Alfa Centauri on 4,37 valovuoden etäisyydellä Maasta, lähin tähtijärjestelmä omallemme. Useiden sukupolvien ajan tutkijat ja spekulatiiviset ajattelijat ovat pohtineet, voisiko sillä olla oman aurinkomme kaltaista planeettajärjestelmää ja voiko siellä olla elämää vai ei. Valitettavasti äskettäiset pyrkimykset paikantaa auringon ulkopuolisia planeettoja tähän tähtijärjestelmään ovat epäonnistuneet, ja mahdollisten havaintojen on myöhemmin osoitettu johtuvan tietoihin liittyvistä esineistä.
Vastauksena näihin epäonnistuneisiin pyrkimyksiin kehitetään useita kunnianhimoisempia hankkeita eksoplaneettojen löytämiseksi Alpha Centaurin ympärille. Näitä ovat suorat kuvantamiset avaruusteleskoopit, kuten Project Blue, ja tähtienvälinen tehtävä, joka tunnetaan nimellä Breakthrough Starshot. Mutta Jelen yliopiston tutkijoiden johtaman uuden tutkimuksen mukaan olemassa olevia tietoja voidaan käyttää määrittämään planeettojen todennäköisyys tässä järjestelmässä (ja jopa minkä tyyppinen).
Tutkimus, joka yksityiskohtia niiden havainnoista ilmestyi äskettäin Tähtitieteellinen lehtiotsikolla ”Planeetin havaittavuus Alpha Centauri -järjestelmässä”. Tutkimusta johti Yale-yliopiston jatko-opiskelija ja National Science Foundationin (NSF) avustaja Lily Zhao. Tutkimuksen yhdessä kirjoittivat Debora Fischer, John Brewer ja Matt Giguere Yalelta ja Bárbara Rojas-Ayala yliopistosta. Andrés Bello Chilessä.
Tutkimuksensa vuoksi Zhao ja hänen ryhmänsä pohtivat, miksi pyrkimykset löytää planeetat lähimmälle tähtijärjestelmälle omallemme ovat tähän mennessä epäonnistuneet. Tämä on yllättävää, kun tarkastellaan sitä, kuinka tilastollisesti Alpha Centaurilla on hyvin todennäköisesti oma järjestelmä. Kuten professori Fischer totesi äskettäisessä Yale News -lehdistötiedotteessa:
”Universumi on kertonut meille, että yleisimmät planeetatyypit ovat pieniä planeettoja, ja tutkimuksemme osoittaa, että nämä ovat juuri niitä, jotka kiertävät todennäköisimmin Alpha Centauri A: ta ja B: tä. Koska Alpha Centauri on niin lähellä, se on ensimmäinen pysähdyksemme aurinkokunnan ulkopuolella. Alfa-Kentaurin A ja B ympärillä on melkein varmaa, että siellä on pieniä, kivisiä planeettoja. "
Sen lisäksi, että Debora Fischer on tähtitieteen professori Yalen yliopistossa, hän on myös yksi Jelen Exoplanets-ryhmän johtajista. Alansa asiantuntijana Fischer on omistanut vuosikymmeniensä elämästään eksoplaneettojen tutkimiseen ja Maan analogien etsimiseen aurinkokunnan ulkopuolella. NASA: n ja Kansallisen tiedesäätiön myöntämällä osittaisella rahoituksella ryhmä luottaa olemassa oleviin tietoihin, jotka on kerätty joidenkin uusimpien eksoplaneettojen metsästysvälineiden avulla.
Näihin kuului CHIRON, spektrografi, joka oli asennettu pienen ja kohtalaisen aukon tutkimuksen teleskooppijärjestelmään (SMARTS) Cerro Telolo-Amerikan välisessä observatoriossa (CTIO) Chilessä. Tämän instrumentin on rakentanut Fischerin ryhmä, ja sen toimittamat tiedot yhdistettiin suuren tarkkuuden radiaalinopeuden planeettatutkijaan (HARPS) ja ultravioletti- ja visuaalisen kevyen spektrografin (UVES) välineisiin ESOn erittäin suurella teleskoopilla (VLT).
Käyttämällä kymmenen vuoden ajan näiden välineiden keräämää tietoa, Zhao ja hänen kollegansa perustivat sitten verkkojärjestelmän Alpha Centauri -järjestelmälle. Sen sijaan, että etsitään olemassa olevien planeettojen merkkejä, he käyttivät tietoja sulkeakseen pois, minkä tyyppisiä planeettoja ei voi olemassa siellä. Kuten Zhao kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Tämä tutkimus oli erityinen siinä suhteessa, että siinä käytettiin Alpha Centauri -järjestelmän olemassa olevia tietoja ei planeettojen löytämiseen, vaan niiden kuvaamiseen, joita planeettoja ei voi olla olemassa. Se palautti lisätietoja järjestelmästä kokonaisuutena ja tarjoaa ohjeita tämän ainutlaatuisen karismaattisen järjestelmän tuleville havainnoille.
