Alpha Centauri, najbližji zvezdni sistem našemu Soncu, je kot zakladnica s številnimi znanstvenimi odkritji, ki čakajo, da jih najdejo. Del tega, zaradi česar je tako prepričljiv, je, da naša prizadevanja za odkrivanje zunajsončnih planetov tam do danes niso prinesla nobenih konkretnih rezultatov. Medtem ko je študij eksoplanetov v zadnjih letih eksponentno napredoval, s 4.575 potrjenimi planeti v 3.392 sistemih v Rimski cesti (in celo v sosednjih galaksijah), imajo astronomi še vedno težave pri ugotavljanju, ali je kdo sosed.
V prihodnjih desetletjih, Prebojne pobude namerava tja poslati misijo, znano kot Starshot, plovilo z svetlobnim jadrom, ki bi lahko na potovanje opravilo v 20 letih. Vklopljeno 16. nov , Breakthrough Initiatives je napovedal še en projekt za odkrivanje eksoplanetov v bližini. Imenuje se Teleskop za interferometrično spremljanje orbitnega lokusa naše astronomske soseščine (TOLIMAN), vesoljski teleskop, namenjen iskanju skalnatih planetov, ki krožijo v bivalnem območju okoli Sonca Alpha Centauri (aka 'Zlatolaska cona').
Projekt, ki izvira iz arabskega imena za Alpha Centauri, je sodelovanje med Breakthrough Initiatives in Nasin laboratorij za reaktivni pogon (NASA JPL) v Kaliforniji ter Univerza v Sydneyju in Pozna astronavtiko v Avstraliji. Delo na misiji se je začelo aprila 2021 z donacijo v višini 788.000 dolarjev, ki jo je avstralska vlada dodelila Sabre Astronautics. Mednarodne vesoljske naložbe: razširitev zmogljivosti .
Umetnikov vtis o planetu okoli Alpha Centauri B. Zasluge: ESO
Kdo je sosednji?
Tako kot Starshot je tudi projekt TOLIMAN deloma navdihnjen s tem, kar smo se v zadnjih letih naučili o najbližji zvezdni sosedi. Leta 2016 so astronomi z Bleda rdeča pika kampanja je potrdila prisotnost kamnitega planeta, ki kroži znotraj bivalnega območja Alpha Centauri C (Proxima Centauri) (Proxima b). Leta 2020 je a drugi eksoplanet je bila napovedana (Proxima c), možna Super-Zemlja ali mini-Neptun, ki se nahaja precej onkraj orbite Proxima b.
Tam je bilo tudi skrivnostni radijski signal odkrit leta 2020, za katerega se je zdelo, da prihaja iz Proxima Centauri. Medtem ko je bilo to nedavno razkrito kot Motnje na Zemlji , je še vedno spodbujalo našo fascinacijo nad našo najbližjo zvezdno sosedo. Vendar pa je še vedno veliko neodgovorjenih vprašanj o Alpha Centauri A+B, nenazadnje pa je, ali bi ta binarni sistem lahko imel lastne planete, ki bi jih lahko bivali.
Vsi dosedanji poskusi potrditve obstoja eksoplanetov okoli Alpha Centauri A+B niso prinesli ničesar dokončnega. Leta 2012 so astronomi napovedali možno odkrivanje eksoplaneta okoli Alpha Centauri B, vendar se je pozneje izkazalo, da je to posledica artefakta v analizi podatkov. Toda v začetku tega leta je bil kandidat za eksoplanet ( Kandidat 1 ali C1) je bil odkrit v bivalnem območju Alpha Centauri A, morda super-Zemlja ali mini-Neptun.
Del težave z Alpha Centauri A+B je v tem, da te tesno krožeče binarne naprave odvrnejo najučinkovitejše metode lova na eksoplanete. Ker obe zvezdi redno prehajata (prehajata) druga nad drugo, prihaja do rednih padcev svetilnosti ene zvezde, ki blokira drugo. Zaradi tega je zelo težko zaznati padce svetilnosti, ki bi jih lahko povzročil eksoplanet, ki prehaja pred njimi (tudi Tranzitna metoda ).
Ta umetnikov vtis prikazuje planet Proxima b, ki kroži okoli rdeče pritlikave zvezde Proxima Centauri, najbližje zvezde Osončju. Zasluge: ESO/M. Kornmesser
Podobno zaradi gravitacijskega vpliva A in B, ki delujeta drug na drugega, je zelo težko ugotoviti, ali je kakršno koli 'orbitalno nihanje' posledica gravitacijske sile planetov. To je znano kot metoda radialne hitrosti (ali Dopplerjeva spektroskopija), ki je ista metoda, ki so jo astronomi uporabljali za odkrivanje Proksime b in Proksime c, ki krožita okoli njunega bolj ohlapno vezanega spremljevalca Proxima Centauri.
Do danes so največji delež potrjenih planetov zunaj našega Osončja odkrili vesoljski teleskopi, ki so se zanašali na tranzitno metodo – kot sta Nasin Kepler in Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Zemeljski observatoriji z zmogljivimi spektrometri – kot je Zelo velik teleskop (VLT), Katedra za observatorij , W.M. Keckov observatorij , in še veliko več – odkrili drugi največji delež z uporabo metode radialne hitrosti.
