Astronomové našli Téměř 6 000 exoplanet obíhající další hvězdy. Ale pro každou potvrzenou detekci existují nespočet pouhých náznaků, neprůkazných pozorování, která by mohla být stejně dobře kosmický hluk nebo závada v dalekohledu. Většina z nich je příliš slabá na to, aby brala vážně, ale každá z těchto kandidátních planet je tak často tak vzrušující a potenciálně transformativní, že ji nelze ignorovat.
To je určitě pro jednoho Nedávno spatřil vesmírný dalekohled James Webb (JWST) kolem sluneční hvězdy zvané Alpha Centauri A, součást nejbližšího hvězdného systému na Zemi. Pokud by bylo potvrzeno, že zjištění představuje planetu – a ne místo toho shluk prachu nebo nějaké instrumentální aberace – byl by to plynový gigant, podobný teplejší verzi našeho vlastního Saturn. Oběr by uvnitř Obyvatelná zóna Alpha Centauri AOblast koupená hvězdným světlem, kde může na povrchu planety přetrvávat kapalná voda. Svět samotný by však byl pravděpodobně neživý, dusený pod silnými vrstvami plynu. Jakékoli doprovodné měsíceMohlo by však mít lepší šanci na úkryt oceánů – a možná i život.
Oznámeno 7. srpna a popsáno v dva Prerint Papers které byly přijaty k publikaci v Astrofyzikální časová dopisy, Kandidát a jeho možnosti vyzývají k mysl světy z sci -fi, jako je Jungle Moon of Pandora v James Cameron’s Avatar Filmy-které, mimochodem, obíhá obíhající plynovým gigantem zvaným Polyphemos kolem, ano, Alpha Centauri A. Ale stále existuje šance, že se objev JWST v reálném světě ukáže jako Mirage.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
„Pokud je to skutečné, je to úžasné,“ říká Elisabeth Matthews, astrofyzik zaměřený na exoplanet na Maxovi Planckovi Institutu pro astronomii v německém Heidelbergu. „Je to opravdu vzrušující kandidát – zcela zajímavý kandidát,“ říká. „Autoři tvrdě pracují na tom, aby to, proč je to, upřímně řečeno, malé a slabé skvrny světla uvěřitelné, ale myslím, že stále existuje několik otevřených otázek, na které je třeba odpovědět, aby si byly opravdu 100 procent jisté.“
Toto zjištění bylo téměř deset let ve výrobě, říká Charles Beichman, astronom v laboratoři NASA Jet Propulsion Laboratory a Kalifornského technologického institutu a spoluautorem dvou nových dokumentů. V roce 2017, téměř půl desetiletí před zahájením JWST, poslal vědcům e-mail, který předpokládal, že obří 6,5 metrů zrcadla dalekohledu, spárované s jeho středním inframentovým nástrojem (Miri), by mohly vidět, jak jim planety obíhající obíhající Alpha Centauri A. „Když přestanete smát,“ řekl Beichman.
Byl to odvážný návrh, zejména když byl JWST stále na zemi, připouští. Dalekohled „nikdy neměl opravdu nechtěl se podívat na hvězdu, která je tak jasná, pohybující se rychle a umístěná, jak je Alpha Centauri, přímo uprostřed galaktické roviny, kde jsou tisíce hvězd,“ říká Beichman.
Navzdory těmto překážkám bylo odvolání neodolatelné. Alpha Centauri A má přibližně stejnou velikost a věk jako naše slunce. A hvězda a její dva společníci, mírně menší Alpha Centauri B a drobná červená trpasličí hvězda Proxima Centauri, tvoří nejbližší hvězdný systém k našemu vlastnímu-jen asi čtyři a půl světelného roku daleko. Protože systém Alpha Centauri plivá od nás vzdálenost, astronomicky řečeno, je to jasný, trvalý cíl pro vědce, kteří nemusí být schopni provádět podobná pozorování na stmívanějším, vzdálenějším hvězdách.
