Proxima Centauri

Proxima Centaura • Alpha Centauri C

Proxima Centauri / Proxima Image Description Nowe ujęcie Proximy Centauri, naszego najbliższego sąsiada.jpg. Dane obserwacyjne
( epoka J2000.0 )
rektascensja 14 godz.  29 m  42,9487 s
Deklinacja -62 ° 40 ′ 46.141 "
Konstelacja Centaur
Pozorna wielkość 11.05

Lokalizacja w konstelacji: Centaur

(Zobacz sytuację w konstelacji: Centaur) Centaurus IAU.svg
Charakterystyka
Typ widmowy M5,5 Ve
Indeks UB 1,43
Indeks BV 1,90
Zmienność erupcyjna gwiazda
Astrometria
Prędkość promieniowa -21,7  ±  1,8  km / s
Czysty ruch μ α  = -3 775,40  mas / a
μ δ  = 769,33  mas / a
Paralaksa 768,5 ± 0,2   mas
Dystans 4,244 ± 0,001   Al
(± 1,301 2 0,000 3  PC )
Wielkość bezwzględna 15,6
Charakterystyka fizyczna
Masa 1 0,122 ± 0,002 2  M ☉
Promień 0,154 2 ± 0,004 5  R ☉
Ciężar powierzchniowy (log g) 3,13
Jasność 5 do 12 × 10-5  L ☉
Temperatura 3042  ±  117  K
Metaliczność 10% tego Słońca
Obrót 83,5 dni
Wiek 4,85 × 10 9  a
Gwiezdne komponenty
Gwiezdne komponenty Część systemu Alpha Centauri

Inne oznaczenia

α  Cen C , V645 Cen , GCTP  3278.00, GJ  551, LHS 49 , LFT  1110, LTT  5721, HIP  70890

Alpha Centauri C (w skrócie α Cen C , czasami ACC ) lub we francuskim Alpha Centauri C , jest system planetarny najbliżej do układu słonecznego w Drodze Mlecznej . Znajduje się 4244  lata świetlne od Słońca (a więc od Ziemi ) w konstelacji Centaura . Jest to jeden z trzech elementów składających się na system Alpha Centauri z centralną parą Alpha Centauri A i B .

Podstawowym celem systemu jest centralna gwiazda , nazwany Proxima Centauri ( łacina dla „[gwiazda] od najbliższego Centaur”), we francuskim Proxima du Centaur , lub po prostu Proxima , ponieważ jest to temat najbliższej gwiazdy na Ziemię po Sun . Jest to czerwony karzeł o pozornej wielkości 11,05, którego promień jest około półtora raza większy od Jowisza i masa jednej ósmej Słońca.

Co najmniej jedna planeta krąży wokół tej gwiazdy, Proxima Centauri b (formalnie Alpha Centauri Cb). Odkrycie tego obiektu, dokonane dzięki pomiarom prędkości radialnej jego gwiazdy za pomocą spektrografu HARPS, masy lądu i na orbicie umiarkowanej, ogłoszono na24 sierpnia 2016 r..

3 listopada 2017 r.odkrycie zostaje ogłoszone co najmniej jednego lub nawet trzech pasów pyłowych wokół Proximy, a także być może innego towarzysza planetarnego w odległości 1,6 jednostki astronomicznej od gwiazdy, dzięki obserwacjom wykonanym za pomocą Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).

Odkrycie

Proxima Centauri została odkryta w 1915 roku przez brytyjskiego astronoma Roberta TA Innesa , gdy był on dyrektorem Union Observatory w Johannesburgu w Związku Południowej Afryki .

Oznaczenia i nazwa

Nazwę Proxima Centauri zaproponował sam Innes w 1917 roku , ale w formie Proxima Centaurus . Łacińska Proxima Centauri oznacza „najbliższą [gwiazdę] Centaura”. Nazwa została zatwierdzona przez Międzynarodową Unię Astronomiczną od20 lipca 2016.

Charakterystyka

Jasność i charakterystyka spektralna

Proxima Centauri jest gwiazdą typu czerwonego karła, ponieważ znajduje się w ciągu głównym na diagramie Hertzsprunga-Russella, a jej typ widmowy to M5,5 Ve. Jego wielkość bezwzględna wynosi 15,48. Jego całkowita jasność jest równa 0,17% jasności Słońca, ale w zakresie długości fal światła widzialnego jego jasność jest równa tylko 0,0056% jasności Słońca. W rzeczywistości 85% światła, które emituje, znajduje się w zakresie długości fal podczerwonych .

Jej jasność obserwowana (11,05) jest bardzo mała, co jest typowe dla czerwonych karłów, które są zbyt słabe, aby można je było zobaczyć gołym okiem.

