| EPUP |
| 5282 planet |
Kampania Pale Red Dot ujawniła istnienie świata o masie Ziemi na orbicie wokół gwiazdy Proxima Centauri
Nieco ponad cztery lat świetlne od Układu Słonecznego znajduje się czerwony karzeł o nazwie Proxima Centauri, który jest najbliższą Ziemi gwiazdą, oprócz Słońca. Ta chłodna gwiazda w konstelacji Centaura jest zbyt słaba, aby dostrzec ją nieuzbrojonym okiem i znajduje się blisko znacznie jaśniejszej pary gwiazd znanych jako Alfa Centauri AB.
Podczas pierwszej połowy 2016 roku Proxima Centauri była regularnie obserwowana za pomocą spektrografu HARPS na 3,6-metrowym teleskopie ESO w La Silla w Chile i jednocześnie monitorowana za pomocą innych teleskopów na świecie [1]. Była to kampania Pale Red Dot, w której zespół astronomów kierowany przez Guillema Anglada-Escudé, z Queen Mary University of London, poszukiwał niewielkiego ruchu gwiazdy do przodu i do tyłu, który mógł być wywołany grawitacyjnym oddziaływaniem od potencjalnej planety [2].
Ponieważ temat ten budzi spore zainteresowanie społeczeństwa, przebieg kampanii od połowy stycznia do kwietnia 2016 r. był udostępniany publicznie na stronie internetowej Pale Red Dot oraz w mediach społecznościowych. Raportom towarzyszyły liczne artykuły popularnonaukowe napisane przez specjalistów z całego świata.
Guillem Anglada-Escudé wyjaśnia tło tych unikatowych badań: „Pierwsze wskazówki o możliwej planecie pochodzą z 2013 roku, ale detekcja nie była przekonywująca. Od tamtej pory ciężko pracowaliśmy, aby uzyskać więcej obserwacji z powierzchni Ziemi przy pomocy ESO i innych instytucji. Najnowsza kampania Pale Red Dot była planowana przez około dwa lata.”
Dane z Pale Red Dot, po połączeniu z wcześniejszymi obserwacjami dokonanymi w obserwatoriach ESO i w innych miejscach, ujawniły wyraźny sygnał bardzo ekscytującego wyniku. Proxima Centauri zbliża się do Ziemi z prędkością około 5 kilometrów na godzinę – czyli typowym tempem spaceru człowieka – i potem z tą samą prędkością się oddala. Ten regularny wzór zmieniających się prędkości radialnych powtarza się z okresem 11,2 dnia. Staranne analizy niewielkich przesunięć Dopplera pokazały, że wskazuje to na istnienie planety o masie co najmniej 1,3 masy Ziemi, okrążającej Proxima Centauri w odległości 7 milionów kilometrów – zaledwie 5% dystansu Ziemia-Słońce [3].
Guillem Anglada-Escudé opisuje podekscytowanie z ostatnich miesięcy: „Ciągle sprawdzałem spójność sygnału każdej z 60 nocy kampanii Pale Red Dot. Pierwsze 10 było bardzo obiecujących, pierwsze 20 było zgodne z oczekiwaniami, a po 30 dniach wynik był już dość dobrze określony, więc zaczęliśmy pisać publikację!”
Czerwone karły, takie jak Proxima Centauri, są gwiazdami aktywnymi i mogą zmieniać się w sposób, który przypomina istnienie planet. Aby wykluczyć taką możliwość, zespół monitorował bardzo dokładnie także zmiany jasności gwiazdy przy pomocy teleskopu ASH2 w San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory w i sieci teleskopów Las Cumbres Observatory. Prędkości radialne zmierzone w momencie gdy gwiazda jaśniała, zostały wykluczone z końcowej analizy.
Mimo, że Proxima b krąży znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury wokół Słońca w Układzie Słonecznym, sama gwiazda jest znacznie słabsza niż Słońce. W efekcie, Proxima b znajduje się wewnątrz ekosfery (strefy życia, strefy nadającej się do zamieszkania) wokół gwiazdy i szacuje się, że jej temperatura powierzchniowa pozwala na występowanie wody w stanie ciekłym.
Niezależnie od temperatury wynikającej z orbity Proxima b, na warunki na powierzchni mogą silnie oddziaływać rozbłyski ultrafioletowe i rentgenowskie od gwiazdy – znacznie intensywniejsze niż te, których Ziemia doświadcza od Słońca [4].
Odkrycie będzie początkiem intensywnych dalszych obserwacji, zarówno istniejącymi instrumentami [5], jak i następną generacją olbrzymich teleskopów, takich jak Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (E-ELT). Proxima b będzie głównym celem dla polowań na dowody istnienia życia gdzieś we Wszechświecie. System Alfa Centauri może także być celem pierwszej próby ludzkości podróży do innego systemu gwiazdowego, projektu StarShot.
Guillem Anglada-Escudé podsumowuje: „Znaleziono już wiele egzoplanet i wiele więcej zostanie jeszcze odkrytych, ale poszukiwania najbardziej podobnej do Ziemi i kolejnych, to doświadczenie całego życia dla nas wszystkich. Wiele ludzkich historii i wysiłków doprowadziło do tego odkrycia. Wynik jest także hołdem dla nich. Poszukiwania życia na planecie Proxima b będą następne...”
Wyniki badań opisano w artykule pt. „A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri”, G. Anglada-Escudé et al., który ukaże się 25 sierpnia 2016 r. w czasopiśmie Nature.
Skład zespołu badawczego: Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, Londyn, Wielka Brytania), Pedro J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Hiszpania), John Barnes (Open University, Milton Keynes, Wielka Brytania), Zaira M. Berdinas (Instituto de Astrofísica de Andalucia - CSIC, Granada, Hiszpania), R. Paul Butler (Carnegie Institution of Washington, Department of Terrestrial Magnetism, Washington, USA), Gavin A. L. Coleman (Queen Mary University of London, Londyn, Wielka Brytania), Ignacio de la Cueva (Astroimagen, Ibiza, Hiszpania), Stefan Dreizler (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy), Michael Endl (The University of Texas at Austin and McDonald Observatory, Austin, Texas, USA), Benjamin Giesers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy), Sandra V. Jeffers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Hugh R. A. Jones (University of Hertfordshire, Hatfield, Wielka Brytania), Marcin Kiraga (Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, Polska), Martin Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Niemcy), María J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Hiszpania), Christopher J. Marvin (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy), Nicolás Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Hiszpania), Julien Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier & CNRS, Montpellier, Francja), Richard P. Nelson (Queen Mary University of London, Londyn, Wielka Brytania), José L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Hiszpania), Aviv Ofir (Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel), Sijme-Jan Paardekooper (Queen Mary University of London, Londyn, Wielka Brytania), Ansgar Reiners (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy), Eloy Rodriguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Hiszpania), Cristina Rodriguez-Lopez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Hiszpania), Luis F. Sarmiento (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy), John P. Strachan (Queen Mary University of London, Londyn, Wielka Brytania), Yiannis Tsapras (Astronomisches Rechen-Institut, Heidelberg, Niemcy), Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, Hatfield, Wielka Brytania) oraz Mathias Zechmeister (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Niemcy).
ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.
