Maast 4,37 valgusaasta kaugusel on Alpha Centauri meie omadele lähim tähesüsteem. Põlvkondade vältel on teadlased ja spekulatiivsed mõtlejad mõelnud, kas sellel võib olla planeedisüsteem nagu meie enda Päike ja kas seal võib ka elu olla. Kahjuks on hiljutised jõupingutused päikeseväliste planeetide leidmiseks selles tähesüsteemis ebaõnnestunud. Võimalikud avastamised osutusid hiljem andmetes leiduvate esemete tagajärjeks.
Vastusena nendele ebaõnnestunud pingutustele töötatakse Alpha Centauri ümbruse eksoplaneetide leidmiseks välja mitu ambitsioonikamat projekti. Nende hulka kuuluvad otsepildistavad kosmoseteleskoobid nagu Project Blue ja tähtedevaheline missioon, mida tuntakse kui Breakthrough Starshot. Kuid Yale'i ülikooli teadlaste juhitud uue uuringu kohaselt saab olemasolevate andmete abil kindlaks teha planeetide tõenäosuse selles süsteemis (ja isegi millist tüüpi).
Hiljuti ilmus uurimus, milles täpsustati nende tulemusi Astronoomiaajakiripealkirja all “Planeedi tuvastamine Alpha Centauri süsteemis”. Uuringut juhtis Lily Zhao, Yale'i ülikooli tudeng ja Rahvusliku Teadusfondi (NSF) kaasõpilane. Selle kaasautoriks olid Debora Fischer, John Brewer ja Matt Giguere Yale'ist ning Bárbara Rojas-Ayala ülikoolist Andrés Bello Tšiilis.
Uuringu huvides arvasid Zhao ja tema meeskond, miks seni on ebaõnnestunud jõupingutused planeetide leidmiseks meie omadele kõige lähemal asuvas tähesüsteemis. See on üllatav, kui mõelda, kuidas statistiliselt on Alpha Centauril tõenäoliselt oma süsteem. Nagu professor Fischer hiljutises Yale News'i pressiteates märkis:
„Universum on meile öelnud, et kõige tavalisemad planeeditüübid on väikesed planeedid ja meie uuring näitab, et need on täpselt need, mis tiirutavad kõige tõenäolisemalt Alfa Centauri A ja B ringi. Kuna Alpha Centauri on nii lähedal, on see meie esimene peatus väljaspool meie päikesesüsteemi. Alfa-Kentauri A ja B ümber on peaaegu kindel, et seal on väikesed kivised planeedid. ”
Lisaks sellele, et Debora Fischer on Yale'i ülikooli astronoomiaprofessor, on ta ka Yale Exoplanets Groupi üks juhte. Oma ala eksperdina on Fischer oma aastakümneid pühendanud eksoplaneetide uurimisele ja Maa analoogide otsimisele väljaspool meie Päikesesüsteemi. NASA ja Riikliku Teadusfondi osalise rahastamise korral toetas meeskond olemasolevatele andmetele, mis on kogutud mõne uusima eksoplaneedi jahipidamise instrumendi poolt.
Nende hulka kuulus CHIRON, Tšiilis asuvas Cerro Telolo-Ameerika vaatluskeskuses (CTIO) väikese ja mõõduka ava uurimise teleskoobisüsteemile (SMARTS) paigaldatud spektrograaf. Selle instrumendi ehitas Fischeri meeskond ja selle edastatud andmed ühendati ESO väga suure teleskoobi (VLT) ülitäpse radiatsiooni kiiruse planeedi otsijaga (HARPS) ja ultraviolettkiirguse ning visuaalse Echelle'i spektrograafiga (UVES).
Kasutades nende instrumentide kogutud kümne aasta andmeid, lõid Zhao ja tema kolleegid seejärel Alpha Centauri süsteemi võrgusüsteemi. Selle asemel, et otsida olemasolevate planeetide märke, kasutasid nad andmeid selleks, et välistada, millist tüüpi planeete seal eksisteerida ei saa. Nagu Zhao rääkis ajakirjale Space Magazine:
“See uuring oli eriline selle poolest, et selles kasutati Alpha Centauri süsteemi olemasolevaid andmeid mitte planeetide leidmiseks, vaid selleks, et iseloomustada, mida planeedid ei saa eksisteerida. Seeläbi andis ta rohkem teavet süsteemi kui terviku kohta ja annab juhiseid selle unikaalselt karismaatilise süsteemi edaspidisteks vaatlusteks.
