Подтверждено присутствие планеты размером с Землю возле Проксима Центавра

Существование планеты размером с Землю возле ближайшей к Солнцу звезды Проксима Центавра было подтверждено международной группой ученых, включая исследователей из Женевского университета (UNIGE).

Результаты, опубликованные в Astronomy & Astrophysics, показывают, что рассматриваемая планета Proxima b имеет массу 1,17 массы Земли и находится в обитаемой зоне своей звезды, оборот вокруг которой она делает за 11,2 дня.

Этот прорыв стал возможен благодаря измерениям радиальной скорости с беспрецедентной точностью с использованием ESPRESSO, швейцарского спектрографа, самого точного в настоящее время, который установлен на Очень Большом Телескопе в Чили (VLT).

Проксима b была впервые обнаружена четыре года назад с помощью более старого спектрографа, HARPS, также разработанного женевской командой, которая измерила слабое возмущение скорости звезды, предполагая присутствие спутника.

Спектрограф ESPRESSO провел измерения лучевой скорости на звезде Проксима Центавра, которая находится всего в 4,2 световых года от Солнца, с точностью 30 сантиметров в секунду (см / с), что примерно в три раза больше точности, чем полученная с помощью HARPS, инструментом того же типа, но предыдущего поколения.

«Мы уже были очень довольны работой HARPS, который был ответственна за открытие сотен экзопланет за последние 17 лет», — говорит Франческо Пепе, профессор кафедры астрономии на факультете науки UNIGE и лидер проекта ESPRESSO. «Мы очень рады, что ESPRESSO может производить еще лучшие измерения, и это вознаграждение за командную работу, длившуюся почти 10 лет».

Измерения, выполненные ESPRESSO, помогли выяснить, что минимальная масса Проксимы b составляет 1,17 массы Земли (предыдущая оценка составляла 1,3), и что она вращается вокруг своей звезды всего за 11,2 дня.

«ESPRESSO позволил измерить массу планеты с точностью более одной десятой массы Земли», — говорит Мишель Майор, лауреат Нобелевской премии по физике в 2019 году. «Это совершенно невероятно».

Там есть жизнь?

Хотя Проксима b примерно в 20 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, она получает сопоставимую энергию, так что температура ее поверхности может означать, что вода там (если есть) находится в жидкой форме в некоторых местах и, следовательно, может быть и жизнь.

Хотя сложно сказать, что Proxima b является идеальным кандидатом для исследований в области биомаркеров. Предстоит еще пройти долгий путь, прежде чем мы сможем предположить, что жизнь способна развиваться на ее поверхности. Фактически, звезда Проксима — активный красный карлик, который бомбардирует свою планету рентгеновскими лучами —

«Есть ли атмосфера, которая защищает планету от этих смертоносных лучей?», —  говорит Кристоф Ловис, исследователь в астрономическом отделе UNIGE и ответственный за научную работу ESPRESSO и обработку данных.

«А если эта атмосфера существует, содержит ли она химические элементы, способствующие развитию жизни (например, кислород)? Как долго существуют эти благоприятные условия? Мы собираемся решить все эти вопросы, особенно с помощью будущего инструменты, такие как спектрометр RISTRETTO, который мы собираемся построить специально для обнаружения света, излучаемого Proxima b, и HIRES, который будет установлен на будущий Чрезвычайно Большой телескоп ELT с диаметром зеркала 39 метров».

Есть ли там вторая планета?

В то же время точность измерений, выполненных ESPRESSO, может привести к еще одному сюрпризу. Ученые обнаружили свидетельство второго сигнала в данных, не имея возможности установить окончательную причину этого.

Если бы сигнал был планетарного происхождения, эта потенциальная другая планета, сопровождающая Проксиму b, имела бы массу менее одной трети массы Земли. Тогда она была бы самой маленькой планетой, когда-либо найденной с использованием метода лучевой скорости.

Следует отметить, что ESPRESSO, который начал функционировать в 2017 году, находится еще в зачаточном состоянии, и эти первоначальные результаты уже открывают невероятные ранее возможности.

Revisiting Proxima with ESPRESSO, arXiv:2005.12114 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/2005.12114v1