Проксима Центавра

Про́ксима Цента́вра (от лат. proxima — ближайшая), Альфа Центавра C — звезда, красный карлик, относящаяся к звёздной системе Альфа Центавра, ближайшая к Солнцу звезда.

Проксима Центавра
Звезда
История исследования
Открыватель Иннес, Роберт Торберн Эйтон
Дата открытия 1915
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Прямое восхождение 14ч 29м 43,00с
Склонение −62° 40′ 46″
Расстояние 4,243±0,002 св. года (1,30091±0,00015 пк)
Видимая звёздная величина (V) 11,05
Созвездие Центавр
Астрометрия
Лучевая скорость (Rv) −21,7±1,8 км/c
Собственное движение
 • прямое восхождение −3775,40 mas в год
 • склонение 769,33 mas в год
Параллакс (π) 768,5 ± 0,2[1] mas
Абсолютная звёздная величина (V) 15,49
Спектральные характеристики
Спектральный класс M5.5 Ve[2]
Показатель цвета
 • B−V 1,90
 • U−B 1,43
Переменность Вспыхивающая звезда
Физические характеристики
Масса 0,123±0,006[2] M⊙
Радиус 0,145±0,011[2] R⊙
Возраст 4,85⋅109 лет
Температура 3042±117[2] K
Светимость (5–12)⋅10−5 L⊙
Металличность 151—160 % солнечной
Вращение 83,5 дней
Коды в каталогах
HIP 70890, LHS 49, GCTP 3278.00, GJ 551, LFT 1110, LTT 5721, V* 645 Centaur α Centauri C
Информация в базах данных
SIMBAD NAME Proxima Centauri
Информация в Викиданных ?
 Медиафайлы на Викискладе

Как следует из параллакса в 768,5±0,2 угловой миллисекунды (по данным телескопа «Gaia»)[1], Проксима Центавра расположена примерно в 4,244 светового года от Земли, что в 270 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца (астрономической единицы).

В 2002 году с использованием метода оптической интерферометрии было вычислено, что угловой диаметр Проксимы Центавра составляет 1,02±0,08 угловых миллисекунды. Отсюда, с учётом приведённого выше расстояния до звезды, следует, что её фактический диаметр примерно в 7 раз меньше диаметра Солнца и только в 1,5 раза больше диаметра Юпитера. Масса Проксимы Центавра примерно в 8 раз меньше массы Солнца и в 130 раз больше массы Юпитера.

Проксима Центавра является членом системы Альфа Центавра AB и обращается вокруг общего центра масс системы с периодом около 550 000 лет. В настоящее время Проксима находится на расстоянии 12 950 а.е. (1,94 трлн км) от пары Альфа Центавра AB[3].

Характеристики
Сравнительные размеры и цвет Солнца и звёзд, составляющих систему α Центавра

Видимая звёздная величина Проксимы Центавра равна 11m, несмотря на малое расстояние до Земли. Объясняется это тем, что Проксима Центавра — красный карлик, а такие звёзды вообще излучают мало энергии. Звезду такой малой яркости невозможно различить невооружённым глазом[4]. Из-за трудностей наблюдения эта звезда была открыта только в 1915 году Робертом Иннесом, который был в то время директором Обсерватории Союза в Йоханнесбурге, ЮАС. Параллакс звезды был впервые измерен в 1917 году, до этого ближайшей к Солнцу звездой считалась α Центавра[5].

Как и многие другие красные карлики, Проксима Центавра является вспыхивающей переменной звездой. Во время вспышек её светимость может увеличиться в несколько раз. Вспышки сопровождаются увеличением яркости не только в оптическом, но и в рентгеновском диапазоне[6], о чём свидетельствуют наблюдения орбитальной обсерватории XMM-Newton. Светимость Проксимы Центавра в диапазоне энергий 0,15—10 кэВ менялась от 3,9⋅1028 до 1,5⋅1032 эрг/с[6][7].

Векторы собственного движения Проксимы Центавра и звёзд Альфа Центавра A и B практически совпадают, что свидетельствует в пользу того, что все три звезды составляют одну систему, а Проксима Центавра обращается по орбите вокруг пары A и B[8]. В 2017 году удалось более точно определить параметры орбиты Проксимы Центавра: большая полуось орбиты — 8,7+0,7
−0,4 тыс. а.e.; эксцентриситет орбиты — 0,5+0,08
−0,09; орбитальный период — 547+66
−44 тыс. лет. На этом основании звезду также называют Альфа Центавра C. Для наблюдателя на Земле угловое расстояние между Проксимой Центавра и Альфой Центавра через примерно 300 тыс. лет уменьшится в 4 раза — до половины градуса[3].

