Про́ксима Цента́вра (от лат. proxima — ближайшая), Альфа Центавра C — звезда , красный карлик , относящаяся к звёздной системе Альфа Центавра , ближайшая к Солнцу звезда.

Как следует из параллакса в 768,5±0,2 угловой миллисекунды (по данным телескопа « Gaia ») , Проксима Центавра расположена примерно в 4,244 светового года от Земли, что в 270 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца ( астрономической единицы ).

В 2002 году с использованием метода оптической интерферометрии было вычислено, что угловой диаметр Проксимы Центавра составляет 1,02±0,08 угловой миллисекунды. Отсюда, с учётом приведённого выше расстояния до звезды, следует, что её фактический диаметр примерно в 7 раз меньше диаметра Солнца и только в 1,5 раза больше диаметра Юпитера . Масса Проксимы Центавра примерно в 8 раз меньше массы Солнца и в 130 раз больше массы Юпитера.

Проксима Центавра является членом системы Альфа Центавра AB и обращается вокруг общего центра масс системы с периодом около 550 000 лет. В настоящее время Проксима находится на расстоянии 12 950 а.е. (1,94 трлн км) от пары Альфа Центавра AB .

Характеристики

Видимая звёздная величина Проксимы Центавра равна 11 ^m , несмотря на малое расстояние до Земли. Объясняется это тем, что Проксима Центавра — красный карлик , а такие звёзды вообще излучают мало энергии. Звезду такой малой яркости невозможно различить невооружённым глазом . Из-за трудностей наблюдения эта звезда была открыта только в 1915 году Робертом Иннесом , который был в то время директором Обсерватории Союза в Йоханнесбурге , ЮАС . Параллакс звезды был впервые измерен в 1917 году, до этого ближайшей к Солнцу звездой считалась α Центавра .

Как и многие другие красные карлики, Проксима Центавра является вспыхивающей переменной звездой. Во время вспышек её светимость может увеличиться в несколько раз. Вспышки сопровождаются увеличением яркости не только в оптическом, но и в рентгеновском диапазоне , о чём свидетельствуют наблюдения орбитальной обсерватории XMM-Newton . Светимость Проксимы Центавра в диапазоне энергий 0,15—10 к эВ менялась от 3,9⋅10 ²⁸ до 1,5⋅10 ³² эрг/с .

Векторы собственного движения Проксимы Центавра и звёзд Альфа Центавра A и B практически совпадают, что свидетельствует в пользу того, что все три звезды составляют одну систему, а Проксима Центавра обращается по орбите вокруг пары A и B . В 2017 году удалось более точно определить параметры орбиты Проксимы Центавра: большая полуось орбиты — 8,7 +0,7
−0,4 тыс. а.e. ; эксцентриситет орбиты — 0,5 +0,08
−0,09 ; орбитальный период — 547 +66
−44 тыс. лет. На этом основании звезду также называют Альфа Центавра C. Для наблюдателя на Земле угловое расстояние между Проксимой Центавра и Альфой Центавра через примерно 300 тыс. лет уменьшится в 4 раза — до половины градуса .

История наблюдений

В 1915 году Роберт Иннес , директор обсерватории, находящейся недалеко от Йоханнесбурга на Мысе Доброй Надежды (1903—1927), открыл звезду, имевшую такое же собственное движение , как и звезда Альфа Центавра . Он предложил назвать её Проксима Центавра. В 1917 году нидерландский астроном измерил тригонометрический параллакс звезды и подтвердил, что Проксима Центавра находится примерно на таком же расстоянии от Солнца , что и Альфа Центавра . Было также определено, что Проксима Центавра является звездой с минимальной измеренной светимостью (на то время). Первое точное определение параллакса Проксимы Центавра было выполнено американским астрономом Гарольдом Олденом ( Harold L. Alden ) в 1928 году: он подтвердил результаты предыдущих измерений параллакса — 0,783″ ±0,005″ .

В 1951 году американский астроном Харлоу Шепли заявил, что Проксима Центавра — вспыхивающая звезда . Сравнение с фотографиями, сделанными ранее, выявило, что звезда демонстрирует некоторое увеличение яркости примерно на 8 % изображений; в то время этот факт позволял считать её наиболее активной вспыхивающей звездой . Относительная близость звезды позволяет проводить тщательные наблюдения её вспышечной активности. В 1980 году астрономы обсерватории HEAO-2 составили подробную кривую энергии рентгеновского излучения Проксимы Центавра. Дальнейшие наблюдения вспышечной активности производились с помощью спутников EXOSAT и ROSAT . В 1995 году рентгеновское излучение менее масштабных, подобных солнечным, вспышек наблюдал японский спутник ASCA . С тех пор Проксима Центавра является объектом изучения большинства обсерваторий, работающих в рентгеновском диапазоне, в том числе XMM-Newton и « Чандра » .

