Proxima Centauri

Proxima Centauri on punane kääbus, mis asub Kentauri tähtkujus, Maast 4,2465 valgusaasta kaugusel. Selle ladinakeelne nimi tähendab "Kentauruse lähim [täht]". Selle avastas 1915. aastal astronoom Robert Innes ja see on Päikesele lähim teadaolev täht. Proxima Centauri kaugus järgmisest kahest tähest, mis moodustavad Alpha Centauri kaksiktähesüsteemi, on 0,237 ± 0,011 valgusaastat. Suhteliselt suurest kaugusest hoolimata on ka Proxima Centauri osa kolmiktähesüsteemist koos Alpha Centauri A ja B-ga. Proxima Centauri näiv tähesuurus on 11,13, mistõttu on see palja silmaga vaatlemiseks liiga tuhm.
Proxima Centauri on punane kääbustäht, mille mass on umbes 12,5% Päikese massist (M☉) ja keskmine tihedus on umbes 33 korda suurem kui Päikesel. Kuna Proxima Centauri on Maale lähedal, saab selle läbimõõtu mõõta otse. Selle tegelik läbimõõt on umbes seitsmendik (14%) Päikese läbimõõdust. Kuigi Proxima Centauri on väga väikese heledusega, muutub selle heledus pidevalt magnetilise aktiivsuse tõttu. Tähe magnetvälja põhjustab selles toimuv konvektsioon, mille tulemusena tekivad loited ning mis omakorda tekitavad röntgenikiirgust, sarnaselt Päiksega. Proxima Centauri aeglane energia tootmine ja heeliumi ja vesiniku segunemine tuumas läbi konvektsiooni annavad alust arvata, et Proxima jääb peajada täheks veel neljaks triljoniks aastaks.
Proxima Centauril on kaks teadaolevat eksoplaneeti ja üks kandidaateksoplaneet: Proxima Centauri b, Proxima Centauri d ja vaidlusalune Proxima Centauri c. Proxima Centauri b tiirleb ümber tähe umbes 0,05 aü (7,5 miljoni km) kaugusel tiirlemisperioodiga umbes 11,2 Maa päeva. Selle hinnanguline mass on Maa omast vähemalt 1,07 korda suurem. Proxima b tiirleb Proxima Centauri elamiskõlblikus tsoonis – vahemikus, kus temperatuur on selle pinnal vedela vee olemasoluks sobiv –, kuid kuna Proxima Centauri on punane kääbus ja leektäht, on planeedi elamiskõlblikkus väga ebakindel. Super-Maa kandidaat Proxima Centauri c, mis asub Proxima Centaurist ligikaudu 1,5 aü (220 miljonit km) kaugusel, tiirleb selle ümber iga 1900 päeva (5,2 aasta) järel. Proxima Centauri d, umbes 0,029 aü (4,3 miljonit km) kaugusel, tiirleb selle ümber iga 5,1 päeva järel.
Vaatlemine.
1915. aastal avastas Robert Innes tähe, mis asus Alpha Centauriga samal kaugusel ja liikus sama kiirusega. Tema soovitusel nimeti täht Proxima Centauriks. Kaks aastat hiljem mõõtis hollandlasest astronoom Joan Voûte tähe parallaksi ning kinnitas, et Proxima Centauri asub Päikesest sama kaugel nagu Alpha Centauri. Samuti leiti, et see on kõikidest tähtedest kõige tuhmim. Esimese täpse parallaksi määras ameeriklasest astronoom Harold Lee Alden 1928. aastal, see kinnitas varasemaid mõõtmisi parallaksiga 0,783 ± 0,005″.
1951. aastal teatas ameerika astronoom Harlow Shapley, et Proxima Centauri on väga aktiivne. Võrreldes eelnevalt tehtud fotosid, leidis ta, et tähe heledus oli tõusnud 8%. Kuna täht asub meile nii ligidal, siis on võimalik täpselt jälgida selle pinna aktiivsust. Aastal 1980 valmistas Einsteini Observatoorium (röntgenteleskoop) detailse röntgenikiirguse kõvera tähel toimuva aktiivsuse kohta. Järgmised vaatlused tähe aktiivsuse kohta tehti satelliitidega EXOSAT ja ROSAT. Jaapani satelliidiga ASCA, vaadeldi 1995. aastal väiksemate loidete röntgenikiirgust. Proxima Centauri on sellest ajast olnud enamiku röntgenteleskoopidega observatooriumite uurimisobjektiks.
Proxima Centaurit on võimalik vaadelda ainult 27. laiuskraadist lõuna poolt. Punased kääbused nagu Proxima Centauri on liiga tuhmid, et neid palja silmaga näha. Isegi kui vaadelda seda Alpha Centauri A või B pinnalt, oleks selle näiv tähesuurus kõigest 5 magnituudi (Päikesel on selleks −26,47 magnituudi Maalt vaadatuna). Selle näiv tähesuurus (Maalt vaadatuna) on +11 ehk vaatlemiseks läheb vaja vähemalt 8-sentimeetrise avausega teleskoopi ja vaatlemiseks peavad valitsema ideaalsed olud.