Lisäksi ryhmä analysoi Alpha Centauri -järjestelmän tähteiden kemiallista koostumusta saadakseen lisätietoja sellaisista materiaaleista, joita olisi käytettävissä planeettojen muodostamiseen. Alfa Centaurin kolmen tähden (Alfa, Beta ja Proxima) erilaisten kaukoputkien suorittamissa havaintokampanjoissa saatujen eri arvojen perusteella he pystyivät asettamaan rajoituksia siitä, millaisia planeettoja siellä voi olla.
"Havaitsimme, että olemassa olevat tiedot sulkevat pois planeetta asuttamisvyöhykkeellä, joka on yli 53 maan massaa alfa-Centauri A: lla, 8,4 maan massaa alfa-Centauri B: llä ja 0,47 maan massaa proxima Centaurilla", sanoi Zhao. "Kemiallisten koostumusten suhteen havaitsimme, että hiilen / hapen ja magnesiumin / piin suhteet Alpha Centauri A: lle ja B: lle ovat melko samankaltaiset kuin auringon."
Periaatteessa heidän tutkimuksensa tulokset sulkivat tehokkaasti pois Jupiterin kokoiset kaasujättiläiset Alpha Centauri -järjestelmässä. Alpha Centauri A: lle he havaitsivat lisäksi, että planeettoja, joiden maapallon massa oli alle 50, voi olla, kun taas Alpha Centauri B: llä voi olla planeettoja, jotka ovat pienempiä kuin 8 Maan massaa. Proxima Centaurille, jolla tiedetään olevan ainakin yksi maapallon kaltainen planeetta, he päättivät, että siellä voi olla enemmän kuin puolet Maan massasta.
Sen lisäksi, että tämä tutkimus tarjoaa toivoa eksoplaneettojen metsästäjille, tämä tutkimus tuo mukanaan myös joitain melko mielenkiintoisia vaikutuksia planeettojen asuttavuuteen. Pohjimmiltaan kivisten planeettojen läsnäolo järjestelmässä on rohkaisevaa; mutta ilman kaasu jättiläisiä, keskeinen ainesosa planeettojen pysyvyyden varmistamisessa saattaa puuttua.
"[N] Vain siellä voisi edelleen olla asuttavia maapallon planeettoja lähimpien tähtinaapureidemme ympärillä, mutta ei ole myöskään kaasujätteitä, jotka voisivat vaarantaa näiden mahdollisesti asuttavien, kallioisten planeettojen selviytymisen", Zhao sanoi. "Lisäksi, jos näitä planeettoja on olemassa, niillä on todennäköisesti samanlaiset koostumukset kuin omaan maapallomme, kun otetaan huomioon samankaltaisuus Alpha Cen A / B: ssä ja rakastetussa aurinkoomme."
Tällä hetkellä ei ole instrumentteja, jotka olisivat voineet vahvistaa eksoplaneettojen olemassaolon Alpha Centaurissa. Mutta kuten Zhao totesi, hän ja hänen joukkuetoverinsa ovat optimistisia, että tulevissa tutkimuksissa on tarvittava herkkyys sen tekemiseen:
"[T] hänen kuukautensa aikana on otettu käyttöön useita seuraavan sukupolven instrumentteja, jotka lupaavat tarvittavan tarkkuuden näiden mahdollisten planeettojen löytämiseksi lähitulevaisuudessa, ja tämä analyysi on osoittanut, että on varmasti sen arvoista jatkaa etsimistä!"
Näitä ovat ESO: n rakentama Echelle SPectrograph Rocky Exoplanet- ja Stable Spectroscopic Observations -tapahtumille (ESPRESSO) - joka asennettiin äskettäin Paranal-observatorioon - ja Yale-yliopistoon rakennettu EXtreme PREcision -spektrometri (EXPRES). Jälkimmäinen instrumentti suorittaa tällä hetkellä tarkkailuajoa Lowellin observatoriossa Arizonassa, johon Zhao osallistuu.
"Nämä instrumentit lupaavat tarkkuuden, joka on jopa 10-30 cm / s, ja niiden pitäisi pystyä havaitsemaan paljon pienempiä ja kauempana olevia planeettoja - kuten asuttavia planeettoja Centaurin tähtien ympärillä", Zhao sanoi. "Näiden kahden instrumentin näkökenttä on hiukan erilainen (ESPRESSOlla on eteläinen pallonpuolisko, missä Alpha Centauri on, kun taas EXPRES kattaa pohjoisen pallonpuoliskon, esimerkiksi missä Kepler ja monet K2-kentät ovat)."
Kun käytettävissä on uusia instrumentteja ja Zhaon ja hänen tiiminsä kaltainen menetelmä, maapallosta lähimmästä tähtijärjestelmästä tulee varmasti todenmukainen aarrearkku tähtitieteilijöille ja eksoplaneettojen metsästäjille tulevina vuosina. Ja mistä tahansa löytämästämme tulee varmasti kohteita suorille tutkimuksille ryhmille, kuten Project Blue ja Breakthrough Starshot. Jos ET asuu vieressä, olemme varmasti kuulla siitä pian!