Odległość i średnica

W oparciu o paralaksę 772,33 ±2,42 milisekund łukowych ( mas ) zmierzoną przez satelitę Hipparcos , wartość zmniejszoną do 768,5 ±0,2  mas w edycji 2 danych Gaia, Proxima Centauri znajduje się w odległości około 4244 lat świetlnych ( al ) od Układ Słoneczny , czyli 270 000  jednostek astronomicznych ( au ). Dla porównania, Pluton w swoim aphelii znajduje się 49  ja od Słońca.

W 2002 roku VLT zastosował interferometrię do pomiaru średnicy kątowej Proxima Centauri: około 1,02 ± 0,08 milisekundy. Jak wiemy dystans, możemy więc określić jego prawdziwe średnica: około 1/7 th , że Słońca lub 1,5 razy większa od Jowisza , czyli ~ 200.000  km .

Masa

Stosując zależność między masą a jasnością szacuje się, że masa Proxima Centauri wynosi około 12,3% masy Słońca lub 129 masy Jowisza. Szacunek ten jest jednak pośredni. Bezpośrednie oszacowanie poważnej masy gwiazdy zostało opublikowane przez A. Zurlo i jego współpracowników w:lipiec 2018po badaniu dwóch zdarzeń grawitacyjnych soczewek , których soczewką była właśnie Proxima. Masa jest następnie szacowana na 0,150+0,062
−0,051 masa słoneczna.

Gęstość i struktura

Wywnioskować średnią gęstość +56.800  kg / m 3 (gęstość 56,8), wyraźnie wyższe niż 1.409  kg / m 3 (gęstość 1.409) Słońca Ze względu na małą masę wnętrze gwiazdy jest w pełni konwekcyjne. Energia wytwarzana wewnątrz jest zatem przekazywana na zewnątrz przez fizyczne ruchy plazmy, a nie przez promieniowanie. Dlatego hel wytworzony przez fuzję termojądrową nie gromadzi się w centrum gwiazdy, ale krąży wewnątrz niej. Podczas gdy Słońce zużyje tylko 10% swoich rezerw wodoru, gdy opuści ciąg główny , Proxima Centauri zużyje większą część przed zakończeniem syntezy jądrowej wodoru.

To zjawisko konwekcji generuje stałe pole magnetyczne. Energia magnetyczna generowana przez to pole jest uwalniana w postaci rozbłysków gwiezdnych podobnych do rozbłysków słonecznych, które znacznie zwiększają całkowitą jasność gwiazdy. Rozbłyski te mogą osiągnąć rozmiary gwiazdy i podnieść temperaturę plazmy o 1 do 5 milionów Kelvinów , co wystarczy, aby zaistniała emisja promieniowania rentgenowskiego .

Chromosfera tej gwiazdy jest aktywny i jego widmo wykazuje silne linii zjonizowanego magnezu przy długości fali 280 nm . Około 80% powierzchni Proxima Centauri jest aktywne, tempo to jest znacznie wyższe niż powierzchni Słońca nawet w szczytowym okresie jego cyklu słonecznego . Nawet w okresach niskiej aktywności temperatura jej korony wzrasta do 3,5 miliona Kelwinów wobec 2 milionów w przypadku Słońca. Jednak aktywność tej gwiazdy jest stosunkowo niska w porównaniu z innymi czerwonymi karłami. Jest to jednak zgodne z wysokim wiekiem, szacowanym na kilka miliardów lat, Proxima Centauri, prowadzącym do stopniowego zmniejszania prędkości rotacji gwiazdy.

Proxima Centauri posiada stosunkowo słaby wiatr gwiazdowy , powodujący utratę masy w tempie 20% masy Słońca. Ale biorąc pod uwagę fakt, że jest mniejsza, utrata masy na jednostkę powierzchni jest około 8 razy większa niż w przypadku Słońca.

Przyszły rozwój

Oczekuje się, że Proxima Centauri, jako czerwony karzeł i na podstawie swojej masy, pozostanie na swojej głównej linii przez co najmniej 1000 miliardów lat, jeśli nie prawie cztery razy przez ten czas. Wraz ze wzrostem proporcji helu w gwieździe w wyniku syntezy wodoru, będzie on coraz mniejszy i gorętszy, a jego kolor będzie stopniowo zmieniać się z czerwonego na niebieski. Pod koniec tego okresu Proxima Centauri stanie się zauważalnie jaśniejsza, a jej jasność osiągnie 2,5% jasności Słońca, co znacznie ociepli jej układ planetarny na miliardy lat przed jego końcem. Gdy cały wodór zostanie zużyty, gwiazda przekształci się w białego karła, ale bez przechodzenia przez fazę czerwonego olbrzyma .

