Проксима Центавра

Проксима Центавра (от лат. proxima — «ближайшая»; также известна как α Центавра C или V645 Центавра) — звезда, красный карлик, расположенная в созвездии Центавра. Является ближайшей к Солнцу звездой, находясь на расстоянии около 4,246 световых лет (1,302 парсека) от Земли. Входит в тройную звёздную систему Альфа Центавра, являясь её третьим, самым тусклым и удалённым от центрального компонента членом.

Физические характеристики

Проксима Центавра относится к спектральному классу M5.5 V (красный карлик). Её масса составляет примерно 0,122 массы Солнца, радиус — около 0,154 солнечного. Светимость звезды крайне мала: в видимом диапазоне она составляет всего 0,0017 светимости Солнца, однако в инфракрасном диапазоне её излучение значительно сильнее. Эффективная температура поверхности оценивается в 3042 К.

Звезда является вспыхивающей переменной (тип UV Кита), что означает её способность к нерегулярным, но мощным вспышкам, во время которых её яркость может увеличиваться в несколько раз за короткое время. Эти вспышки связаны с сильной магнитной активностью и могут длиться от нескольких минут до нескольких часов. В периоды покоя Проксима Центавра демонстрирует сравнительно стабильный блеск, но её активность значительно выше, чем у Солнца.

История открытия и изучения

Существование звезды, близкой к системе Альфа Центавра, впервые было предположено в начале XX века. В 1915 году шотландский астроном Роберт Иннес, работавший в Южной Африке, обнаружил слабую звезду, движущуюся с тем же собственным движением, что и α Центавра A и B. Он измерил её параллакс и подтвердил, что она находится на том же расстоянии, что и яркие компоненты системы. В 1917 году Иннес официально назвал её Проксима Центавра, подчеркнув её статус ближайшей к Солнцу звезды.

Долгое время считалось, что Проксима Центавра гравитационно связана с двойной системой α Центавра A и B, однако точное подтверждение этого факта было получено лишь в 2016 году. Измерения лучевых скоростей и астрометрические данные показали, что Проксима обращается вокруг общего центра масс системы с периодом около 550 000 лет, находясь на расстоянии от 4300 до 13 000 астрономических единиц от центральной пары.

В 2016 году астрономы объявили об открытии экзопланеты Проксима Центавра b (Proxima Centauri b), вращающейся вокруг звезды в зоне обитаемости. В 2020 году были опубликованы данные о возможном наличии второй планеты — Проксима Центавра c (Proxima Centauri c), а в 2022 году — о кандидате в третью планету, Проксима Центавра d (Proxima Centauri d).

Планетная система

Проксима Центавра b

Открытая в 2016 году методом измерения лучевых скоростей, Проксима Центавра b является ближайшей к Земле известной экзопланетой. Её масса оценивается в 1,17 массы Земли, что делает её землеподобной. Планета обращается вокруг звезды на расстоянии около 0,048 а.е. (7,2 млн км), совершая один оборот за 11,2 земных суток. Несмотря на близость к звезде, Проксима Центавра b находится в зоне обитаемости — области, где температура позволяет существовать жидкой воде на поверхности, при условии наличия атмосферы.

Однако условия на планете могут быть крайне суровыми из-за близости к активному красному карлику. Мощные вспышки Проксимы Центавра способны разрушать атмосферу планеты и облучать её поверхность высокоэнергетическими частицами. Кроме того, планета, вероятно, находится в приливном захвате, то есть всегда обращена к звезде одной стороной. Это означает, что на одной стороне планеты царит вечный день, а на другой — вечная ночь.

Проксима Центавра c

О существовании этой планеты было объявлено в 2020 году на основе анализа данных о лучевых скоростях и астрометрических измерений. Проксима Центавра c — суперземля или мини-нептун с массой около 7 масс Земли. Она обращается вокруг звезды на расстоянии примерно 1,5 а.е. (225 млн км), совершая один оборот за 5,2 земных года. Планета находится за пределами зоны обитаемости, и её температура, вероятно, слишком низка для существования жидкой воды на поверхности.

Проксима Центавра d

В 2022 году была объявлена об открытии третьей планеты, Проксима Центавра d, с массой около 0,26 массы Земли. Она обращается вокруг звезды на расстоянии около 0,029 а.е. (4,3 млн км), совершая один оборот за 5,1 земных суток. Это самая лёгкая из известных планет системы, и её существование ещё требует подтверждения.

Возможность обитаемости и перспективы исследования

Проксима Центавра b является одной из главных целей для поиска внеземной жизни. Однако её обитаемость остаётся предметом дискуссий. С одной стороны, планета находится в зоне обитаемости и имеет массу, близкую к земной. С другой — активность звезды, приливной захват и возможное отсутствие магнитного поля делают условия на поверхности крайне неблагоприятными для жизни, по крайней мере, в том виде, в котором она известна на Земле.

Некоторые модели показывают, что при наличии плотной атмосферы и собственного магнитного поля планета могла бы сохранять жидкую воду и защищать поверхность от звёздных вспышек. Однако для окончательных выводов необходимы прямые наблюдения, которые станут возможны с появлением телескопов нового поколения, таких как «Джеймс Уэбб» (JWST) и будущие наземные гигантские телескопы (ELT, TMT).

Исследовательские проекты

Близость Проксимы Центавра делает её привлекательной целью для будущих межзвёздных миссий. Проект Breakthrough Starshot, анонсированный в 2016 году, предполагает отправку к системе Альфа Центавра флотилии миниатюрных зондов, разгоняемых до 20% скорости света с помощью лазеров. По расчётам, такие зонды могли бы достичь Проксимы Центавра за 20-30 лет и передать на Землю изображения планет и данные об их атмосферах.

Однако технические сложности проекта (создание мощных лазерных массивов, защита зондов от межзвёздной пыли и радиации, передача данных на огромные расстояния) остаются чрезвычайно высокими, и реализация миссии в ближайшие десятилетия маловероятна.

Значение для астрономии

Проксима Центавра играет ключевую роль в астрофизических исследованиях. Как ближайшая к Солнцу звезда, она является естественной лабораторией для изучения физики красных карликов, их активности, эволюции и взаимодействия с планетными системами. Открытие планет у Проксимы Центавра подтвердило, что красные карлики, наиболее распространённый тип звёзд в Галактике, могут обладать землеподобными планетами в зоне обитаемости, что значительно расширяет потенциальное поле для поиска внеземной жизни.

Кроме того, Проксима Центавра является важным ориентиром для определения расстояний в астрономии и для калибровки методов измерения параллаксов. Её близость позволяет получать детальные спектры и изображения, недоступные для более удалённых звёзд.

Интересные факты

• Проксима Центавра — не единственная звезда, носящая название «Проксима». В 2018 году была открыта звезда Проксима Центавра B, которая, как выяснилось, является двойной системой, состоящей из двух красных карликов, обращающихся вокруг общего центра масс.
• Из-за своей низкой светимости Проксима Центавра не видна невооружённым глазом. Её можно наблюдать только в телескоп с апертурой не менее 20 см.
• Вспышки на Проксиме Центавра могут быть в десятки и сотни раз мощнее самых сильных солнечных вспышек. Во время одной из таких вспышек в 2019 году её яркость в ультрафиолетовом диапазоне увеличилась в 14 000 раз.
• Система Альфа Центавра, включая Проксиму, является частью Местного пузыря — области разреженного межзвёздного газа, образованной взрывами сверхновых.

Источники

1. Innes, R. T. A. (1915). "A Faint Star of Large Proper Motion". Circular of the Union Observatory, Johannesburg.
2. Anglada-Escudé, G., et al. (2016). "A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri". Nature, 536, 437-440.
3. Damasso, M., et al. (2020). "A low-mass planet candidate orbiting Proxima Centauri at a distance of 1.5 AU". Science Advances, 6, eaax7467.
4. Faria, J. P., et al. (2022). "A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri". Astronomy & Astrophysics, 658, A115.
5. Ribas, I., et al. (2016). "The habitability of Proxima Centauri b". Astronomy & Astrophysics, 596, A111.
6. Howard, W. S., et al. (2019). "The First Naked-Eye Superflare Detected from Proxima Centauri". The Astrophysical Journal Letters, 878, L15.
7. Breakthrough Initiatives. "Breakthrough Starshot".