Поскольку Проксима Центавра имеет значительное южное склонение , её можно наблюдать только южнее 27° с. ш. Такие красные карлики, как Проксима Центавра, слишком тусклы, поэтому их нельзя увидеть невооружённым глазом. Даже со звёзд Альфа Центавра A и Альфа Центавра B Проксима Центавра видна как объект 5-й звёздной величины. Её видимая звёздная величина — 11 ^m , поэтому даже в идеальных условиях — когда небо не засвечено, а звезда находится высоко над горизонтом, — для её наблюдения нужен телескоп с апертурой не менее 8 см .

В апреле 2020 года космический зонд New Horizons произвёл съёмку Проксимы Центавра и Wolf 359 для измерения параллакса на базе в 46 астрономических единиц .

Планетная система

В 2017 году субмиллиметровый телескоп ALMA в Чили смог зарегистрировать в системе Проксима Центавра тепловое излучение, которое, возможно, исходит от пояса астероидов, аналогичного поясу Койпера в Солнечной системе. Также имеется ещё несколько кандидатов в пояса астероидов и кандидат в планеты, расположенный у кромки первого пояса .

Ещё в 1998 году спектрограф космического телескопа « Хаббл » обнаружил планету на расстоянии 0,5 а.е. от Проксимы Центавра , но последующие поиски не подтвердили данный результат . Поиски планет, вращающихся вокруг Проксимы Центавра, не увенчались успехом и исключили возможность существования коричневых карликов и массивных планет возле неё. Точные измерения её радиальной скорости исключили также возможность существования суперземель в её зоне обитаемости . Выявление тел меньшего размера требует использования новых инструментов — например, космического телескопа имени Джеймса Уэбба , запущенного 25 декабря 2021 года.

В 2016 году Европейская южная обсерватория подтвердила сведения о существовании землеподобной планеты Проксима Центавра b в обитаемой зоне Проксимы Центавра .

В 2018 году, проанализировав данные радиоинтерферометра ALMA, астрономы под руководством Мередит МакГрегор из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики выяснили, что в марте 2017 года Проксима Центавра за 10 секунд увеличила свою яркость в тысячу раз (это в 10 раз ярче самых мощных солнечных вспышек в аналогичном диапазоне). Этой вспышке предшествовала другая, более слабая вспышка, длившаяся менее 2 минут. Некоторые учёные полагают, что дозы радиации, полученные планетой Проксима Центавра b за миллионы лет, должны были сделать её поверхность безжизненной (что не отменяет возможность существования жизни в океане, если таковой имеется). С другой стороны, наличие механизмов радиационной устойчивости некоторых микроорганизмов (например, Deinococcus radiodurans ) позволяет надеяться на возможную эволюцию гипотетической жизни на планете, позволяющую адаптироваться даже к столь жёстким условиям обитания. Также группа МакГрегор считает необходимым отказаться от выдвинутых ранее предположений о наличии газопылевого кольца и других планет вокруг Проксимы Центавра .

В 2019 году астрономами Туринской обсерватории было сообщено об открытии у Проксима Центавры ещё одного кандидата в экзопланеты . Неподтверждённая экзопланета Проксима Центавра c может иметь массу 5,8 ± 1,9 масс Земли, и большую полуось орбиты 1,5 а.е. Период обращения планеты вокруг Проксимы Центавра по эллиптической орбите может составлять около 1900 дней или около 5,21 +0,26/−0,22 года . Из-за удалённости от своей материнской звезды сверхземля Проксима Центавра c находится далеко за пределами зоны обитаемости и имеет равновесную температуру около 39 К. Для подтверждения существования этой экзопланеты необходимы дополнительные наблюдения и измерения с помощью прибора HARPS , установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили, и космического телескопа Gaia Европейского космического агентства . На изображении, полученном прибором ( VLT ), кроме Проксимы Центавра и фоновых звёзд в неожиданном месте был обнаружен ещё один объект, однако он может являться шумом, так как астрономы не смогли полностью удалить свет от звезды и фоновый свет, поэтому рябь видна по всему снимку .