Odległość i ruch

Proxima Centauri była najbliższą Słońcu gwiazdą przez 32 000 lat i będzie przez kolejne 33 000 lat, po czym najbliższą gwiazdą będzie Ross 248 . Proxima będzie najbliżej Słońca za około 26 700 lat i będzie oddalona od niego o 3,2 lata świetlne. Proxima krąży wokół centrum Galaktyki w odległości od 8,3 do 9,5 kpc, przy ekscentryczności orbity równej 0,07.

Proxima Centauri jest 13.000 AU (około 2000 miliardów km) od pary środkowej Alpha Centauri systemu , czyli około 1/20 th odległości między Alpha Centauri i Sun. To okrąża tę podwójną gwiazdę ( Alfa Centauri A i Alfa Centauri B ), z okresu od 547 +66-40 tysiące lat. Z tego powodu Proxima bywa nazywana Alpha Centauri C .

Ta istotna odległość Proxima Centauri od układu pary centralnej oznacza, że ​​orbita ta nie jest dobrze wyznaczona (nawet po dziesięcioleciach obserwacji), ale to skojarzenie jest realne, ponieważ wszystkie poruszają się wspólnym ruchem (prawie równolegle) w przestrzeni . Proxima Centauri nie jest zwykłą przechodzącą gwiazdą centralnej pary, w przeciwieństwie do Słońca.

Ze względu na bliskość Proxima Centauri jest często reklamowana jako najbardziej oczywisty cel pierwszej międzygwiezdnej podróży .

Układ planetarny

Proxima Centauri b

Proxima Centauri b lub prościej Proxima b to planeta na orbicie (w odległości około 7 milionów kilometrów) w ekosferze Proxima Centauri.

Jego odkrycie zostało oficjalnie ogłoszone w dniu 24 sierpnia 2016 r.przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) przy konferencji prasowej z 1  P.M. ( CEST , UTC + 02 ) w siedzibie organizacji międzyrządowej w Garching bei München . Konferencja została następnie delegowania, w tym samym dniu na 7  P.M. (CST), z jednej strony, z informacji prasowej na stronie internetowej ESO, a z drugiej strony, o artykuł na ten temat w czasopiśmie Nature.

Planeta została wykryta metodą prędkości radialnych na podstawie danych zebranych za pomocą spektrografów HARPS i UVES .

Przy minimalnej masie około 1,3  masy lądu , Proxima Centauri b byłaby skalistą planetą o masie nieco większej niż Ziemia . Jego temperatura równowagi byłaby zgodna z obecnością wody w stanie ciekłym na powierzchni . Został wykryty przez program Pale Red Dot ("blada czerwona kropka" w języku angielskim ) .

Astronomowie od 16 lat analizują dane dotyczące zmian prędkości radialnej gwiazdy , pochodzące z kilku różnych teleskopów. Rzeczywiście , Możliwość ogłoszenia obecności egzoplanety implikuje dużą liczbę zgodnych wartości, w przeciwnym razie zmiany w pomiarach mogą być spowodowane ingerencją w dane . My Szacujemy temperaturę jego ciała doskonale czarnego na -40°C (wobec -18°C dla Ziemi), czyli temperatura Proximy Centauri przy założeniu, że nie ma atmosfery wynosiłaby -40°C C .

Proxima Centauri c, kandydatka na superziemię

Istnienie drugiej planety krążącej wokół Proxima Centauri nie jest wykluczone. Mogłaby to być super-Ziemia, której okres rewolucji wokół czerwonego karła byłby dłuższy niż w przypadku Proximy Centauri b. Analiza w 2019 r. 17-letnich danych prędkości radialnych z Proxima Centauri pozwoliła na wyznaczenie sygnału o okresie 5 lat, który odpowiadałby okresowi orbitalnemu tej drugiej planety, oznaczonej jako Proxima Centauri c. Byłaby co najmniej 6 razy większa od masy Ziemi .

Pas wewnętrzny?

Obserwacje układu z ALMA na długości fali 1,3 milimetra wydają się ujawniać obecność pasa pyłowego około 0,5 jednostki astronomicznej od gwiazdy.

Pas pośredni

Obserwacje układu z ALMA na długości fali 1,3 milimetra ujawniają obecność pasa pyłowego w odległości od około 1 do 4 jednostek astronomicznych od gwiazdy. Biorąc pod uwagę niską jasność gwiazdy, pas miałby charakterystyczną temperaturę 40 kelwinów (około -230°C), porównywalną z temperaturą Pasa Kuipera w Układzie Słonecznym . Szacuje się, że jego całkowita masa, w tym pył i obiekty o wielkości do 50 kilometrów, jest około 0,01 razy większa od masy Ziemi, ponownie podobnie jak w Pasie Kuipera.