История наблюдений
Ближайшее окружение Солнца.

В 1915 году Роберт Иннес, директор обсерватории, находящейся недалеко от Йоханнесбурга на Мысе Доброй Надежды (1903—1927), открыл звезду, имевшую такое же собственное движение, как и звезда Альфа Центавра. Он предложил назвать её Проксима Центавра. В 1917 году нидерландский астроном Джоан Вут измерил тригонометрический параллакс звезды и подтвердил, что Проксима Центавра находится примерно на таком же расстоянии от Солнца, что и Альфа Центавра[9]. Было также определено, что Проксима Центавра является звездой с минимальной измеренной светимостью (на то время). Первое точное определение параллакса Проксимы Центавра было выполнено американским астрономом Гарольдом Олденом (Harold L. Alden) в 1928 году: он подтвердил результаты предыдущих измерений параллакса — 0,783″ ±0,005″[10].

В 1951 году американский астроном Харлоу Шепли заявил, что Проксима Центавра — вспыхивающая звезда. Сравнение с фотографиями, сделанными ранее, выявило, что звезда демонстрирует некоторое увеличение яркости примерно на 8 % изображений; в то время этот факт позволял считать её наиболее активной вспыхивающей звездой[11]. Относительная близость звезды позволяет проводить тщательные наблюдения её вспышечной активности. В 1980 году астрономы обсерватории HEAO-2 составили подробную кривую энергии рентгеновского излучения Проксимы Центавра. Дальнейшие наблюдения вспышечной активности производились с помощью спутников EXOSAT и ROSAT. В 1995 году рентгеновское излучение менее масштабных, подобных солнечным, вспышек наблюдал японский спутник ASCA. С тех пор Проксима Центавра является объектом изучения большинства обсерваторий, работающих в рентгеновском диапазоне, в том числе XMM-Newton и «Чандра»[12].

Самая чёткая фотография Проксимы Центавра, снятая космическим телескопом «Хаббл»

Поскольку Проксима Центавра имеет значительное южное склонение, её можно наблюдать только южнее 27° с. ш. Такие красные карлики, как Проксима Центавра, слишком тусклы, поэтому их нельзя увидеть невооружённым глазом. Даже со звёзд Альфа Центавра A и Альфа Центавра B Проксима Центавра видна как объект 5-й звёздной величины. Её видимая звёздная величина — 11m, поэтому даже в идеальных условиях — когда небо не засвечено, а звезда находится высоко над горизонтом, — для её наблюдения нужен телескоп с апертурой не менее 8 см.

В апреле 2020 года космический зонд New Horizons произвёл съёмку Проксимы Центавра и Wolf 359 для измерения параллакса на базе в 46 астрономических единиц[13].

Планетная система

В 2017 году субмиллиметровый телескоп ALMA в Чили смог зарегистрировать в системе Проксима Центавра тепловое излучение, которое, возможно, исходит от пояса астероидов, аналогичного поясу Койпера в Солнечной системе. Также имеется ещё несколько кандидатов в пояса астероидов и кандидат в планеты, расположенный у кромки первого пояса[14][15].

Ещё в 1998 году спектрограф космического телескопа «Хаббл» обнаружил планету на расстоянии 0,5 а.е. от Проксимы Центавра[16], но последующие поиски не подтвердили данный результат[17]. Поиски планет, вращающихся вокруг Проксимы Центавра, не увенчались успехом и исключили возможность существования коричневых карликов и массивных планет возле неё. Точные измерения её радиальной скорости исключили также возможность существования суперземель в её зоне обитаемости. Выявление тел меньшего размера требует использования новых инструментов — например, космического телескопа имени Джеймса Уэбба, запущенного 25 декабря 2021 года.

В 2016 году Европейская южная обсерватория подтвердила сведения о существовании землеподобной планеты Проксима Центавра b в обитаемой зоне Проксимы Центавра[18].

В 2018 году, проанализировав данные радиоинтерферометра ALMA, астрономы под руководством Мередит МакГрегор из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики выяснили, что в марте 2017 года Проксима Центавра за 10 секунд увеличила свою яркость в тысячу раз (это в 10 раз ярче самых мощных солнечных вспышек в аналогичном диапазоне). Этой вспышке предшествовала другая, более слабая вспышка, длившаяся менее 2 минут. Некоторые учёные полагают, что дозы радиации, полученные планетой Проксима Центавра b за миллионы лет, должны были сделать её поверхность безжизненной (что не отменяет возможность существования жизни в океане, если таковой имеется). С другой стороны, наличие механизмов радиационной устойчивости некоторых микроорганизмов (например, Deinococcus radiodurans) позволяет надеяться на возможную эволюцию гипотетической жизни на планете, позволяющую адаптироваться даже к столь жёстким условиям обитания. Также группа МакГрегор считает необходимым отказаться от выдвинутых ранее предположений о наличии газопылевого кольца и других планет вокруг Проксимы Центавра[19][20].

