|
Поиск обитаемых планет у Альфа Центавра
|
|
|
|
Альфа Центавра — наш ближайший звездный сосед, двойная звездная система, расположенная всего в 4,376 световых годах от нас. Несмотря на ее близость, неоднократные астрономические исследования не смогли найти убедительных доказательств существования внесолнечных планет в этой системе. Часть проблемы заключается в том, что система состоит из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга, что делает обнаружение экзопланет с помощью двух самых популярных методов очень сложным. В 2019 году Breakthrough Initiatives объявили, что они поддерживают новый проект по поиску экзопланет по соседству — Телескоп для интерферометрического мониторинга точки орбиты нашего астрономического соседства (TOLIMAN, по древнему арабскому названию звезды).
|
|
|
|
Эта недорогая концепция миссии была разработана командой из Университета Сиднея, Австралия, и направлена на поиск потенциально пригодных для жизни экзопланет в системе Альфа Центавра с использованием метода астрометрии. Он заключается в отслеживании видимого положения звезды на небе на наличие признаков колебания, указывающих на то, что на нее действуют гравитационные силы (например, планеты). Недавно Сиднейский университет подписал контракт с EnduroSat, ведущим поставщиком микроспутников и космических услуг, на поставку системы доставки и изготовленного на заказ миниспутника, который будет поддерживать миссию при ее запуске.
|
|
|
Альфа Центавра состоит из первичной звезды G-типа (похожей на наше Солнце) и вторичной звезды K-типа (оранжевый карлик). Из-за ее бинарной природы было очень трудно различить возможные сигналы от этой системы, которые могли быть результатом экзопланет. Это включает в себя метод транзита, при котором астрономы наблюдают за звездами на предмет периодических провалов светимости, которые могут указывать на то, что планеты проходят перед звездой (транзит) относительно наблюдателя. Но поскольку звезды тоже совершают транзиты, очень часто случаются провалы в светимости.
|
|
|
|
Точно так же то, как звезды обращаются друг вокруг друга, значительно влияет на их движение вперед и назад (также известное как лучевая скорость). Это очень затрудняет обнаружение планет, которые могут вращаться вокруг них, о чем свидетельствует то, как их гравитационное влияние влияет на движение звезды (метод радиальной скорости). Однако тот же метод подтвердил существование каменистой планеты (Проксима b), вращающейся вокруг обитаемой зоны Проксимы Центавра в 2016 году. С тех пор были обнаружены еще две, в том числе самая внутренняя каменистая планета размером с Марс и самый дальний газовый гигант (возможно, с кольцами).
|
|
|
|
До сих пор астрономы сообщали о многочисленных возможных сигналах от Альфы Центавра. Первый произошел в 2012 году, когда астрономы сообщили о RV-сигнале от Альфы Центавра B, который был приписан планете (Альфа Центавра Bb), но в 2015 году выяснилось, что он является ложноположительным. В 2013 году было объявлено о возможном транзите планеты, но это было как сообщается, слишком близко к своей основной, чтобы поддерживать жизнь. В 2021 году планета-кандидат под названием Кандидат 1 (C1) была обнаружена вокруг Альфы Центавра А с помощью прямой тепловизионной съемки, но это остается неподтвержденным.
|
|
|
|
Для Питера Татхилла, профессора физики Сиднейского института астрономии (SIfA) и ведущего ученого миссии TOLIMAN, трудная задача подтверждения наличия планет вокруг альф Центавра A и B слишком заманчива, чтобы отказаться от нее. Как он сказал в недавнем пресс-релизе Сиднейского университета: «Это соблазнительно близко к дому. Астрономы обнаружили тысячи экзопланет за пределами нашей Солнечной системы, но большинство из них находятся в тысячах световых лет от нас и вне нашей досягаемости. Современные спутниковые технологии позволят нам исследовать наш небесный двор и, возможно, заложить основу для дальновидных будущие миссии через межзвездные пустоты в систему Центавра».
|
|
|
|
Как мы выяснили в предыдущей статье, концепция TOLIMAN была впервые предложена Тутхиллом и его коллегами из SIfA во время конференции SPIE Astronomical Telescopes+Instrumentation Conference 2018 года в Остине, штат Техас. Вместо того, чтобы концентрировать свет в сфокусированный луч, как в обычных телескопах, TOLIMAN полагается на дифракционный рисунок зеркала зрачка, который распределяет звездный свет в виде сложного цветочного узора, что позволяет проводить чрезвычайно точные измерения движения звезды. Затем за любыми признаками существования экзопланет могут следить более мощные инструменты, не предназначенные исключительно для наблюдения за Альфой Центавра.
|
|
|
|
«Любые экзопланеты, которые мы находим рядом с Землей, можно отслеживать с помощью других инструментов, что дает отличные перспективы для обнаружения и анализа атмосферы, химии поверхности или даже отпечатков пальцев биосферы — предварительных признаков жизни», — сказал Татхилл. Эти последующие исследования касаются таких телескопов, как Джеймс Уэбб, и инструментов следующего поколения, таких как римский космический телескоп Нэнси Грейс (RST), запуск которого запланирован на 2027 год. Альфа Центавра также, вероятно, будет популярной целью для многих 30- метров наземных телескопов, которые начнут функционировать в этом десятилетии.
|
|
|
|
Запуск этого телескопа будет сложной задачей, требующей ограниченного объема (12 литров), который может поддерживать термическую и механическую стабильность. С этой целью Университет Сиднея заключил контракт с EnduroSat на поставку изготовленного на заказ мини-спутника в качестве системы доставки. Их конструкция MicroSat может передавать данные полезной нагрузки со скоростью более 125 мегабит в секунду (Мбит/с), что имеет решающее значение для текущей миссии по наблюдению, когда в игру вступает большое количество загрузок данных. Как отметил Райчо Райчев, основатель и генеральный директор EnduroSat: «Мы чрезвычайно гордимся тем, что участвуем в этой миссии. Проблемы огромны, и они доведут наши инженерные усилия до предела. стоимость астрономических миссий».
|
|
|
|
Этот последний проект — один из нескольких, поддерживаемых Breakthrough Initiatives, которая уже оказывает влияние благодаря своему передовому проекту Breakthrough Listen — крупнейшей из когда-либо созданных программ, посвященных поиску внеземного разума (SETI). Проект TOLIMAN также хорошо сочетается с Breakthrough Starshot, предполагаемой межзвездной миссией, которая будет использовать достижения в области миниатюризации, передовых материалов и двигателей направленной энергии для отправки нанокораблей на Альфу Центавра в течение одного срока службы (20 лет). Обнаружение планет по соседству, вероятно, будет иметь большое значение для вдохновения на межзвездные миссии для близкого изучения системы. Доктор С. Пит Уорден, бывший директор Исследовательского центра Эймса НАСА (с 2006 по 2015 год) и исполнительный директор Breakthrough Initiatives, сказал: «Очень интересно видеть, как эта программа воплощается в жизнь. своего рода астрономической миссии и добиться реального прогресса в понимании планетарных систем по соседству».
|
|
|
|
Источник
|
