Найближча екзопланета Проксима b виявилася не транзитною

Космічний інфрачервоний телескоп «Спітцер» не зміг виявити проходжень екзопланети по диску найближчої до нас зірки, крім Сонця — Проксими Центавра. Раніше кілька колективів учених з використанням інших космічних і наземних інструментів заявляли про спостереження транзитів, тобто невеликих падінь яскравості при затемненні зірки планетою. Нові дані вказують, що попередні результати були помилковими, і орбіта планети не видно плазом, що виключає ймовірність попадання обох тіл на один промінь зору, інформує Ukr.Media.

Проксима Центавра — це найближча до Землі зірка, не вважаючи Сонця, вона розташована на відстані 1,3 парсек. Разом з двома компаньйонами вона утворює потрійну систему Альфа Центавра. Проксіма являє собою невелике світило з класу червоних карликів, за масою вона у 8 разів менша Сонця, а за освітленністю поступається йому майже в 600 разів. Температура на поверхні також значно нижча і становить близько 3000 кельвін. У зв'язку з цим у видимому діапазоні зірка світить досить слабо і її неможливо побачити неозброєним оком.

У 2016 році з'явилися дані про наявність у цієї зірки екзопланети. Такий висновок був зроблений на основі спостережень методом променевих швидкостей, який полягає у пошуку періодичних змін швидкості зірки вздовж променя зору. Спостереження проводилися на великих наземних телескопах в обсерваторіях Параналь і Ла-Сілья. Такий спосіб дозволяє оцінити лише деякі параметри тіла, такі як маса (приблизно 1,27 земних) і орбітальний період (близько 11 днів). Інші ж, зокрема, кут між площиною орбіти і променем зору, вдається визначити з поганою точністю.

Екзопланета, що отримала назву Проксима Центавра b, потенційно є виключно цікавим для астрономії об'єктом, адже вона не тільки найближче до нас подібне тіло, але і за оцінками деяких параметрів приблизно відповідає Землі. Наприклад, виходячи з світності зірки, планета повинна знаходитися в зоні населеності, тобто рівноважна температура на її поверхні допускає наявність рідкої води. Маса планети за первинними оцінками також була порівнянна із земною.

Однак для детального дослідження екзопланет можливостей методу променевих швидкостей недостатньо. Найкращим варіантом є орієнтація орбіти плазом, коли планета періодично затьмарює батьківську зірку, що можна помітити за невеликими змінами потоку випромінювання — транзитами. В такому випадку можна безпосередньо оцінити радіус тіла і, отже, середню щільність, а в найближчому майбутньому при використанні інструментів наступного покоління також і склад атмосфери. З моменту публикакції перших даних про планету різні групи вчених кілька разів повідомляли про спостереження схожих на транзити змін яскравості, але вони не отримували незалежного підтвердження.

Астрофізики під керівництвом Джеймса Дженкінса (James Jenkins) з Чилійського університету провели тривалі спостереження за допомогою космічного інфрачервоного телескопа «Спітцер». Цей інструмент добре підходить для спостереження Проксими Центавра, оскільки в оптичному діапазоні подібні зірки володіють високою спалаховою активністю, яка виробляє стрибки яскравості на очікуваному від транзиту рівні в 0,5 відсотка кілька разів на день, що значно ускладнює аналіз даних. Разом з тим, на великих довжинах хвиль спалахи проявляються значно слабкіше.

Нові спостереження, які сумарно тривали близько 48 годин, виявилися несумісними з наявністю транзитної екзопланети: зі стандартною точністю в 3σ (що відповідає помилку з імовірністю 0,27 відсотка) Проксиму Центавра не затьмарює короткоперіодична планета з радіусом понад 0,4 земної. Разом з досить добре відомою масою це вказує на дуже високу щільність: не менше 112 грамів на кубічний сантиметр.

Також автори використовували нові дані наземних телескопів для пошуку більш дрібних екзопланет на ще більш близьких орбітах. Подібних об'єктів не було знайдено при точності вимірювання променевої швидкості зірки в 0,5 метрів у секунду — такі коливання створювала б планета вдвічі легше Землі. Обробка цих даних також дозволила уточнити період Проксими Центавра b, який становить 11,1855 дня з помилками близько 0,015.