Lähimmät eksoplaneetat: Proxima c varmistuu

Proxima Kentauri on ainakin kahden, mahdolisesti kolmen planeetan järjestelmä. Tutkimusryhmäni vuonna 2016 raportoima Proxima b (1) varmistui hiljattain uuden ESPRESSO-instrumentin havainnoista. Samalla on käynyt vastaansanomattoman selväksi, että myös Proxima c, järjestelmän ulompi kiertolainen, josta sain heikkoja viitteitä jo vuonna 2014 (2), on saanut luotettavaa todistusaineistoa olemassaololleen.

Proxima c raportoitiin radiaalinopeusmenetelmän havainnoista tammikuussa 2020 (3). Vain paria kuukautta myöhemmin sen vastineen kerrottiin mahdollisesti löytyneen SPHERE-instrumentin valokuvasta. Mutta suora havainto oli epävarma ja sitä ei voitu pitää planeetan olemassaolon varmistuksena. Planeetan merkkejä ei oltu havaittu kiistattomasti ja jos heikot merkit olivatkin Proxima c:n aiheuttamia, planeetan olisi pakko olla paljon ennakoitua kirkkaampi sitä ympäröivän rengasjärjestelmän vuoksi. Päättelyketjussa oli aivan liikaa spekulointia ja epävarmuuksia.

Mutta VLT:n SPHERE ei ole ainoa instrumentti, jolla on koetettu havaita viitteitä Proxima Kentaurin planeetoista. Sitä koetettiin jo pari vuosikymmentä sitten Hubble-avaruusteleskoopilla. Fritz Benedict ja Barbara McArthur koettivat nähdä Proxima Kentaurin astrometristä huojuntaa taivaankannella. He eivät saaneet siitä selviä merkkejä (5) mutta onnistuivat havaitsemaan tähden pyörimisen aiheuttamat jaksolliset kirkkauden muutokset, jotka aiheutuvat siitä, että tähdenpilkut tulevat vuoroin näkyviin ja vuoroin näkymättömiin pyörimisen seurauksena (6).

Benedict ja McArthur kuitenkin tekivät ymmärrettävästi pienen virheen. He etsivät planeettojen merkkejä vain tuhannen päivän kiertoradoille asti, koska olivat havainneet Proxima Kenturia vain noin tuhannen päivän jakson ajan. He eivät kiinnittäneet huomiota mahdollisiin heilahteluihin, joiden jakso olisi tuhatta päivää pidempi. Tämä on tyypillinen strategia tähtitieteilijöiden keskuudessa, koska jotta voidaan varmistua, että jaksollinen ilmiö on todella havaittu, on havaintojen tavallisesti katettava ainakin yksi jakso. Vaikka havainnot eivät kattaneet kuin noin puolet Proxima c:n ratakierroksesta, he palasivat innokkaasti vanhojen havaintojensa pariin, kun kuulivat Proxima c:n löydöstä. Yli kaksi vuosikymentä sitten otetut Hubblen kuvat onnistuivat varmistamaan Proxima Kentaurin huojumisen ja siten Proxima c:n olemassaolon (7).

Kuva 1. Proxima c:n aiheuttama tähden liikkeen astrometriset häiriöt. Punaiset pisteet kuvaavat mallinnettuja havaintoja ja katkoviiva havaintoihin parhaiten sopivaa rataa. Valkoiset ympyrät ovat Hubble-avaruusteleskoopin kohinaisia havaintoja 1990-luvulta. Kuva: F.Benedict et al.

Tilanne Proxima c:n suhteen on muuttunut nopeasti. Ensin siitä oli vain viitteitä radiaalinopeushavainnoissa. Seuraavassa hetkessä planeetasta saatiin lisäviitteitä SPHERE-instrumentilla otetuissa suorissa kuvissa. Nyt planeetan olemassaolo on käytännössä varmistunut astrometrisillä havainnoilla Hubblen ja Gaia-teleskoopin datasta (7,8). Vaikka jokainen näistä menetelmistä on tarjonnut vain informaation murusia, planeetan olemassaoloa voidaan pitää jo suhteellisen luotettavana tieteellisenä faktana.

Kiistanalaisen havainnon muuttumista edes jonkinasteiseksi tieteelliseksi totuudeksi vain muutaman kuukauden aikaskaalassa puolestaan voidaan pitää pienenä ihmeenä — ainakin kun kyse on eksoplaneettojen etsinnästä.

Lähteet

  1. Anglada-Escude et al. 2016. A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri. Nature, 536, 437.
  2. Tuomi et al. 2014. Bayesian search for low-mass planets around nearby M dwarfs — estimates for occurrence rate based on global detectability statistics. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 441, 1545.
  3. Damasso et al. 2020. A low-mass planet candidate orbiting Proxima Centauri at a distance 1.5 AU. Science Advances, 6.
  4. Gratton et al. 2020. Searching for the near infrared counterpart of Proxima c using multi-epoch high contrast SPHERE data at VLT. Astronomy and Astrophysics, in press.
  5. Benedict et al. 1999. Interferometric astrometry of Proxima Centauri and Barnard’s star using Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensor 3: Detection limits for substellar companions. The Astrophysical Journal, 118, 1086.
  6. Benedict et al. 1998. Photometry of Proxima Centauri and Barnard’s star using Hubble Space Telescope Fine Guidance Sensor 3: A search for periodic variations. The Astrophysical Journal, 116, 429.
  7. Benedict et al. 2020. A preliminary mass for Proxima Centauri c. Research Notes of the AAS, 4, 46.
  8. Kervella et al. 2020. Orbital inclination and mass of the exoplanet candidate Proxima c. Astronomy and Astrophysics, 635, L14.

Avainsanat: , , , , , , ,

About Mikko Tuomi

Tähtitieteilijä, tutkija, Proxima b:n, Barnard b:n ja kymmenien muiden planeettojen löytäjä. Tähtisumusta tehty.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggaajaa tykkää tästä: