Naukowcy odkryli całkiem nowy świat wokół Alfa Centauri A? Są dowody

Alfa Centauri to trzecia pod względem jasności gwiazda na nocnym niebie. Znajduje się w odległości nieco ponad czterech lat świetlnych od nas. Jednak tak naprawdę to nie jedna gwiazda a układ potrójny, w którym znajdują się gwiazdy położone najbliżej Ziemi. Składa się z dwóch jasnych gwiazd ciągu głównego – Alfa Centauri A i Alfa Centauri B – oraz czerwonego karła – Proxima Centauri. Wiadomo, że wokół Proximy Centauri krążą trzy egzoplanety, ale jak dotąd nie potwierdzono istnienia planet krążących wokół Alfa Centauri A lub Alfa Centauri B.

Nowe obserwacje też nie są rozstrzygające. Astronomowie dostrzegli świat wielkości Saturna podczas obserwacji prowadzonych w sierpniu 2024 roku. Choć jasność gwiazd utrudniała analizę, to badaczom udało się usunąć z obrazów światło obu gwiazd i ujawnić obiekt o jasności mniejszej ponad 10 tys. razy od Alfa Centauri A, oddalony od gwiazdy o około dwie jednostki astronomiczne (jednostka astronomiczna to odległość między Słońcem a Ziemią, w przybliżeniu około 150 milionów kilometrów).

Obserwacje z wykorzystanie teleskopu Webba dostarczają jak dotąd najsilniejszych dowodów na istnienie gazowego olbrzyma krążącego wokół Alfa Centauri A. Jednak dodatkowe obserwacje układu w lutym 2025 i kwietniu 2025 roku nie ujawniły żadnych obiektów podobnych do tego zidentyfikowanego w sierpniu 2024 roku.

Astronomowie opisali swoje odkrycia w dwóch artykułach, które mają się ukazać w „The Astrophysical Journal Letters”, a obecnie można się z nimi zapoznać na serwerze pre-printów arXiv (tutaj i tutaj).

– Skoro ten układ znajduje się tak blisko nas, wszelkie odkryte tam egzoplanety dałyby nam najlepszą możliwość zebrania danych o układach planetarnych innych niż nasz. Jednak są to niezwykle trudne obserwacje, nawet za pomocą najpotężniejszego teleskopu kosmicznego na świecie, ponieważ te gwiazdy są jasne, blisko siebie i szybko poruszają się po niebie – powiedział Charles Beichman z NASA Jet Propulsion Laboratory, współautor publikacji.

Obserwacje przy pomocy teleskopu Webba, dokładna analiza przeprowadzona przez zespół badawczy i rozbudowane modelowanie komputerowe pomogły wykryć obiekt krążący wokół Alfa Centauri A. Jednak kolejne obserwacje zakończyły się niepowodzeniem.

– Mamy do czynienia z przypadkiem znikającej planety. Aby zbadać tę zagadkę, wykorzystaliśmy modele komputerowe do symulacji milionów potencjalnych orbit, uwzględniając wiedzę zdobytą zarówno w momencie zaobserwowania planety, jak i w momencie, gdy jej nie widzieliśmy – powiedział Aniket Sanghi z Caltech, współautor badania.

W tych symulacjach zespół wziął pod uwagę zarówno wcześniejsze obserwacje z innych teleskopów, jak i nowe dane z Webba. Uczeni ustalili orbity, które byłyby grawitacyjnie stabilne w obecności Alfy Centauri B i nie wyrzuciłyby planety z układu. Dzięki temu astronomowie dowiedzieli się, dlaczego nie udało im się zaobserwować planety w 2025 roku. – Odkryliśmy, że w połowie symulowanych możliwych orbit planeta przesunęła się zbyt blisko gwiazdy i nie byłaby widoczna dla Webba zarówno w lutym, jak i kwietniu 2025 roku – powiedział Sanghi.

Na podstawie jasności planety w obserwacjach w średniej podczerwieni i symulacji orbit naukowcy twierdzą, że może to być gazowy olbrzym o masie zbliżonej do masy Saturna. Według nich krąży po orbicie oddalonej od gwiazdy o około dwie jednostki astronomiczne.

Jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, planeta będzie najbliższą Ziemi planetą krążącą w ekosferze gwiazdy podobnej do Słońca. Jednak ponieważ kandydatka na planetę jest gazowym olbrzymem, naukowcy twierdzą, że nie będzie ona sprzyjać życiu, jakie znamy.

- Jeśli odkrycia zostaną potwierdzone, planeta widoczna na zdjęciu Alfy Centauri A z teleskopu Webba będzie stanowić nowy kamień milowy w badaniach nad obrazowaniem egzoplanet. Spośród wszystkich planet sfotografowanych bezpośrednio, ta będzie położona najbliżej swojej gwiazdy. Jest również najbardziej zbliżona temperaturą i wiekiem do planet olbrzymów w naszym Układzie Słonecznym i najbliższa naszej ojczyźnie, Ziemi. Samo jej istnienie w układzie dwóch krążących blisko siebie gwiazd stanowi wyzwanie dla naszego rozumienia tego, jak planety powstają i ewoluują w chaotycznych środowiskach – przyznał Sanghi.

Kolejne obserwacje za pomocą teleskopu Webba, a także wprowadzanego powoli do użytku Kosmicznego Teleskopu Nancy Grace Roman, powinny pozwolić na uzyskanie dodatkowych informacji na temat kandydatki na planetę.

Źródło: NASA, California Institute of Technology, fot. NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)