Альфа Центавра — одна из ярчайших звезд на небе южного полушария Земли. Это ближайшая к Солнцу звездная система — расстояние до нее составляет всего лишь 4,3 световых года. Система состоит из трех компонентов — близкой пары звезд альфа Центавра А и B, вращающихся вокруг общего центра масс с периодом около 80 лет, и тусклого красного карлика Про́ксима Центавра, который расположен гораздо дальше. Первые два компонента по своим характеристикам похожи на Солнце, поэтому не удивительно, что уже с XIX века ученые задавались вопросом о существовании вокруг этих звезд планет, возможно, ближайших очагах жизни вне Солнечной системы. Поиски, однако, до сих пор ни к чему не приводили, даже несмотря на постоянный прогресс в точности измерений.

Наконец, 16 октября 2012 года на специально созванной пресс-конференции европейские астрономы заявили об открытии планеты с массой, близкой к массе Земли, которая вращается вокруг ме́ньшей из двух солнцеподобных звезд. Наблюдения велись на спектрографе HARPS, который установлен на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья, Чили. В настоящее время HARPS — самый точный инструмент для поиска экзопланет методом измерения лучевых скоростей.

Планета была зарегистрирована по измерениям мельчайших колебаний в движении α Центавра B, которые обусловлены гравитационным притяжением вращающейся по орбите планеты. Эффект является поистине микроскопическим — звезда периодически смещается то в одну, то в другую сторону со скоростью, не превышающей 51 сантиметр в секунду (1,8 км/час), что близко к скорости ползущего на четвереньках младенца. Это высочайшая точность измерения, когда-либо достигнутая с этой методикой!

Ведущий автор исследования Ксавье Дюмуск (Xavier Dumusque) из Женевской обсерватории в Швейцарии и Астрофизического Центра Университета Порту в Португалии сказал: «Наши наблюдения с инструментом HARPS, продолжавшиеся более четырех лет, выявили очень слабый, но реальный сигнал от планеты, вращающейся вокруг альфы Центавра B с периодом 3,2 дня. Это из ряда вон выходящее открытие, сделанное на пределе точности наших методик!» Таким образом, на сегодняшний день планета альфа Центавра Bb еще и самая маломассивная из всех экзопланет, обнаруженных у солнцеподобных звезд. (В соответствии с номенклатурой открытая планета получила наименование Bb в системе альфа Центавра. В данном случае заглавная B — обозначение материнской звезды, компонента системы альфа Центавра, а b — обозначение самой планеты.)

Взгляд художника на планету вокруг звезды α Центавра В, которая входит в состав ближайшей к нам звездной системы. Альфа Центавра В — самый яркий объект на рисунке. α Центавра А находится внизу слева, а наше Солнце видно в правом верхнем углу. © ESO/L. Calçada/N. Risinger

Альфа Центавра B очень похожа на Солнце; она лишь немного уступает ему в массе и размерах и излучает ровно в два раза меньше света, чем наша звезда. Новооткрытая планета, масса которой лишь немногим превышает массу Земли, вращается по орбите на расстоянии около шести миллионов километров от материнской звезды, то есть почти в 10 раз ближе к ней, чем Меркурий к Солнцу. (Здесь надо добавить, что методом измерения лучевых скоростей астрономы могут оценить только минимальную массу планеты, так как оценка массы зависит также от неизвестного наклона плоскости орбиты планеты к лучу зрения. Однако со статистической точки зрения эта минимальная масса часто оказывается близка к реальной массе планеты.)

Первая экзопланета у солнцеподобной звезды была найдена также Женевской группой исследователей еще в 1995 г. С тех пор было открыто и подтверждено более 800 планет за пределами Солнечной системы, а еще около 2300 кандидатов ждут своего подтверждения. Большинство из подтвержденных на сегодняшний день планет гораздо больше Земли, многие имеют размеры и массу, сравнимые с таковыми у Юпитера. Это объясняется недостаточной чувствительностью существующих инструментов, которые пока с трудом «видят» планеты с массой, сравнимой с массой Земли. Сегодня труднейшей и интереснейшей задачей для астрономов является обнаружение и исследование земноподобных планет, орбиты которых лежат в пределах «зоны обитания» вокруг их материнских звезд (то есть на таком расстоянии от своей звезды, что на их поверхности может существовать вода в жидком виде). Теперь первый шаг в этом направлении сделан.

Звезда Альфа Центавра. На этой фотографии компоненты альфа Центавра А и В сливаются в одно ослепительное яркое пятно света (снимок сделан в искуственных цветах). Тройная звезда Альфа Центавра — ближайшая звезда к Солнечной системе. Фото: ESO/Digitized Sky Survey 2/Davide De Martin

«Это первая планета с массой, близкой к массе Земли, обнаруженная у солнцеподобной звезды. Ее орбита очень близка к ее материнской звезде, и на ее поверхности, должно быть, слишком жарко для существования жизни в той форме, в какой мы ее знаем, — это слова Стефана Удри (Stéphane Udry) из Женевской Обсерватории, соавтора исследования и члена группы, — но вполне возможно, что это только одна из нескольких планет системы. И результаты наших исследований с помощью HARPS, и новые находки телескопа Кеплера ясно показывают, что в таких системах находится огромное количество планет малой массы».

«Этот результат представляет собой огромный шаг к обнаружению двойника Земли в непосредственной окрестности Солнца. Мы живем в замечательное время!» — заключил Ксавье Дюмуск.

Научная статья с результатами исследований появилась в онлайн-выпуске журнала Nature («Природа») 17 октября 2012 г.

Характеристики системы α Центавра B

Ниже светимость, масса и радиус звезды выражены в солнечных.

Звезда α Центавра B

Созвездие: Центавр
Видимая звездная величина: 1,33
Спектральный класс: К1V
Параллакс: 0,74723″ ± 0,00117″
Расстояние: 1,34 пк
Координаты α (2000): 14h 39min 35.1s
Координаты δ (2000): -60° 50′ 14″
Собственное движение α: 3,614″/год
Собственное движение δ: 0,803″/год
Лучевая скорость: -21,6 км/с
Возраст: 6 ± 1 миллиардов лет
Эффективная температура: 5214 ± 33 К
Светимость: 0,500
Масса: 0,934 ± 0,006
Радиус: 0,865

Планета α Центавра Bb

Минимальная масса: 1,13 ± 0,09 масс Земли
Большая полуось орбиты: 0,04 а. е.
Период обращения: 3,2357 ± 0,0008 дней