На первый взгляд, поиск планет вокруг ближайших звезд должен быть относительно простым, однако это не всегда так. Звезды, подобные Солнцу, такие как система Альфа Центавра, обладают высокой скоростью движения по небу и своей яркостью затрудняют работу инструментов. Тем не менее, исследователям удалось обнаружить потенциальную планету в окрестностях одной из них.
Альфа Центавра представляет собой тройную звездную систему, расположенную ближе всего к Земле. В ее состав входят красный карлик Проксима Центавра и пара звезд, схожих по характеристикам с Солнцем: α Центавра А и α Центавра В. В непосредственной близости от Проксимы Центавра, ближайшей к нам звезды, находится система, включающая экзопланеты: две планеты, получившие подтверждение, один кандидат и одна потенциальная планета, однако данные об этом объекте остаются неоднозначными. Учитывая активность красного карлика, вероятность существования планет в этой системе представляется низкой есть жизнь. Значительно интереснее было бы обнаружить планеты у пары звезд, подобных Солнцу, — Альфа Центавра А и Альфа Центавра В.
а Центавра А и а Центавра В летают довольно близко друг к другу. Максимальное расстояние между ними — всего 23,3 астрономической единицы. Для сравнения: Нептун расположен в 30 астрономических единицах от Солнца. а Центавра В вполне могла «выгнать» планеты, образовавшиеся вблизи а Центавра А. Тем не менее, по расчетам, вблизи а Центавра А есть область радиусом до трех астрономических единиц, где планеты могли бы «выжить».
Еще в конце 1990-х астрономы пытались обнаружить планеты у звезды а Центавра А, используя космический телескоп «Хаббл». Однако эти поиски не увенчались успехом, хотя теоретически телескоп мог бы различить крупный коричневый карлик, расположенный на некотором удалении от звезды.
Несколько лет назад ученым удалось засечь потенциальную планету вблизи а Центавра А с помощью телескопа VLТ. Объект С1 находился на расстоянии примерно 1,1 астрономической единицы от звезды. Это могла быть как планета радиусом в 3,3 раза больше земного, так и облако пыли. Статья с результатами наблюдений вышла в 2021 году. Вновь поймать объект С1 так и не удалось. С запуском космического телескопа «Джеймс Уэбб» ученые получили новый мощный инструмент для изучения системы Альфа Центавра.
В ходе нового исследования ученые проводили наблюдения за окрестностями а Центавра А с использованием инструмента MIRl телескопа «Джеймс Уэбб» в период с августа 2024 года по апрель 2025 года. В результате этих наблюдений был обнаружен кандидат в планеты — объект S1. Обнаружить его удалось лишь один раз, во время первых наблюдений в августе 2024 года.
«Мы имеем дело с исчезнувшей планетой! Для раскрытия этой тайны мы создали модели миллионов возможных орбит, опираясь на все данные, полученные при наблюдении планеты и в периоды ее отсутствия», — так пояснил Аникет Саньи, один из соавторов исследования, проведенного Калифорнийским технологическим институтом.
Согласно новому исследованию, авторы уверены, что объект не является результатом ошибки наблюдений или артефактом, возникшим при удалении шума из данных. Кроме того, S1 – это не далекая звезда, расположенная за Альфой Центавра, и не какой-либо другой объект, находящийся ближе к нам.
Для определения характеристик потенциального кандидата в планеты, ученые выдвинули гипотезу о том, что новый объект S1 и ранее обнаруженный C1 являются одним и тем же небесным телом. С использованием компьютерного моделирования исследователи выявили возможные стабильные орбиты S1+C1, которые объясняют отсутствие объекта на последующих изображениях. Из-за смещения по орбите кандидат в планеты приблизился к звезде А Центавра А, что сделало его невидимым для телескопа «Джеймс Уэбб.
Кандидат в планету располагается на орбите, простирающейся от 1,75 до 3,75 астрономической единицы от звезды a Центавра А. Эффективная температура объекта составляет 225 кельвин, что ниже, чем у Земли, но выше, чем у газовых гигантов Солнечной системы. По своим размерам S1+С1 немного превосходит Юпитер, его радиус примерно в 1,1 раза больше. Масса кандидата в планету оценивается от 90 до 150 земных масс. Орбита имеет небольшую вытянутость (эксцентриситет равен 0,4, в то время как у круговых орбит он равен 0) и значительно наклонена относительно плоскости системы, состоящей из a Центавра А и a Центавра В. Завершение одного оборота вокруг звезды занимает от двух до трех лет.
В журнале планируется публикация двух работ, основанных на результатах исследования The Astrophysical Journal letters. Обе выложены в открытый доступ на портале arxiv (первая, вторая).
В случае подтверждения открытия, это станет ближайшей к Земле (на расстоянии 4,3 световых года), самой холодной, самой древней (возраст около пяти миллиардов лет) и наименее массивной планетой с кратчайшим периодом обращения вокруг звезды, подобной Солнцу.