To platí zejména pro Přímé zobrazování, technický termín, kdy astronomové skutečně dokážou pořídit obrázek exoplanetu. Většina exoplanetárních objevů namísto toho vznikají mnohem nepřímými prostředky, jako je ponoření do světla hvězdy způsobené světem procházejícím jeho sluncem a naším dalekohledem nebo malým kolísáním hvězdy způsobené gravitačním tahem oběžné planety. Pouze ve vzácných případech mohou astronomové skutečně vidět mimozemský svět; Obvykle musí být planeta velmi velká a jasná – stejně jako daleko od svého slunce -, aby nabídla jakoukoli naději, aby astronomové zahlédli proti ohromnému pohledu své hvězdy.
Ale protože Alpha Centauri A je kosmicky blízká, Beichman a jeho kolegové si mysleli, že by mohli využít ohromující sílu JWST k dosažení výkonu i pro planetu, která obíhá relativně blízko hvězdy, během několikanásobné vzdálenosti mezi Zemi a naším sluncem. „Alpha Centauri nám umožňuje podvádět, protože je to blíž než všichni ostatní,“ říká Beichman.
Ačkoli blízkost způsobuje snadnější studie, je to vyváženo proti zoufalé složitosti systému. Alpha Centauri A je nejjasnější hvězdou ze tří v systému, ale jeho hvězdný společník Alpha Centauri B je stále docela jasný – a docela blízký a vtlačí se do zorného pole dalekohledů. Přestože je JWST vybaven koronografem-maskovacím nástrojem, který blokuje oslnění z jedné hvězdy-nemůže udělat moc, aby omezil tento druhý, planeta obklízající zdroj světla.
Tři pohledy na hvězdný systém Alpha Centauri. První dva obrázky ukazují hvězdný systém, jak je vidět v průzkumu Digitalized Sky (DSS) a NASA Hubble Space Telescope. Třetí obrázek ukazuje údaje z srpna 2024 z Mid-Infrared nástroje James Webb Space Telescope (Miri), ve kterém je světlo z Alpha Centauri A blokováno, aby odhalilo kandidátskou planetu (S1) identifikovanou astronomery v nově publikovaném výzkumu.
Věda: NASA, ESA, CSA, STSCI, DSS, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (JPL), D. Mawet (Caltech); Zpracování obrázků: J. DePasquale (STSCI)
Pro Aniket Sanghi, Ph.D. Student v astrofyzice v Caltechu a spoluautor dvou nových novin, což potíže jen učinilo úkol jen lákavější. „Hledal jsem další náročný objekt, na kterém bych mohl pracovat, a Alpha Centauri se ukázala jako jeden z nejnáročnějších objektů,“ říká Sanghi.
Vědci se obrátili na překvapivou strategii: tváří v tvář jasu ne jedné, ale dvou hvězdiček přemožených optikou exoplanetu JWST. Našli obzvláště nedescript hvězdu, kterou by mohli použít jako stand-in. Pozorováním této další hvězdy soustředěné a blokované koronografem a poté mimo střed a odmaskování byli vědci schopni modelovat, jak její světlo protékalo optikou JWST. To vytvořilo šablonu, podle které by mohlo být odečteno světlo Alpha Centauri B od drahých obrazů Alpha Centauri A.
A když se vědci vypořádali s výkonem v srpnu 2024, našli přesně to, v co doufali: slabé skvrny světla zasazené poblíž blokované Alpha Centauri A. „Jako přímý zobrazovač jste vždy zmateni artefakty,“ říká Sanghi. „Jsi velmi skeptický vůči všemu, co vidíte. Ale tenhle prostě vyskočil tak jasně.“
Sanghi a jeho kolegové se pokusili podkopat svá vlastní data a snažili se vysvětlit, jak by mohla být blob zbloudilá v optice JWST nebo na pozadí na obloze, ale nic úplně uvíznulo.
Poté v únoru a dubnu 2025 začlenili více údajů provedením dalších dvou průzkumů JWST Alpha Centauri A, z nichž žádná z nich spatřila znamení budoucí planety. Také se znovu prozkoumali Studie záhadné 2019 Alpha Centauri a z pozemního dalekohledu, který, zatímco tam, který tam tvoří první náznak přímo zobrazené planety, se nikdy zcela ztuhl do potvrzeného světa.
