем среднее расстояние от Земли до Солнца). От второго яркого компонента звездной системы, звезды альфа Центавра A, планета отстоит в сто с лишним раз дальше, то есть более, чем на 600 млн км, и все равно на ее небе альфа Центавра A — очень яркий объект.
Первая экзопланета у солнцеподобной звезды была найдена той же группой исследователей еще в 1995 году. С тех пор было сделано более 800 подтвержденных открытий планет, но большинство из них оказались гораздо больше Земли, многие размером с Юпитер. <4>Непростой, но весьма интересной задачей астрономов сейчас является обнаружение и исследование планет с массой, сравнимой с массой Земли, орбиты которых лежат в пределах «зоны обитания» (то есть там, где может существовать вода в жидком состоянии) вокруг их материнских звезд.
Теперь первый шаг в этом направлении сделан.
«Это первая планета с массой, близкой к массе Земли, обнаруженная у солнцеподобной звезды. Ее орбита очень близка к ее материнской звезде, на ее поверхности должно быть слишком жарко для жизни в той форме, в какой мы ее знаем», — добавляет Стефан Удри из Женевской Обсерватории, соавтор статьи и член исследовательской группы. — Но вполне возможно, что это только одна из нескольких планет системы. И результаты наших измерений с HARPS, и новые открытия телескопа Kepler ясно показывают, что большинство маломассивных планет находятся в таких системах».
Узнать больше об этой звезде астрономы смогут с введением в строй спектрографа ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations), который будет через несколько лет смонтирован на комплексе 8-метровых телескопов VLT. Сейчас инструмент на стадии завершения проектирования; начало его эксплуатации намечено на конец 2016 — начало 2017 г. ESPRESSO будет измерять лучевые скорости с точностью 0,35 км/ч или менее. Для сравнения, Земля вызывает смещения Солнца с лучевой скоростью 0,32 км/ч. Таким образом, это разрешение позволит ESPRESSO открывать планеты земной массы в зонах обитания. Консорциумом по строительству ESPRESSO руководят члены исследовательской группы, выполнившей данное исследование.