Иногда она видна, иногда нет: кандидат на планету в звездной системе Альфа Центавра сбивает астрономов с толку

Хорошие научно-фантастические фильмы характеризуются опережением реальности. В фильме Джеймса Кэмерона «Аватар» 2009 года человекоподобные существа живут на луне Пандора, вращающейся вокруг газовой планеты в системе Альфа Центавра.

Спутник у Альфа Центавра пока не обнаружен. Но, по крайней мере, газовая планета может существовать. На это, по крайней мере, указывают наблюдения, проведённые астрономами с помощью Очень Большого Телескопа и космического телескопа имени Джеймса Уэбба. На снимках запечатлён объект размером с Юпитер, расположенный в обитаемой зоне звезды Альфа Центавра A. В этой зоне может существовать жидкая вода, что считается необходимым условием для жизни. Однако жизнь с большей вероятностью будет обнаружена на планете земного типа, чем на газовой.

Пока астрономы говорят только о кандидате в планеты. Если открытие подтвердится, это предоставит уникальную возможность изучить планету звезды, похожей на Солнце, которая находится практически у нас на пороге.

Звёздная система Альфа Центавра находится всего в 4,3 световых годах от нас. Это делает её ближайшей к Земле звёздной системой. Она состоит из трёх звёзд, неразличимых невооружённым глазом. Две солнцеподобные звезды, Альфа Центавра A и Альфа Центавра B, вращаются друг вокруг друга на расстоянии, меньшем, чем расстояние между Солнцем и Плутоном. Третья звезда в этой группе — карликовая звезда Проксима Центавра, которая вращается вокруг двух своих спутников на значительном расстоянии.

Известно, что у Проксимы Центавра есть как минимум две планеты. Одна из них похожа по размерам на Землю и также вращается в обитаемой зоне своей звезды. Тем не менее, существуют серьёзные сомнения в возможности жизни на этой планете, говорит планетолог Саша Кванц из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Карликовые звёзды чрезвычайно изменчивы. Они постоянно испытывают мощные всплески излучения. Это не идеальные условия для возникновения жизни.

Именно поэтому астрономы теперь интересуются двумя солнцеподобными звездами Альфа Центавра. Однако поиск планет там — сложная задача. Эти две звезды вращаются друг вокруг друга и, следовательно, постоянно движутся. Измерение небольших изменений скорости, вызванных гравитационным притяжением возможной планеты, в таких условиях крайне затруднительно.

Поэтому в 2019 году рабочая группа, включавшая Кванца, выбрала другой подход. Они попытались напрямую получить изображения потенциально обитаемых планет в системе Альфа Центавра. Для этого был модернизирован инструмент на Очень Большом Телескопе в Чили при финансовой поддержке Breakthrough Initiatives (программы поиска разумной жизни).

Исследователи действительно обнаружили доказательства наличия возможной планеты, вращающейся вокруг главной звезды, Альфа Центавра A. Однако они не могли исключить возможность того, что это всего лишь артефакт анализа данных. К сожалению, запрос на дополнительные наблюдения был отклонен Европейской южной обсерваторией, говорит Кванц.

Здесь на помощь приходит телескоп имени Джеймса Уэбба. Один из инструментов космического телескопа работает в среднем инфракрасном диапазоне. В этом диапазоне длин волн излучение Альфы Центавра А не такое сильное, как в видимом свете. Поэтому возможная планета должна быть более чётко видна на фоне звезды. Прибор также оснащён коронографом, который может частично блокировать яркий свет звезды.

Группе под руководством Чарльза Бейхмана из Института экзопланетологии НАСА было выделено три временных окна для наблюдения за звездой с помощью телескопа «Джеймс Уэбб»: в августе 2024 года, феврале 2025 года и апреле 2025 года. Результаты оказались озадачивающими. В августе 2024 года астрономы обнаружили участок, примерно в два раза дальше от Альфы Центавра А, чем Земля от Солнца. Никогда ранее экзопланету не фотографировали так близко к её звезде. Однако в ходе двух последующих наблюдений этот участок исчез.

Это не обязательно означает, что планеты не существует. Если она движется по эллиптической орбите, она может неоднократно приближаться к своей звезде настолько близко, что перестаёт быть видимой. Это объяснение подтверждается моделированием миллионов планетарных орбит. Пятьдесят два процента стабильных орбит соответствуют наблюдениям в 2019 году и августе 2024 года, а также данным, полученным в феврале и апреле 2025 года.

Однако это не доказательство существования планеты. «Существование правдоподобного сценария, объясняющего все наблюдения, не означает, что он соответствует реальности», — говорит Кванц. Поэтому сейчас уместно говорить о кандидате.

Что на самом деле представляет собой этот кандидат, может стать ясно уже в августе следующего года. К тому времени расстояние от родительской звезды должно быть достаточно большим, чтобы снова получить его изображение с помощью телескопа «Джеймс Уэбб».

Если бы это пятно действительно было газовой планетой размером с Юпитер, это парадоксальным образом снизило бы шансы найти потенциально пригодную для жизни планету. Газовый гигант в обитаемой зоне существенно нарушил бы орбиты более мелких планет. Кванц утверждает, что существование стабильных орбит для планет земного типа в таких условиях вызывает сомнения.

Что возвращает нас к «Аватару». Возможно, поиск обитаемой луны в системе Альфа Центавра более перспективен, чем поиск второй Земли.