Vendar pa iskanje eksoplanetov bližje domu zahteva bolj natančno nastavljene instrumente, kjer pride na vrsto misija TOLIMAN. Pete Klupar , glavni inženir Prebojna ura je dejal v nedavnih pobudah za preboj izjava za javnost :
»Na teh bližnjih planetih bo človeštvo naredilo prve korake v medzvezdni prostor z uporabo hitrih, futurističnih, robotskih sond. Če upoštevamo najbližjih nekaj deset zvezd, pričakujemo, da bo peščica kamnitih planetov, kot je Zemlja, krožila na pravi razdalji, da bi bila možna tekoča površinska voda. Signal, ki ga iščemo, zahteva pravi preskok v natančnem merjenju.'
Spoznajte TOLIMANA
Koncept TOLIMAN je prvi predlagal Profesor Peter Tuthill od Sydneyjev inštitut za astronomijo (na Univerzi v Sydneyju) med 2018 SPIE Astronomical Telescopes+Instrumentation Conference v Austinu v Teksasu. Kot so navedli v svojem predlogu, je bil teleskop namenjen omejevanju verjetnosti skalnatih planetov, zlasti zvezdnih sistemov, ki so posebno pozornost namenili zvezdam znotraj 10 parsekov (32,6 svetlobnih let).
Umetnikov vtis o vesoljskem teleskopu TOLIMAN. Kredit: Tuthill et al. (2018)
Kot so pojasnili, je bil ključ do tega teleskopa difrakcijski zrcalni vzorec zenice, ki ne koncentrira svetlobe v tesno osredotočen žarek (kar se naredi pri običajnih teleskopi). Namesto tega TOLIMAN-ova ogledala razpršijo zvezdno svetlobo v zapleten cvetlični vzorec, ki olajša registracijo drobnih detajlov, potrebnih za zaznavanje majhnih 'nihanja' v gibanju zvezde, ki jih povzroča gravitacijski vpliv enega ali več planetov.
Lahko bi rekli, da TOLIMAN ponuja prefinjen pristop k metodi radialne hitrosti, saj olajša izločanje šibkih signalov pri spektroskopskem opazovanju zvezde. V času konference SPIE 2018 je bil potencial teleskopa že ovrednoten s študijo temeljne misije, ki sta jo skupaj financirala fundacija Breakthrough Prize Foundation in Univerza v Sydneyju. Kot dr. Eduardo Bendek , član ekipe iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon, je rekel :
»Tudi za najbližje svetle zvezde na nočnem nebu je iskanje planetov velik tehnološki izziv. Naša misija TOLIMAN bo izstrelila po meri izdelan vesoljski teleskop, ki bo izjemno natančno meril položaj zvezde na nebu. Če okoli zvezde kroži planet, bo zvezdo vlekel in izdal majhen, a merljiv nihanje.'
Možnosti za prihodnost
Sposobnost zaznavanja prisotnosti eksoplanetov okoli našega najbližjega zvezdnega soseda bo zagotovo spremenila igro. Na razdalji 4,24 do 4,37 svetlobnih let od Zemlje bodo zvezde trinarja Alpha Centauri prvo mesto, kamor bomo poslali medzvezdne sonde, npr.Starshot. Odkritje Proxima b in c je že spodbudilo podporo medzvezdnim misijam, ki bi lahko te planete preučevale od blizu.
Projekt Starshot, pobuda, ki jo sponzorira fundacija Breakthrough Foundation, naj bi bila prvo medzvezdno potovanje človeštva. Zasluge: breakthroughinitiatives.org
Od svojega odkritja je Proxima b vir znanstvenih razprav. Čeprav ustreza številnim kvalifikacijam za 'primernost za bivanje', obstaja vprašanje, da je plimsko zaprt z aktivno zvezdo, ki je nagnjena k vžiganju. Kljub temu večina teoretičnih raziskav in podnebnega modeliranja, opravljenih od njegovega odkritja, vsebuje opozorilo, da je bivalnost odvisna od stanja atmosfere planeta in prisotnosti površinske vode.
V vseh primerih so odgovorni raziskovalci navedli, da so vse rešitve glede potencialne bivalnosti odvisne od prihodnjega odkritja. Od Alpha Centauri A je soncu podobna zvezda manj aktivna kot Proxima Centauri, zato bi bilo dobro vedeti, ali kateri kamniti planet kroži v njenem bivalnem območju. Rekel vodja projekta Profesor Peter Tuthill Iz Sydneyjev inštitut za astronomijo na Univerzi v Sydneyju bo ta misija odprla novo okno v vesolju:
»Astronomi imajo dostop do neverjetnih tehnologij, ki nam omogočajo, da najdemo na tisoče planetov, ki krožijo med zvezdami po obsežnih delih galaksije. Vendar o svojem nebeškem dvorišču skoraj ne vemo ničesar. Sodoben problem je imeti; smo kot urbanisti, ki dobro razumejo internet, katerih povezave z družbenimi mediji so globalne, vendar ne poznamo nikogar, ki živi v našem bloku.
»Spoznavanje naših planetarnih sosedov je zelo pomembno. Ti sosednji planeti so tisti, kjer imamo najboljše možnosti za iskanje in analizo atmosfer, površinske kemije in morda celo prstnih odtisov biosfere – poskusnih signalov življenja.
'Naši najbližji zvezdni sosedje - sistema Alpha Centauri in Proxima Centauri - se izkažejo za izjemno zanimive.' dodano Dr. Pete Worden, izvršni direktor prebojnih pobud.” Misija TOLIMAN bo velik korak k ugotovitvi, ali tam obstajajo planeti, ki lahko podpirajo življenje.'
Nadaljnje branje: Prebojne pobude