В 2019 году астрономами Туринской обсерватории было сообщено об открытии у Проксима Центавры ещё одного кандидата в экзопланеты[21]. Неподтверждённая экзопланета Проксима Центавра c может иметь массу 5,8 ± 1,9 масс Земли, и большую полуось орбиты 1,5 а.е. Период обращения планеты вокруг Проксимы Центавра по эллиптической орбите может составлять около 1900 дней или около 5,21 +0,26/−0,22 года[22]. Из-за удалённости от своей материнской звезды сверхземля Проксима Центавра c находится далеко за пределами зоны обитаемости и имеет равновесную температуру около 39 К. Для подтверждения существования этой экзопланеты необходимы дополнительные наблюдения и измерения с помощью прибора HARPS, установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили, и космического телескопа Gaia Европейского космического агентства[23]. На изображении, полученном прибором SPHERE (VLT), кроме Проксимы Центавра и фоновых звёзд в неожиданном месте был обнаружен ещё один объект, однако он может являться шумом, так как астрономы не смогли полностью удалить свет от звезды и фоновый свет, поэтому рябь видна по всему снимку[24].

Существование планеты Проксима Центавра b было подтверждено учёными в 2020 году с помощью данных спектрографа ESPRESSO Очень Большого Телескопа (VLT)[25]. Также были уточнены её масса — не менее 1,173±0,086 массы Земли и период обращения — 11,18427±0,00070 дня. Кроме того, в данных ESPRESSO был зафиксирован дополнительный короткопериодический сигнал, повторяющийся с периодом 5,15 дня, что может свидетельствовать о наличии у Проксимы Центавра ещё одной планеты с минимальной массой 0,29±0,08 массы Земли, находящейся на расстоянии 0,03 а.е. от материнской звезды. Также собранные спектрографом ESPRESSO данные исключают наличие у Проксимы Центавра дополнительных компаньонов массой выше 0,6 массы Земли с периодами обращения короче 50 дней[26].

В 2020—2022 годах с помощью спектрографа ESPRESSO телескопа VLT у Проксимы Центавра была открыта третья неподтверждённая экзопланета субземного размера Проксима Центавра d, более близкая чем первые две планеты. Радиус планеты оценивается в 0,81±0,08 радиуса Земли. Масса планеты: ≥0,26±0,05 массы Земли (в два раза больше массы Марса)[27].

Будущие исследования
Вид на Солнце из системы Альфа Центавра в программе Celestia

Из-за её близости к Земле, Проксиму Центавра было предложено облететь в рамках межзвёздного полёта[28]. Проксима в настоящее время движется к Земле со скоростью 22,2 км/с[3]. Через 26700 лет, когда она приблизится на расстояние 3,11 световых лет, она начнёт удаляться[29].

При использовании обычных, неядерных двигательных установок полет космического аппарата к Проксиме Центавра потребовал бы тысячи лет[30]. Например, зонд «Вояджер-1», скорость которого составляет 17 км/с[31] относительно Солнца, мог бы достичь Проксимы за 73775 лет, если бы двигался в направлении этой звезды. У медленно двигающегося зонда было бы несколько десятков тысяч лет на то, чтобы нагнать Проксиму Центавра вблизи точки её максимального приближения, после чего лишь наблюдать, как она удаляется[32].

Ядерно-импульсный двигатель позволил бы выполнить такой межзвёздный перелёт в пределах столетия, что послужило вдохновением для ряда проектов, таких как Орион, Дедал и Longshot[32].

Проект Breakthrough Starshot направлен на то, чтобы достичь системы Альфа Центавра в первой половине 21-го века, используя микрозонды, движущиеся со скоростью 20 % от скорости света и приводимые в движение давлением света от наземных лазеров мощностью около 100 гигаватт[33]. Зонды совершили бы пролёт мимо Проксимы Центавра, чтобы сделать фотографии и собрать данные о составах атмосфер её планет. Пересылка собранной информации на Землю заняла бы 4,22 года[34].

