Teleskop Jamesa Webba wykrywa potencjalnego gazowego giganta w Alpha Centauri i gubi trop

Telescópio Espacial James Webb zidentyfikował słaby punkt światła w pobliżu Alpha Centauri A w sierpniu 2024 r., co sugeruje obecność potencjalnej gazowej planety-olbrzyma zaledwie 4 lata świetlne od Terra. Obserwację przeprowadził instrument MIRI, który wykrył obiekt w odległości około dwóch jednostek astronomicznych od gwiazdy najbardziej podobnej do Sol w układzie gwiazd najbliższym naszej planety. Pesquisadores z Caltech i Laboratório z Propulsão do Jato z Nasa przetworzyły obrazy za pomocą maski koronograficznej, aby zablokować intensywną jasność gwiazdy. Przechwycony sygnał był ponad 10 000 razy słabszy niż Alpha Centauri A, ale jego jasność w podczerwieni wskazywała cechy charakterystyczne dla gazowego giganta.

Obiekt Desaparecimento intryguje astronomów

Obserwacje Novas przeprowadzone w lutym i kwietniu 2025 r. nie pozwoliły na ponowną lokalizację pierwotnie wykrytego punktu świetlnego. Doktorant Caltech Aniket Sanghi kierował analizą danych i koordynował prawie 1 milion symulacji orbitalnych w celu wyjaśnienia zniknięcia. W modelach wykorzystano wcześniejsze obserwacje z Very Large Telescope z 2019 r., kiedy w systemie zarejestrowano kolejnego kandydata o nazwie C1. W symulacjach testowano stabilne orbity, biorąc pod uwagę grawitacyjny wpływ Alpha Centauri B, gwiazdy towarzyszącej układu podwójnego.

Metade z symulowanych scenariuszy wskazywał, że w dniach po wstępnych obserwacjach obiekt może zbytnio zbliżyć się do Alpha Centauri A, stając się niewidocznym dla James Webb. Odkrycie Essa sugeruje, że kandydat porusza się po złożonej trajektorii eliptycznej, przechodząc przez okresy widoczności i niewidzialności z ziemskiej perspektywy. Zgodność między obiektem S1 wykrytym w 2024 r. a kandydatem na C1 z 2019 r. znacząco zwiększyła zaufanie do opracowanych przez zespół modeli orbitalnych.

Orbitale kandydujące na Características i fizyka

• Órbita na ścieżce eliptycznej w odległości od 1 do 2 jednostek astronomicznych od gwiazdy.
• Massa oszacowano na zbliżony do Saturno, drugiej co do wielkości planety w Sistema Solar.
• Período krąży od 2 do 3 lat ziemskich wokół Alpha Centauri A.
• Temperatura szacowany na 200–250 Kelvin, kompatybilny z zimnymi gazowymi gigantami.

Szacowana ekscentryczność orbity wynosząca 0,4 wyjaśnia różnice odległości obserwowane między różnymi datami obserwacji. Planeta znajdowałaby się w dojrzałej fazie ewolucji, z temperaturą podobną do temperatury gazowych gigantów Sistema Solar, takich jak Júpiter i Saturno. Apesar, biorąc pod uwagę jego położenie w ekosferze Alpha Centauri A, regionie, w którym na hipotetycznych księżycach może istnieć woda w stanie ciekłym, gazowy olbrzym sam w sobie nie zapewniałby warunków do życia, jakie znamy.

Sistema Alpha Centauri i poszukiwanie pobliskich egzoplanet

Alpha Centauri A i B tworzą parę binarną, która okrąża się wzajemnie co 79 lat. Proxima Centauri, czerwony karzeł, dołącza do układu jako trzecia gwiazda, tworząc złożoną konfigurację. Alpha Centauri A jest trzecią najjaśniejszą gwiazdą na nocnym niebie półkuli południowej i zawsze przyciągała uwagę astronomów ze względu na jej uderzające podobieństwo do Sol. Potwierdzono planety Já wokół Proxima Centauri, ale wykrycie towarzyszy krążących wokół Alpha Centauri A pozostało priorytetem naukowym.

Bezpośrednie obrazowe wykrywanie egzoplanety w tak pobliskim układzie jest niezwykle rzadkie we współczesnej astronomii. Większość z tysięcy odkrytych do tej pory egzoplanet zidentyfikowano metodami pośrednimi, takimi jak zmiana prędkości radialnej lub tranzyt planet. Jeśli zostanie potwierdzona, kandydatka na Alpha Centauri A będzie jedną z najbliższych egzoplanet, jakie kiedykolwiek zaobserwowano bezpośrednio, co zapewni wyjątkową okazję do szczegółowych badań.

Zaawansowane obrazowanie Técnicas ujawnia wyjątkowo słabe obiekty

Instrument MIRI należący do James Webb wykorzystuje technikę koronograficzną, która tworzy sztuczne zaćmienie w celu ukazania słabych obiektów w pobliżu jasnych gwiazd. Jasność i wzorce zakłóceń optycznych Alpha Centauri B znacznie skomplikowały przetwarzanie obrazu. Pesquisadores odjął znane jasności i dźwięki instrumentalne za pomocą wyrafinowanych algorytmów. Ostateczny wynik ujawnił, że punkt S1 znajduje się 1,5 sekundy łukowej od gwiazdy, co stanowi niezwykle małą odległość kątową, która stanowi wyzwanie dla granic wykrywalności instrumentu.

Análises ostrożnie wykluczył alternatywne wyjaśnienia, takie jak artefakty instrumentalne, galaktyki tła lub pobliskie asteroidy. Zgodność pomiędzy obiektem S1 2024 a kandydatem na C1 zaobserwowanym w 2019 roku przez Very Large Telescope utwierdziła hipotezę, że jest to to samo ciało niebieskie w różnych pozycjach swojej eliptycznej orbity. Spójność Essa pomiędzy niezależnymi obserwacjami prowadzonymi na różnych instrumentach zwiększyła wiarygodność naukową kandydata.

Obserwacje Próximas mogą potwierdzić historyczne odkrycie

Astrônomos określił sierpień 2026 r. jako kolejne korzystne okno obserwacyjne dla James Webb do śledzenia obiektu na jego orbicie. Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, którego wystrzelenie zaplanowano na 2027 r., zapewni zaawansowane możliwości koronograficzne w świetle widzialnym, które uzupełnią obserwacje w podczerwieni James Webb. Dados zebrane przez oba teleskopy pomogłyby w dokładnym zmierzeniu rozmiaru kandydata, współczynnika odbicia i pełnej dynamiki orbitalnej.

Potwierdzenie obiektu uczyniłoby kandydata ważnym punktem odniesienia dla badań nad powstawaniem i ewolucją egzoplanet w środowiskach podwójnych. System Alpha Centauri oferowałby wyjątkową możliwość szczegółowych obserwacji atmosfery planet i procesów jej formowania w złożonej konfiguracji grawitacyjnej. Przyszłe Pesquisas z James Webb i Roman mogą ostatecznie wyjaśnić, czy wykryty sygnał reprezentuje prawdziwą planetę, czy artefakt przetwarzania obrazu.