Lisaks analüüsis meeskond tähtede keemilist koostist Alpha Centauri süsteemis, et saada lisateavet materjalide kohta, mis oleks planeetide moodustamiseks saadaval. Alfa Centauri kolme tähe (Alfa, Beta ja Proxima) eri teleskoopide läbi viidud vaatluskampaaniate abil saadud erinevate väärtuste põhjal suutsid nad seada piiranguid sellele, milliseid planeete seal võiks eksisteerida.
"Leidsime, et olemasolevad andmed välistavad asustatavas tsoonis olevad planeedid alfa-Centauri A korral üle 53 maapinna, Alfa Centauri B puhul 8,4 maamassa ja Proxima Centauri puhul 0,47 maamassid," ütles Zhao. "Mis puutub keemilisse koostisse, siis leidsime, et süsiniku / hapniku ja magneesiumi / räni suhe Alpha Centauri A ja B suhtes on üsna sarnane Päikese omaga."
Põhimõtteliselt välistasid nende uuringu tulemused tõhusalt Alfa Centauri süsteemi kuuluvate Jupiteri suuruste gaasigigaanide võimaluse. Alpha Centauri A puhul leidsid nad lisaks, et planeedid, mille mass on vähem kui 50, võiksid eksisteerida, samas kui Alpha Centauri B planeedid võivad olla väiksemad kui 8 Maa massi. Proxima Centauri jaoks, millel on teadaolevalt vähemalt üks Maa-sarnane planeet, leidsid nad, et neid võib olla rohkem kui pool Maa massist.
Lisaks eksoplaneetide jahimeestele lootuse pakkumisele hõlmab see uuring ka mõnda üsna huvitavat mõju planeetide asustatavusele. Põhimõtteliselt on kiviste planeetide olemasolu süsteemis julgustav; kuid ilma gaasigigaanideta, võib puudu olla põhikomponent, mis tagaks planeetide elamiskõlblikkuse.
"Ainult et meie lähimate tähtnaabrite ümber võiksid olla veel elamiskõlblikud maapealsed planeedid, kuid pole ka selliseid gaasihiiglasi, mis võiksid ohustada nende potentsiaalselt asustatavate kiviste planeetide ellujäämist," ütles Zhao. "Lisaks, kui need planeedid eksisteerivad, on neil tõenäoliselt sarnased kompositsioonid meie enda Maaga, arvestades sarnasust Alpha Cen A / B ja meie armastatud Päikesega."
Praegu pole ühtegi instrumenti, mis oleks suutnud Alfa Centauris eksoplaneetide olemasolu kinnitada. Kuid nagu Zhao märkis, on tema ja ta meeskonnakaaslased optimistlikud, et tulevastel uuringutel on selle tegemiseks vajalik tundlikkus:
"[T] juba oma kuu jooksul on kasutusele võetud mitu järgmise põlvkonna instrumenti, lubades täpsuse, mis on vajalik nende võimalike planeetide lähituleviku avastamiseks, ja see analüüs on näidanud, et otsimine on kindlasti seda väärt!"
Nende hulka kuuluvad ESO ehitatud Echelle SPectrograph kivise eksoplaneedi ja stabiilsete spektroskoopiliste vaatluste jaoks (ESPRESSO) - mis paigaldati hiljuti Paranali observatooriumisse - ja Yale'i ülikoolis ehitatud EXtreme PREcision spektromeeter (EXPRES). Viimane instrument viib praegu läbi vaatlust Arizona Lowelli observatooriumis, milles Zhao osaleb.
"Need mõõteriistad lubavad täpsust kuni 10–30 cm / s ja peaksid suutma tuvastada veel palju väiksemaid ja kaugemal asuvaid planeete - näiteks Kentauri tähtede ümber elavaid planeete," ütles Zhao. "Nende kahe instrumendi vaateväli on pisut erinev (ESPRESSO-l on lõunapoolkera, kus asub Alpha Centauri, samas kui EXPRES katab põhjapoolkera, näiteks kus asuvad Kepler ja paljud K2 väljad)."
Uute käsutuses olevate instrumentide ning selliste meetodite abil nagu Zhao ja tema meeskond on välja töötanud, saab Maale lähim tähesüsteem lähiaastatel astronoomide ja eksoplaneetide jahimeeste jaoks tõeliseks aardelaekaks. Ja kõik, mida me seal leiame, saab kindlasti selliste rühmade nagu Project Blue ja Breakthrough Starshot otseste uuringute sihtmärkideks. Kui ET elab kõrval, teame sellest kindlasti varsti!