Проксима Центавра в научной фантастике
  • В фильме «Москва — Кассиопея» главный герой и его хулиганистый одноклассник едва не погибают, оказавшись в открытом космосе недалеко от Проксимы Центавра, с которой произошёл выброс облака водорода.
  • В романе Роберта Хайнлайна «Пасынки Вселенной» целью первой межзвёздной экспедиции была именно Проксима Центавра.
  • Проксима Центавра была упомянута в романе Айзека Азимова «Немезида» как возможное направление, в котором отправилось космическое поселение.
  • В романе Гарри Гаррисона «Пленённая Вселенная» повествуется о гигантском космическом корабле, отправленном с Земли к ближайшей звезде, Проксиме Центавра, для заселения новых миров.
  • В романе Филипа Дика «Три стигмата Палмера Элдрича» (The Three Stigmata of Palmer Eldritch) Палмер Элдрич возвращается с Проксимы, населённой Проксами.
  • В научно-фантастическом фильме «Сквозь горизонт» космический корабль «Горизонт событий» имел на борту устройство, способное генерировать мини-чёрную дыру и, используя её энергию, искривлять пространство-время, чтобы наложить друг на друга точку, где корабль находится в данный момент времени, с другой произвольной точкой, куда он хочет переместиться. Другими словами, создавалась червоточина, через которую корабль мог мгновенно перемещаться на многие световые годы. Корабль должен был «прыгнуть» к Проксиме Центавра и вернуться, но исчез без вести.
  • В романе Сергея Павлова «Лунная радуга» Проксима является целью колонизации её экзотами.