Pokud to všechno zní kontraintuitivně, mělo by to: dvě nesekluzie a dva neprůkazné, nevyužívají planetární objev. Vědci však zjistili, že spojením čtyř pozorování se může objevit jediný, věrohodný svět: chladný, Jupiter-velikost (ale Saturn-Mass) planeta, která se kolem hvězdy každých 1,5 až 2,5 Země na prodlouženou eliptickou oběžnou dráhu objevuje.
Pozorování 2019 a 2024 zachytila planetu vedle hvězdy, hypotéza jde, zatímco ti 2025 byly nešťastné, aby zmeškaly planetu, zatímco to bylo mimo dohled, před hvězdou nebo za hvězdou.
Bez přesvědčivějšího pozorování je příliš brzy vyhlásit novou planetu, ale odborníci, kteří nebyli zapojeni do nového výzkumu, říkají, že je to stále nesmírně vzrušující kandidát na planetu, tak mimořádně ambiciózní pozorování, které se pokusí o JWST.
„Všechna data, ať už se jedná o detekci nebo ne, vám něco řekne,“ říká Emily Rickman, evropská kosmická agentura astronomerová na Space Telescope Science Institute v Baltimoru, MD, která provozuje JWST. „I když je to nakonec nedetekce a (kandidát na planetu) je něco jiného, myslím, že je to opravdu důležitý papír v porozumění skutečným schopnostem, na které se MIRI JWST může tlačit. A myslím, že je to stejně důležité.“
Ale prozatím každý chce jen více dat. Beichman a Sanghi říkají, že pokud pozorování 2019 a 2024 skutečně představují stejný objekt, bude mít JWST další dobrou příležitost k tomu, aby ho vzali v srpnu 2026. Vědci doufají, že vyhrají čas na observatoři, aby se pokusili.
A další astrofyzikální observatoř NASA, Nancy Grace Roman Space Telescope, je připravena ke spuštění koncem příštího roku A připravený napodobit pozorování JWST o Alpha Centauri A. Roman je pippqueak ve srovnání s JWST, s mnohem menším zrcadlem shromažďováním hvězdného světla, ale také zahrnuje mnohem sofistikovanější koronogram, který byl postaven na míru, aby škádlil přítomnost velkých exoplanet kolem některých blízkých hvězd.
Mezitím jsou vědci ponecháni docela zajímavým obrázkem budoucí planety obíhající hvězdu téměř stejné velikosti a věku jako naše slunce.
„Naše sluneční soustava je velmi klidný, pěkně strukturovaný systém,“ říká Jason Wang, astronom na Northwestern University, který pracuje na přímém zobrazování. „Jsou tu všechny malé planety blíž, všechny velké planety dále; jsme téměř všichni na kruhových drahách – je to velmi pěkné a mírumilovné.“
Ale pokud je hypotetizovaná kandidátská planeta skutečná, Alpha Centauri A neměla podobnou historii – ne s plynovým gigantem, který probíhal skrz obyvatelnou zónu hvězdy.
„Obří planety jsou velkými hybateli a třepačkami planetárního systému, takže pokud máte excentrickou obří planetu, není to dobře pro přežití pozemských planet,“ říká Wang. Planeta, jako je ta, kterou vědci navrhují, by měla rozptýlit jakékoli slibné pozemské světy ven a pryč od obyvatelné zóny Alpha Centauri A. Ale možná by plynový gigant mohl mít měsíce, z nichž některé by mohly být v zásadě dostatečně teplé, aby udržely tekutou vodu.
Záhada těchto pozorování však vychází z toho, že JWST nahlédne na naši další solární soustavu další dveře, říká Matthews. „Dokonce i odvaha jít po tomto cíli a veškerou práci, kterou odvedli pro provedení pozorování, která jsou v tomto systému možná, je opravdu v pohodě,“ dodává.
Je čas postavit se za vědu
Než stránku zavřete, musíme požádat o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a myslíme si, že právě teď je nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.
Nežádáme o charitu. Pokud stát se digitálním, tiskem nebo neomezeným předplatitelem Pro Scientific American můžete pomoci zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme jak budoucí, tak pracující vědci v době, kdy se hodnota samotné vědy často nerozpoznala. Kliknutím sem se přihlásíte k odběru.
