Alfa Centauri

Nimet

Yleisin tähden käytetty nimi on sen Bayerin designaatio, Alfa Centauri, joka joskus suomennetaan myös Alfa Kentauriksi. Toisin kuin suurin osa taivaan kirkkaimmista tähdistä, Alfa Centauri tunnetaan parhaiten designaatiolla. Tähden vaihtoehtoisista nimistä tunnetuin lienee Rigil Kentaurus (Rigel Kentaurus). Nimi tarkoittaa ”kentaurin jalkaa” ja viittaa tähden sijaintiin Kentaurin tähdistössä. Toinen vaihtoehtoinen nimi, Toliman, tarkoittaa ”viiniköynnöstä”.

Järjestelmän ominaisuudet

Järjestelmän kaksi päätähteä Alfa Centauri A ja B muodostavat kaksoistähden. Ne kiertävät yhteistä massakeskipistettä 3,6 miljardin kilometrin päässä toisistaan, ja niiden kiertoaika on 80 vuotta.

Alfa Centauri A

Alfa Centauri A on kaksoistähden ensisijainen komponentti. Se on kellertävä, hieman Aurinkoa suurempi ja kirkkaampi pääsarjan tähti. Tähden massa on noin 10 %, säde noin 23 % ja valovoima noin 53 % Auringon vastaavaa suurempi. Sen spektriluokka on G2 V (sama kuin Auringolla) ja näennäinen kirkkaus −0,01, mikä tekee siitä yötaivaan neljänneksi kirkkaimman yksittäisen tähden. Tähden pintalämpötilaksi on arvioitu 5 790 K. Vuonna 1991 tähden kiertoajaksi akselinsa ympäri arvioitiin 28,8 ± 2,5 päivää. Uudemmat mittaukset kuitenkin viittaavat lyhyempään 22,5 ± 5,9 päivän kiertoaikaan.

Alfa Centauri B

Alfa Centauri B on kumppaniaan pienempi ja kaksoistähden toissijainen komponentti. Se on oranssin värinen, hieman Aurinkoa pienempi ja himmeämpi tähti. Tähden massa on noin 91 %, säde noin 87 % ja valovoima noin 50 % Auringon vastaavasta. Sen spektriluokka on K1 V ja näennäinen kirkkaus 1,33.

Eksoplaneetta Proxima Centauri b

Proxima Centauria kiertää elokuussa 2016 löydetty eksoplaneetta, Proxima Centauri b. Planeetta on Maata lähin koskaan löydetty eksoplaneetta sekä myös eräs pienimmistä tunnetuista eksoplaneetoista.

Ominaisliike

Alfa Centaurin ominaisliike on melko suuri. Se on 3,678 kaarisekuntia vuodessa.
Alfa Centaurin säteisnopeus on noin 22,3 km/s Aurinkoa kohti. Sen on arvioitu käyvän lähimpänä Aurinkoa 27 700 vuoden kuluttua, jolloin sen etäisyys olisi 3,26 valovuotta ja näennäinen kirkkaus −0,86. Taivaan kirkkainta tähtijärjestelmää siitä ei kuitenkaan koskaan tule. Tämän jälkeen Alfa Centauri alkaa etääntyä Auringosta, eikä ole enää nähtävissä paljain silmin 100 000 vuoden kuluttua.

Varhaiset havainnot

Koska Alfa Centauri on Aurinkoa lähin tähtijärjestelmä ja nähtävissä paljain silmin, se on ollut tärkeä tutkimuskohde kautta tähtitieteen historian. Alfa Centauri onkin tunnettu mahdollisesti jo vuosituhansien ajan. Joulukuussa 1689 tähden tunnisti ensimmäisen kerran kaksoistähdeksi jesuiittapappi Jean Richaud Puducherryssä, Intiassa. Kaksoistähden tarkempia ominaisuuksia tutki vuonna 1752 ranskalainen tähtitieteilijä Nicolas Louis de Lacaille, joka onnistui muun muassa arvioimaan tähtien sijainnit suhteessa toisiinsa. Havaintonsa hän teki Hyväntoivonniemeltä pienellä linssikaukoputkella. Ensimmäiset mikrometrihavainnot puolestaan teki John Herschel vuonna 1834, ja vuonna 1848 Alfa Centauri oli jo tunnistettu Aurinkoa lähimmäksi kirkkaaksi tähdeksi.
Huomattavasti himmeämmän Proxima Centaurin löysi skotlantilainen Robert T. A. Innes tutkiessaan tähtien ominaisliikettä vuonna 1915. Myös hän teki havaintonsa Hyväntoivonniemeltä, vaikkakin tehokkaimmin varustein. Innes havaitsi tähden olevan lähempänä Aurinkoa kuin kaksoistähtipari.