Kompaktowe drugie źródło 1,2 łuku

Obserwacje układu z ALMA na długości fali 1,3 milimetra wydają się ujawniać, przy 4 sigma , obecność kompaktowego źródła emisji około 1,2 sekundy kątowej od gwiazdy. Jeśli obiekt jest częścią układu, co nie jest jeszcze udowodnione , byłoby to 1,6 jednostki astronomicznej od gwiazdy. Charakter tego źródła jest obecnie nieznany (listopad 2017): może to być najjaśniejsza część innego dysku pyłu, którego większa część znajduje się poniżej progu wykrywalności ALMA, pierścienie gazowego olbrzyma o okresie orbitalnym większym niż 5,8 lat lub galaktyka obecna w tle, jeśli źródło nie jest częścią systemu.

Pas zewnętrzny?

Obserwacje układu z ALMA na długości fali 1,3 milimetra wydają się ujawniać obecność bardzo zimnego pasa pyłu około 30 jednostek astronomicznych od gwiazdy, ale potrzebne będą dalsze obserwacje, aby to potwierdzić. Ten pas miałby temperaturę około 10 kelwinów. Byłaby nachylona o około 45 stopni w płaszczyźnie nieba . Szacuje się, że jego całkowita masa, w tym pył i obiekty o wielkości do 50 kilometrów, jest około 0,33 razy większa od masy Ziemi.

W kulturze popularnej

W powieści Philipa K. Dicka Trzy stygmaty Palmera Eldritcha z 1965 r. (tłum. Bóg od centaura ) astronauta Palmer Eldritch powraca do Układu Słonecznego z Proxima Centauri, opętany przez złą istotę, która być może jest bóg, a może zaawansowana inteligentna forma życia (egzo-człowiek, obcy itp.).

Pierwsza gra Cywilizacja czyni z niej cel osiągnięcia naukowego zwycięstwa i punkt wyjścia do nowej gry.

Uwagi

  1. Proste obliczenie proporcji wskazuje, że gdyby Słońce miało pomarańczową średnicę 10 centymetrów, Proxima Centauri miałaby około 2810 kilometrów (licząc z wartości 4,24  al ), a Ziemia 10 metrów od naszej gwiazdy.
    View (en) Yakov Perelman, Astronomy for Entertainment , University Press of the Pacific, 2000 ( ISBN  0-89875-056-3 ) , s.  163 [ przeczytaj online w książkach Google ] , w którym mowa o odległości 2700  km .

Bibliografia

  1. (en) Brown i in. , Współpraca Gaia, „  Gaia Data Release 2: Podsumowanie treści i właściwości ankiety  ” , Astronomy & Astrophysics , tom.  616 n O  A1sierpień 2018( DOI  10.1051/0004-6361/201833051 , kod bib  2018A i A... 616A... 1G , arXiv  1804.09365 ). Dane „ Gaia DR2 record ” na serwerze „ VizieR ”.
  2. (w) V * V645 cen - Flare Gwiazda na bazie Sinbad danych Centrum Astronomiczne Strasburgu ..
  3. Innes 1915 .
  4. Alden 1928  : „Innes zasugerował dla tej gwiazdy nazwę Proxima Centauri . » , P.  21 .
  5. Innes 1917  : „Gdyby ta mała gwiazda miała nazwę, byłoby to wygodne – dlatego sugeruje się, aby nazywać ją Proxima Centaurus . » , P.  234 .
  6. http://www.pas.rochester.edu/~emamajek/WGSN/IAU-CSN.txt .
  7. http://www.pas.rochester.edu/~emamajek/WGSN/WGSN_bulletin1.pdf .
  8. Sacco 2008 .
  9. Zurlo i in. 2018 .
  10. Matthews 1994 .
  11. Kervella, Thevenin i Lovis 2017 .
  12. „  Odkrycie planety w strefie mieszkalnej najbliższej gwiazdy  ” , naukowe prasowej n O  eso1629fr na europejskiego Monitorowania Southern ,24 sierpnia 2016(dostęp 24 sierpnia 2016 r . ) .
  13. (w) „  Konferencja prasowa w siedzibie ESO  ” na temat Europejskiego Obserwatorium Południowego ,24 sierpnia 2016(dostęp 24 sierpnia 2016 r . ) .
  14. Anglada-Escudé et al. 2016 .
  15. (w) Mario Damasso, „  kandydatka o małej masie krążącej wokół Proxima Centauri w odległości 1,5 do  ” [ „Kandydat o małej masie krążąca wokół Proxima Centauri w odległości 1,5 AU”] Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego , tom .  51, n o  6,sierpień 2019, s.  6. Artykuł N O  102,03 ( bibcode  2019ESS ..... 410203D ).
  16. Anglada et al. 2017 .

Bibliografia

Dokument użyty do napisania artykułu : dokument używany jako źródło tego artykułu.

Artykuły naukowe

Komunikaty prasowe instytucjonalne

Artykuły popularyzatorskie

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne