Czyżby sąsiadkom z Centaura powiększyła się rodzina?
Trzy gwiazdy Alfa Centauri A, B i Proxima to nasze najbliższe kosmiczne sąsiadki, odległe o zaledwie 4,3 roku świetlnego. O tym, że Proxima, gwiazda dużo lżejsza od Słońca (7,5 razy), ma planetę, wiedzieliśmy już od pewnego czasu. Jednak obecność planet wokół dwóch głównych gwiazd układu pozostawała niewiadomą.
Astrofizycy Aniket Sanghi z Cahill Center for Astronomy and Astrophysics i Charles Beichman z NASA Exoplanet Science Institute w Pasadenie, USA, wraz ze współpracownikami przeprowadzili kampanię obserwacyjną Teleskopem Kosmicznym Jamesa Webba w poszukiwaniu planet w układzie. O wynikach donoszą w artykułach zaakceptowanych do publikacji w „Astrophysical Journal Letters”.
Zaraz, zaraz, Alfa Centauri to trzecia w kolejności najjaśniejsza gwiazda na niebie, którą każdy mieszkaniec południowej półkuli może dojrzeć gołym okiem, a my wycelowaliśmy w nią nasz najlepszy teleskop kosmiczny? Po co?
Blobologia stosowana
Jednym z największych atutów JWST są jego podczerwone okulary: a w podczerwieni gwiazda oślepia nieco mniej, za to planeta staje się jaśniejsza. Wciąż mówimy jednak o wykryciu 10 tysięcy razy słabszego obiektu! Tu z pomocą przychodzi koronografia. Ta sprytna metoda pozwala zakryć gwiazdę i wyłuskać słaby sygnał planety z jej otoczenia.
Astronomowie wykonali aż trzy serie obserwacji układu: w sierpniu 2024 r. oraz w lutym i kwietniu 2025 r. Na pierwszym ze zdjęć pojawia się obiecująco wyglądająca kropka albo kleks. Po angielsku mówimy na to blob, a dywagacje w stylu, czy dany blob jest prawdziwy, czy to tylko szum, nazywamy żartobliwie blobologią. Każdy więc blobolog wie, że jedna kropka planety nie czyni. Czy brak kropki na kolejnych zdjęciach to dobra, czy zła informacja? Z jednej strony rodzi to podejrzenia, że zaobserwowana plama to przypadkowy szum. Z drugiej, naukowcy szacują na aż 50 proc. szansę, że planeta mogła po prostu stać się niewidoczna dla teleskopu w związku z jej ruchem po orbicie. Dokładna analiza wyklucza, aby był to przypadkowo zaobserwowana galaktyka albo planetoida.
Siostry nierozłączki
Wykonanie zdjęcia było nie lada wyzwaniem. O ile Proxima, trzecia gwiazda układu, jest wystarczająco daleko, aby nie przeszkadzać, to dwie gwiazdy A i B są w średniej odległości 25 jednostek astronomicznych od siebie. To sprawia, że niemal nie sposób zrobić zdjęcia jednej z nich bez pojawienia się drugiej na fotografii. Po prostu siostry nierozłączki.
Układy trzech ciał są często niestabilne i nawet jeśli planeta powstała wokół jednej z gwiazd, jeśli wybrała się za daleko od swojej macierzystej gwiazdy, mogłaby dość łatwo zostać usunięta ze swojego rodzinnego układu. Naukowcy przewidywali, że planeta znajdująca się w odległości nieprzekraczającej 3 jednostek astronomicznych prawdopodobnie może przetrwać grawitacyjne perturbacje. Właśnie w takiej odległości znajduje się owa plama podejrzewana o bycie planetą! Jeśli jest prawdziwa, powinna mieć masę zbliżoną do Saturna, promień około 1–1,1 promienia Jowisza i temperaturę rzędu 225 K.
Saturn centaurski
Dajmy się ponieść na chwilę wyobraźni – przypomnijmy, że Alfa Centauri A to gwiazda bliźniaczo podobna do naszego Słońca. Mamy więc planetę podobną do Saturna wokół podobnej Słońcu gwiazdy. Czy mamy sobie wyobrazić również pierścień wokół planety? Czemu nie! Naukowcy nie wykluczają ich istnienia, tylko nieco mniejszych od tych Saturna.
Zejdźmy jednak na ziemię: ponieważ planetę udało się w przekonujący sposób zobaczyć tylko raz, publikacja nie obwieszcza pewnego odkrycia, ale zaledwie „potencjalne”. Kluczowym testem będą obserwacje w niedalekiej przyszłości, gdy planeta znów stanie się widoczna. Chwila prawdy przyjdzie prawdopodobnie dopiero w sierpniu przyszłego roku. Oczywiście jeśli naukowcy uzyskają czas obserwacyjny na JWST, aby zajrzeć do naszych sąsiadek już po raz czwarty.