Planeedid.
2022. aasta seisuga on Proxima Centauri orbiidil avastatud kolm planeeti (kaks kinnitatud ja üks kandidaat), millest üks (d) on kõige kergemaid, mis eales radiaalkiiruse järgi tuvastatud, üks on elamiskõlblikus tsoonis Maa suuruse lähedal (b) ja võimalik gaasikääbus, mis tiirleb ülejäänud kahest palju kaugemal (c).
Eksoplaneetide otsingud Proxima Centauri ümbruses algasid 1970. aastate lõpust. 1990. aastatel piirasid Proxima Centauri radiaalkiiruse mitmekordsed mõõtmised maksimaalset massi, mida otsitav kaaslane omada võis. Tähe aktiivsuse tase lisab radiaalkiiruse mõõtmistele müra, muutes selle meetodi abil kaaslase tuvastamise keeruliseks. 1998. aastal näitas Proxima Centauri uurimine Hubble'i kosmoseteleskoobiga, et tähe ümber tiirleb kaaslane, mis asub sellest umbes 0,5 aü kaugusel. Hilisem otsing Wide Field Planetary Camera 2 abil ei suutnud ühtegi kaaslast leida.
2017. aastal teatas Atacama suur millimeeter-submillimeeterobservatooriumi kasutanud astronoomide meeskond Proxima Centauri ümber tiirleva külma tolmu vöö avastamisest tähest umbes 1–4 aü kaugusel. Selle tolmu temperatuur on umbes 40 K ja selle hinnanguline kogumass on 1 % Maa massist.
Planeet b.
Proxima Centauri b ehk Alpha Centauri Cb tiirleb ümber tähe umbes 0,05 aü (7,5 miljoni km) kaugusel tiirlemisperioodiga umbes 11,2 Maa päeva. Selle hinnanguline mass on vähemalt 1,17 korda suurem kui Maa mass. Eksoplaneet tiirleb oma ematähe elamiskõlblikus tsoonis. Kuigi planeet asub ematähe elukõlblikkuse tsoonis, ei ole kindel, kas sealt võiks potentsiaalselt ka elu leida, kuna ematähel on võrdlemisi intensiivne tähetuul ja tugevad täheloited.
Esimesed viited eksoplaneedi Proxima Centauri b kohta leidis 2013. aastal Hertfordshire'i ülikooli astronoom Mikko Tuomi, uurides arhiivivaatluste andmeid. Võimaliku avastuse kinnitamiseks käivitas rühm astronoome 2016. aasta jaanuaris projekti "Pale Red Dot". 24. augustil 2016 kinnitas 31 teadlasest koosnev rahvusvaheline meeskond, mida juhtis Guillem Anglada-Escudé Londoni Queen Mary ülikoolist, Proxima Centauri b olemasolu. Eksoplaneedi olemasolu kinnitati Euroopa Lõunaobservatooriumi (ESO) teleskoopidega radiaalkiiruste meetodit kasutades, mõõtmisteks kasutati kahte spektrograafi: ESO 3,6 m teleskoobi HARPS-i ja Väga Suure Teleskoobi UVES-i. Ematähe Proxima radiaalkiirus meie suhtes muutub planeedi tõttu perioodiliselt amplituudiga 1,4 meetrit sekundis.
Planeet c.
Proxima Centauri c on vaidlusalune super-Maa. Selle mass on 7 Maa massi ning see tiirleb tähest ligikaudu 1,5 aü (220 000 000 km) kaugusel, tehes tiiru iga 1900 päeva (5,2 aasta) järel. Kui Proxima Centauri b oleks Maa-suurune, oleks Proxima Centauri c samaväärne Neptuuniga. Suure kauguse tõttu Proxima Centaurist, ei ole see tõenäoliselt elamiskõlbulik, kuna tasakaalutemperatuur on madal, umbes 39 K. Eksoplaneedi avastamisest teatasid Itaalia astrofüüsik Mario Damasso ja tema kolleegid aprillis 2019. Damasso meeskond oli märganud Proxima Centauri väiksemaid liikumisi ESO spektrograafi HARPS radiaalkiiruse andmetes, mis viitas võimalikule täiendavale planeedile, mis tiirleb Proxima Centauri ümber. 2020. aastal kinnitasid planeedi olemasolu Hubble'i kosmoseteleskoobi astromeetria andmed, mis pärinevad umbes 1995. aastast. 2022. aastal avaldati uurimus, mis vaidlustas Proxima Centauri c olemasolu.
Planeet d.
2019. aastal vaatas astronoomide meeskond uuesti läbi ESPRESSO andmed Proxima Centauri b kohta, et täpsustada selle massi. Andmete uurimisel leidis meeskond veel ühe radiaalse kiiruse hüppe, mille perioodilisus oli 5,15 päeva. Teadlased arvasid, et kui see oleks eksoplaneet, oleks selle mass vähemalt 0,29 Maa massi. Täiendav analüüs kinnitas signaali olemasolu, mis viis avastuse väljakuulutamiseni 2022. aasta veebruaris.