См. также

Примечания
  1. Gaia Archive (англ.). European Space Agency (ESA) (2018). Дата обращения: 2 июня 2019.
  2. Ségransan, D.; Kervella, P.; Forveille, T. & Queloz, D. (2003), First radius measurements of very low mass stars with the VLTI, Astronomy and Astrophysics Т. 397 (3): L5–L8, DOI 10.1051/0004-6361:20021714
  3. P. Kervella, F. Thévenin, C. Lovis. Proxima’s orbit around α Centauri (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 2017. — February (vol. 598). — P. L7. — ISSN 1432-0746 0004-6361, 1432-0746. — doi:10.1051/0004-6361/201629930. — arXiv:1611.03495.
  4. Sherrod P. C., Koed T. L. A Complete Manual of Amateur Astronomy: Tools and Techniques for Astronomical Observations (Dover Books on Astronomy). — Dover Publications, 2003. — 335 с. — ISBN 978-0486428208.
  5. Byrd, Deborah. Today in science: Proxima Centauri (англ.). EarthSky. EarthSky Communications Inc. (12 октября 2018).
  6. Астронет > Обзоры препринтов astro-ph
  7. M. Güdel, M. Audard, F. Reale, S. L. Skinner, J. L. Linsky. Flares from small to large: X-ray spectroscopy of Proxima Centauri with XMM-Newton (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 2004. — March (vol. 416, iss. 2). — P. 713—732. — ISSN 1432-0746 0004-6361, 1432-0746. — doi:10.1051/0004-6361:20031471. — arXiv:astro-ph/0312297.
  8. Орбита Проксимы Центавра. Журнал "Все о Космосе" (20 ноября 2016).
  9. Voûte, J. A 13th magnitude star in Centaurus with the same parallax as α Centauri // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 1917. — Vol. 77, № 9. — P. 650—651. — doi:10.1093/mnras/77.9.650. — .
  10. Alden, Harold L. Alpha and Proxima Centauri // Astronomical Journal. — 1928. — Vol. 39, № 913. — P. 20–23. — .
  11. Shapley, Harlow. Proxima Centauri as a flare star (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1951. — January (vol. 37, no. 1). — P. 15—18. — doi:10.1073/pnas.37.1.15.
  12. Guedel, M., Audard, M., Reale, F., Skinner, S. L., Linsky, J. L. Flares from small to large: X-ray spectroscopy of Proxima Centauri with XMM-Newton // Astronomy and Astrophysics. — 2004. — Vol. 416(2). — P. 713–732. — doi:10.1051/0004-6361:20031471. — .
  13. New Horizons Conducts the First Interstellar Parallax Experiment | NASA
  14. Guillem Anglada, Pedro J. Amado, Jose L. Ortiz, José F. Gómez, Enrique Macías. ALMA Discovery of Dust Belts around Proxima Centauri (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2017. — 15 November (vol. 850, no. 1). — P. L6. — ISSN 2041-8213. — doi:10.3847/2041-8213/aa978b. — arXiv:1711.00578.
  15. Another close-by planetary system? ALMA discovers cold dust around nearest star (англ.). ScienceDaily (3 ноября 2017). Дата обращения: 2 июня 2019.
  16. Schultz, A. B.; Hart, H. M.; Hershey, J. L.; Hamilton, F. C.; Kochte, M.; Bruhweiler, F. C.; Benedict, G. F.; Caldwell, John; Cunningham, C.; Wu, Nailong; Franz, O. G.; Keyes, C. D.; Brandt, J. C. A possible companion to Proxima Centauri (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing, 1998. — Vol. 115, no. 1. — P. 345—350. — doi:10.1086/300176. — .
  17. Schroeder, Daniel J.; Golimowski, David A.; Brukardt, Ryan A.; Burrows, Christopher J.; Caldwell, John J.; Fastie, William G.; Ford, Holland C.; Hesman, Brigette; Kletskin, Ilona; Krist, John E.; Royle, Patricia; Zubrowski, Richard. A. A Search for Faint Companions to Nearby Stars Using the Wide Field Planetary Camera 2 (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2000. — Vol. 119, no. 2. — P. 906—922. — doi:10.1086/301227. — .
  18. Matt Williams. ESO Announcement To Address Reports Of Proxima Centauri Exoplanet (англ.). Universe Today - Space and Astronomy News (22 августа 2016). Дата обращения: 2 июня 2019.
  19. Meredith A. MacGregor, Alycia J. Weinberger, David J. Wilner, Adam F. Kowalski, Steven R. Cranmer. Detection of a Millimeter Flare from Proxima Centauri (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2018. — 26 February (vol. 855, iss. 1). — P. L2. — ISSN 2041-8213. — doi:10.3847/2041-8213/aaad6b. — arXiv:1802.08257.
  20. Кристина Уласович. Вспышка на Проксиме Центавра увеличила яркость звезды в тысячу раз. N+1 (27 февраля 2018). Дата обращения: 2 июня 2019.
  21. Brian Wang. Another Exoplanet Proxima C at Proxima Centauri – NextBigFuture.com (англ.). Nextbigfuture (13 апреля 2019). Дата обращения: 2 июня 2019.
  22. Mario Damasso et al. A low-mass planet candidate orbiting Proxima Centauri at a distance of 1.5 AU, 15 Jan 2020
  23. Возможно, у ближайшей к Солнцу звезды есть ещё одна планета. Потенциальная экзопланета, если будет подтверждена, получит обозначение Proxima с и станет вторым миром в ближайшей к нам звездной системе. in-space.ru (13 апреля 2019). Дата обращения: 2 июня 2019.
  24. R. Gratton et al. Searching for the near infrared counterpart of Proxima c usingmulti-epoch high contrast SPHERE data at VL // April 15, 2020
  25. Спектрограф ESPRESSO подтвердил существование землеподобной планеты у Проксимы Центавра
  26. Suárez Mascareño A. et al. Revisiting Proxima with ESPRESSO // Submitted on 25 May 2020 (this version), latest version 26 May 2020 (v2)
  27. Faria, J. P.; Suárez Mascareño, A.; Figueira, P.; et al. (2022). “A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri” (PDF). Astronomy & Astrophysics. EDP Sciences. 658: A115. DOI:10.1051/0004-6361/202142337.
  28. Paul Gilster. Centauri dreams: imagining and planning (англ.). — Springer, 2004. — ISBN 978-0-387-00436-5.
  29. García-Sánchez, J.; Weissman, P. R.; Preston, R. A.; Jones, D. L.; Lestrade, J.-F.; Latham, D. W.; Stefanik, R. P.; Paredes, J. M. Stellar encounters with the solar system (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — 2001. — Vol. 379, no. 2. — P. 634–659. — doi:10.1051/0004-6361:20011330. — .
  30. Crawford, I.A. Interstellar Travel: A Review for Astronomers (англ.) // Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. — 1990. — September (vol. 31). — P. 377–400. — .
  31. Spacecraft escaping the Solar System (англ.). Heavens Above.
  32. Beals K.A.; Beaulieu, M.; Dembia, F.J.; Kerstiens, J.; Kramer, D. L.; West, J.R.; Zito, J.A. Project Longshot, an Unmanned Probe to Alpha Centauri (англ.). NASA-CR-184718. U. S. Naval Academy (1988).
  33. Merali, Zeeya. Shooting for a star (англ.) // Science. — 2016. — 27 May (vol. 352, iss. 6289). — P. 1040–1041. — doi:10.1126/science.352.6289.1040. — PMID 27230357.
  34. Popkin, Gabriel. What it would take to reach the stars (англ.) // Nature. — 2017. — 2 February (vol. 542, iss. 7639). — P. 20–22. — doi:10.1038/542020a. — . — PMID 28150784.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.