Eksoplaneettojen etsintä

Vuonna 2008 planeettatutkija Gregory Laughlin kollegoineen esitti Alfa Centaurin kaksoistähtijärjestelmän ja erityisesti Alfa Centauri B:n olevan lupaava kohde Maan kokoluokkaa olevien eksoplaneettojen löytämiseksi. Havainnointiin kuluva aika olisi noin 3–5 vuotta. Havaintomenetelmä olisi säteisnopeusmenetelmä, jolloin noin 200 sekunnin välein koottaisiin spektrejä, joista sitten laskettaisiin keskiarvojen perusteella mahdollisen planeetan vaikutus tähteen. Myöhemmin tietokoneella tehdyssä koemallinnuksissa todettiin, että säteisnopeushavainnoista voitaisiin erottaa vain 0,6 Maan massainen planeetta. Maan massainen planeetta heiluttaisi Alfa Centauria noin 0,1 m/s, joka on hyvin pieni nopeus.
Alfa Centaurin spektristä tehtäviä säteisnopeushavaintoja häiritsee muun muassa se, että spektrissä esiintyy myös itse tähdestä (ei mahdollisesta planeetasta) johtuvia muutoksia. Javiere Guedesin tekemien tietokonemallinnosten mukaan joiden mukaan Alfa Centauri B:lle syntyisi 1–4 noin kahden Maan massaista eksoplaneettaa 0,5–1,5 AU:n etäisyydelle tähdestä (suunnilleen sama kuin sisäplaneettojen etäisyys aurinkokunnassamme). Esimerkiksi kaksi viidestä simulaatiosta sisälsi planeettoja selvästi elinkelpoisella vyöhykkeellä, ja toiset kaksi viidestä elinkelpoisen vyöhykkeen rajoilla.
Vuonna 2008 planeettojen etsinnän aloitti kaksi tutkijaryhmää: Debra Fischerin johtama ryhmä chileläisellä CTOS-observatoriolla ja Michel Mayorin ja Stéphane Udryn johtama ryhmä Euroopan eteläisellä observatoriolla. Vuonna 2009 etsintään liittyi myös ryhmä Mount Johnin observatoriolla.
16. lokakuuta 2012 Euroopan eteläinen observatorio ilmoitti, että noin Maan massaisen planeetan oli havaittu kiertävän Alfa Centauri B:tä. Havainto sai osakseen myös epäilyä, ja 10. heinäkuuta 2013 julkaistun tutkimuksen mukaan planeetta ei välttämättä ole olemassa. Kysymys on edelleen avoin.
Ensimmäiset merkit Proxima Centauria kietävästä planeetasta havaitsi Mikko Tuomi, joka työskentelee Britanniassa Hertfordshiren yliopistossa. Hän päätteli asian arkistotiedoista, jotka koskevat Proxima Centaurin liikkumista. Vahvistaakseen uuden eksoplaneetan mahdollisen löydön ESO käynnisti Pale Red Dot -hankkeen tammikuussa 2016. 24.8.2016 Proxima Centauri b:n olemassaolo vahvistettiin Euroopan eteläisessä observatoriossa, ja tutkimusryhmää johti Guillem Anglada-Escudé Queen Maryn yliopistosta. Löytö raportoitiin Naturessa. Mittaukset suoritettiin käyttämällä kahta spektrografia, HARPSia La Sillan observatoriossa ja erittäin isolla teleskoopin UVESia. Virheellisen positiivisen tuloksen todennäköisyys on pienempi kuin yksi kymmenestä miljoonasta.
Uutiset ESO:n löydöstä vuotivat Der Spiegelille, joka julkaisi sen 12.8.2016, ja huhu levisi nopeasti. Euroopan eteläinen observatorio kiisti osallisuutensa vuotoon ja kieltäytyi kommentoimasta löytöä ennen virallista ilmoitusta 24.8.2016.