У Проксимы Центавра обнаружена третья планета

Подтверждена планетная природа 5.12-суточных колебаний лучевой скорости ближайшей к Солнцу звезды Проксимы Центавра. Проективная масса планеты оценивается в 0.26 ± 0.05 масс Земли, т.е. в 2-3 раза больше массы Марса, расстояние между планетой и звездой равно 0.029 а.е. Тем самым количество известных планет в системе Проксимы Центавра возросло до трех.

Владислава Ананьева

Проксима Центавра – ближайшая к Солнцу звезда, поэтому поиски рядом с ней планет всегда вызывали повышенный интерес. К сожалению, свойства самой Проксимы делают эти поиски очень непростым делом. Звезда – вспыхивающий красный карлик спектрального класса M5.5 Ve, несмотря на близость, довольно тусклый (+11.13 звездной величины). Масса Проксимы оценивается в 0.122 ± 0.002 солнечных масс, радиус – в 0.141 ± 0.021 солнечных радиусов, светимость в ~625 раз меньше солнечной. Несмотря на зрелый возраст, немного превышающий возраст Солнца, Проксима демонстрирует значительную активность и частые мощные вспышки.

Интенсивная кампания по измерению лучевых скоростей Проксимы началась в 2000 году и получила название Pale Red Dot (Бледная красная точка). Лучшими на тот момент спектрографами было получено свыше 200 замеров, одновременно проводился фотометрический мониторинг звезды для отслеживания ее активности. В результате в августе 2016 года была представлена потенциально обитаемая планета Проксима Центавра b с орбитальным периодом 11.186 ± 0.002 суток и проективной массой 1.27 ± 0.18 масс Земли. 

Разумеется, наблюдения звезды были продолжены, и в апреле 2020 года уже другой коллектив авторов представил вторую планету в этой системе – предположительно, мини-нептун Проксима Центавра c с проективной массой 5.8 ± 1.9 масс Земли и орбитальным периодом 5.2 лет. Анализ положений Проксимы на небесной сфере, измеренных «Гайей», выявил «аномалию», предположительно вызванную влиянием планеты c, это позволило оценить наклонение ее орбиты к лучу зрения в 28 ± 14°, а истинную массу – в 12 +12/-5 масс Земли. 

В октябре 2018 года к наблюдениям Проксимы подключился самый точный на данный момент спектрограф ESPRESSO. Анализ измерений, полученных ESPRESSO, не только подтвердил существование планеты b и уточнил ее орбитальный период и проективную массу (1.173 ± 0.086 масс Земли), но и привел к обнаружению еще одного планетного кандидата с орбитальным периодом ~5.15 суток. Однако на тот момент достоверность кандидата оставалась низкой, для его подтверждения требовались дополнительные измерения.

Наконец, 10 февраля 2022 года было объявлено о подтверждении планетной природы третьего кандидата, для этого авторы исследования объединили 67 замеров лучевой скорости Проксимы, сделанных ESPRESSO до мая 2020 года, с дополнительными 52 замерами, доведя их общее количество до 114 (несколько измерений были исключены из анализа из-за низкого качества). Авторы провели анализ с помощью разных программных средств для обработки данных, чтобы исключить возможные систематические ошибки, и нашли, что достоверность 5.15-суточного сигнала значительно повысилась, при этом сам сигнал не сопровождался никакими признаками звездной активности. Они пришли к выводу, что вокруг Проксимы вращается планета с проективной массой 0.26 ± 0.05 масс Земли и орбитальным периодом 5.12 ± 0.04 суток, что по 3-му закону Кеплера соответствует расстоянию между планетой и звездой, равному 0.029 а.е. Температурный режим Проксимы Центавра d соответствует температурному режиму Венеры.

Вероятность транзитной конфигурации планеты d – чуть больше 2%, ожидаемая глубина транзита 0.3% (в предположении, что радиус планеты составляет 0.81 ± 0.08 радиусов Земли). Однако более ранние поиски транзитов планеты b ни к чему не привели. Если наклонение орбит внутренних планет близко к наклонению внешней планеты c, система далека от транзитной конфигурации.

Источник: https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2202/eso2202a.pdf