Otkriven novi planet u našem susjedstvu

Astronomi koji koriste NASA/ESA/CSA James Webb svemirski teleskop pronašli su snažne dokaze o divovskom planetu koji kruži oko zvijezde u zvjezdanom sustavu najbližem našem Suncu. Udaljen samo 4 svjetlosne godine od Zemlje, trostruki zvjezdani sustav Alfa Centauri dugo je bio uvjerljiva meta u potrazi za svjetovima izvan našeg Sunčevog sustava.

Vidljiv samo s južne Zemljine hemisfere, sastoji se od binarne zvijezde Alfa Centauri A i Alfa Centauri B, obje slične Suncu, i slabe crvene patuljaste zvijezde Proxima Centauri. Alfa Centauri A je treća najsjajnija zvijezda na noćnom nebu. Iako postoje tri potvrđena planeta koja kruže oko Proxime Centauri, prisutnost drugih svjetova koji okružuju Alfu Centauri A i Alfu Centauri B pokazala se teškom za potvrditi.

Webbova opažanja s instrumenta za mjerenje u srednjem infracrvenom području (MIRI) sada pružaju do sada najjači dokaz o plinovitom divu koji kruži oko Alpha Centauri A. Rezultati su prihvaćeni u seriji od dva rada objavljena u časopisu The Astrophysical Journal Letters.

Ako se to potvrdi, planet bi bio najbliži Zemlji koji kruži u nastanjivoj zoni zvijezde slične Suncu. Međutim, budući da je kandidat za planet plinoviti div, znanstvenici kažu da ne bi podržavao život kakav poznajemo.

„S obzirom na to da nam je ovaj sustav tako blizu, svaki pronađeni egzoplanet pružio bi nam najbolju priliku za prikupljanje podataka o planetarnim sustavima osim našeg. Pa ipak, to su nevjerojatno izazovna opažanja, čak i s najmoćnijim svemirskim teleskopom na svijetu, jer su te zvijezde tako sjajne, blizu i brzo se kreću nebom“, rekao je Charles Beichman, iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon i NASA-inog Instituta za znanost o egzoplanetima u Caltechovom astronomskom centru IPAC, suautor prvog istraživanja. „Webb je dizajniran i optimiziran za pronalaženje najudaljenijih galaksija u svemiru. Operativni tim u Znanstvenom institutu za svemirski teleskop morao je osmisliti prilagođeni slijed promatranja samo za ovu metu, a njihov dodatni trud se spektakularno isplatio.“

Nekoliko rundi pomno isplaniranih Webbovih promatranja, pažljiva analiza istraživačkog tima i opsežno računalno modeliranje pomogli su utvrditi da je izvor viđen na Webbovoj slici vjerojatno planet, a ne objekt u pozadini (poput galaksije), objekt u prednjem planu (asteroid u prolazu) ili neki drugi artefakt detektora ili slike.

Prva opažanja sustava provedena su u kolovozu 2024., korištenjem koronarografske maske na MIRI-ju za blokiranje svjetlosti Alfe Centauri A. Iako je dodatni sjaj obližnje zvijezde pratilice Alfe Centauri B komplicirao analizu, tim je uspio oduzeti svjetlost od obje zvijezde kako bi otkrio objekt preko 10.000 puta slabiji od Alfe Centauri A, odvojen od zvijezde otprilike dvostrukom udaljenošću između Sunca i Zemlje.

Iako je početno otkriće bilo uzbudljivo, istraživačkom timu je trebalo više podataka kako bi došao do čvrstog zaključka. Međutim, dodatna promatranja sustava u veljači 2025. i travnju 2025. (korištenjem Director's Discretionary Time) nisu otkrila nikakve objekte poput onog identificiranog u kolovozu 2024.

„Suočeni smo sa slučajem nestajućeg planeta! Kako bismo istražili ovu misteriju, koristili smo računalne modele za simulaciju milijuna potencijalnih orbita, uključujući znanje stečeno kada smo vidjeli planet, kao i kada ga nismo“, rekao je doktorand Aniket Sanghi s Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni u Kaliforniji. Sanghi je suautor dvaju radova koji pokrivaju istraživanje tima.

U tim simulacijama, tim je uzeo u obzir i opažanje potencijalnog kandidata za egzoplanet 2019. godine od strane Vrlo velikog teleskopa Europskog južnog opservatorija , nove podatke s Webba, te je razmotrio orbite koje bi bile gravitacijski stabilne u prisutnosti Alpha Centauri B, što znači da planet ne bi bio izbačen iz sustava.

„Otkrili smo da se u polovici mogućih simuliranih orbita planet pomicao preblizu zvijezdi i ne bi bio vidljiv Webbu ni u veljači ni u travnju 2025.“, rekao je Sanghi. Na temelju sjaja planeta u promatranjima u srednjem infracrvenom području i simulacijama orbite, istraživači kažu da bi to mogao biti plinoviti div mase približno Saturna koji kruži oko Alpha Centauri A po eliptičnoj putanji koja varira između 1 i 2 puta veće udaljenosti od Sunca i Zemlje.

„Ovo su neka od najzahtjevnijih opažanja koja smo do sada obavili s MIRI-jevim koronagrafom“, rekao je Pierre-Olivier Lagage iz CEA-e u Francuskoj, koji je koautor radova i bio je francuski voditelj razvoja MIRI-ja. „Kada smo razvijali instrument, bili smo željni vidjeti što bismo mogli pronaći oko Alfe Kentaura i veselim se što će nam sljedeće otkriti!“

„Ako se potvrdi, potencijalni planet viđen na Webbovoj slici Alpha Centauri A označio bi novu prekretnicu u naporima snimanja egzoplaneta“, kaže Sanghi. „Od svih izravno snimljenih planeta, ovaj bi bio najbliži svojoj zvijezdi viđenoj do sada. Također je po temperaturi i starosti najsličniji divovskim planetima u našem Sunčevom sustavu i najbliži našem domu, Zemlji“, kaže. „Samo njegovo postojanje u sustavu od dvije blisko razdvojene zvijezde izazvalo bi naše razumijevanje kako se planeti formiraju, preživljavaju i razvijaju u kaotičnim okruženjima.“

Ako se potvrde dodatnim opažanjima, rezultati tima mogli bi transformirati budućnost znanosti o egzoplanetima.