Существование планеты Проксима Центавра b было подтверждено учёными в 2020 году с помощью данных спектрографа Очень Большого Телескопа (VLT) . Также были уточнены её масса — не менее 1,173±0,086 массы Земли и период обращения — 11,18427±0,00070 дня. Кроме того, в данных ESPRESSO был зафиксирован дополнительный короткопериодический сигнал, повторяющийся с периодом 5,15 дня, что может свидетельствовать о наличии у Проксимы Центавра ещё одной планеты с минимальной массой 0,29±0,08 массы Земли, находящейся на расстоянии 0,03 а.е. от материнской звезды. Также собранные спектрографом ESPRESSO данные исключают наличие у Проксимы Центавра дополнительных компаньонов массой выше 0,6 массы Земли с периодами обращения короче 50 дней .

В 2020—2022 годах с помощью спектрографа ESPRESSO телескопа VLT у Проксимы Центавра была открыта третья неподтверждённая экзопланета субземного размера Проксима Центавра d , более близкая чем первые две планеты. Радиус планеты оценивается в 0,81±0,08 радиуса Земли. Масса планеты: ≥0,26±0,05 массы Земли (в два раза больше массы Марса) .

Будущие исследования

Из-за её близости к Земле, Проксиму Центавра было предложено облететь в рамках межзвёздного полёта . Проксима в настоящее время движется к Земле со скоростью 22,2 км/с . Через 26700 лет, когда она приблизится на расстояние 3,11 световых лет, она начнёт удаляться .

При использовании обычных, неядерных двигательных установок полет космического аппарата к Проксиме Центавра потребовал бы тысячи лет . Например, зонд « Вояджер-1 », скорость которого составляет 17 км/с относительно Солнца, мог бы достичь Проксимы за 73775 лет, если бы двигался в направлении этой звезды. У медленно двигающегося зонда было бы несколько десятков тысяч лет на то, чтобы нагнать Проксиму Центавра вблизи точки её максимального приближения, после чего лишь наблюдать, как она удаляется .

Ядерно-импульсный двигатель позволил бы выполнить такой межзвёздный перелёт в пределах столетия, что послужило вдохновением для ряда проектов, таких как Орион , Дедал и Longshot .

Проект Breakthrough Starshot направлен на то, чтобы достичь системы Альфа Центавра в первой половине 21-го века, используя микрозонды, движущиеся со скоростью 20 % от скорости света и приводимые в движение давлением света от наземных лазеров мощностью около 100 гигаватт . Зонды совершили бы пролёт мимо Проксимы Центавра, чтобы сделать фотографии и собрать данные о составах атмосфер её планет. Пересылка собранной информации на Землю заняла бы 4,22 года .

Проксима Центавра в научной фантастике

• В фильме « Москва — Кассиопея » главный герой и его хулиганистый одноклассник едва не погибают, оказавшись в открытом космосе недалеко от Проксимы Центавра, с которой произошёл выброс облака водорода .
• В романе Роберта Хайнлайна « Пасынки Вселенной » целью первой межзвёздной экспедиции была именно Проксима Центавра.
• Проксима Центавра была упомянута в романе Айзека Азимова « » как возможное направление, в котором отправилось космическое поселение.
• В романе Гарри Гаррисона « Пленённая Вселенная » повествуется о гигантском космическом корабле, отправленном с Земли к ближайшей звезде, Проксиме Центавра, для заселения новых миров.
• В романе Филипа Дика «Три стигмата Палмера Элдрича» ( The Three Stigmata of Palmer Eldritch ) Палмер Элдрич возвращается с Проксимы, населённой Проксами.
• В научно-фантастическом фильме « Сквозь горизонт » космический корабль «Горизонт событий» имел на борту устройство, способное генерировать мини- чёрную дыру и, используя её энергию, искривлять пространство-время , чтобы наложить друг на друга точку, где корабль находится в данный момент времени, с другой произвольной точкой, куда он хочет переместиться. Другими словами, создавалась червоточина , через которую корабль мог мгновенно перемещаться на многие световые годы. Корабль должен был «прыгнуть» к Проксиме Центавра и вернуться, но исчез без вести.
• В романе Сергея Павлова « Лунная радуга » Проксима является целью колонизации её экзотами.

См. также

• Жизнепригодность системы красного карлика

Примечания

Ссылки

• Хаббл » (англ.)
• (англ.)
• (англ.)