Звезда Альфа Центавра

Звезда Альфа Центавра

Звезда Альфа Центавра – тройное яркое светило, относящееся к созвездию Центавра. Оно является ближайшим по отношению к нашей Солнечной Системе, а отдалённость составляет 4,37 лет (световых). Это – самый яркий объект на территории всей группы звёзд, а по всему небу он занимает третье место. Визуальный показатель равен −0,27m. Светило имеет немалые размеры, его два элемента невозможно разглядеть без применения специального бинокля или телескопа. Имеется ещё и третий компонент, красный карлик, с отдалённостью 2,2 градуса по направлению на юго-запад.

Общая информация

Звездная система Альфа Центавра сформировалась, по оценкам астрономов, за 1,5-2 млрд лет до появления Солнца, и ее возраст составляет от 5,5 до 7 млрд. лет. В звездных каталогах объекты, ее составляющие, зафиксированы, как Центавры A, B и C, но имеют при этом и персонифицированные названия: Ригель Кентаврус, Хадар и Проксима Центавра.

16 октября 2012 г. группой ученых из Женевы, проводивших исследования в чилийской обсерватории Ла-Силья, было сделано сенсационное заявление об открытии возле Центавры B экзопланеты земной массы. В течение 3,5 лет методом доплеровской спектрографии проводились измерения отклонений радиальной скорости звезды, что позволило сделать вывод о наличии возле нее крупного объекта. Однако в 2015 г. перепроверка астрономами из Калифорнии и Британии полученных данных выявила ошибку их обработки. После чего научное сообщество признало, что планета возле Хадара не обнаружена.

В 2016 г. журнал «Шпигель» опубликовал статью о том, что ученым удалось найти следы планетарного присутствия возле Проксимы. Информацию подтвердили сотрудники Южной европейской обсерватории, и по сегодняшний день официальных опровержений этому не последовало.

Расстояние от Земли до Альфа Центавра: как долго лететь

Расстояния в космических масштабах измеряются в световых годах, то есть какую дистанцию пройдет свет в вакууме за это время. Например, один световой год говорит о том, что за 365 дней свет пройдет 9640 миллиардов км.

Расстояние до Альфа Центавра от Солнца составляет 4,37 световых лет, поэтому звездная система – главная цель для совершения межзвездных полетов на данный момент. Однако, сказать точно, за какое земное время можно добраться до нее, невозможно, так как зависит от скорости объекта, который будет для этого запущен. Рассмотрим несколько примеров современных технологий, которые могли бы быть применены для подобных путешествий.

В плане экономии для космического полета к Alpha Centauri стоит рассматривать двигатель, основанный на ионном движении. Миссия SMART-1 Европейского космического агентства позволила добраться до Луны за 13 месяцев, а Deep Space 1 – до кометы Боррелли за 20 месяцев. Максимальная скорость, развитая на данный момент ионным двигателем – 56 тысяч км/ч. Если учитывать именно ее, то применяя этот способ, доставка объекта на звездную систему Альфа Центавра займет более 80 тысяч лет.

Более действенным методом считается использование гравитационного маневра. В настоящее время самым быстрым беспилотным космическим кораблем считается «Helios 2», развившим скорость до 253 тысяч км/ч. Но учитывая, что она составляет лишь 0,02% от скорости света, то в результате несложных расчетов выходит, что он доберется до звездной системы Альфа Центавра лишь через 18 тысяч лет.

Еще один вариант, как преодолеть расстояние от земли до Альфа Центавра — это электромагнитный двигатель EM Drive. Основная идея технологии состоит в преобразовании электроэнергии в тягу. Ее применение позволит космическому аппарату долететь до звездной системы за 13 тысяч лет.

В 2016 году миллиардер Юрий Мильнер и физик Стивен Хокинг предложили проект Breakthrough Starshot, главной целью которого и является добраться до звезд Центавра. Предполагается, что будут созданы космические мини-корабли StarChip размерами с флешку, оснащенные встроенными камерами, сенсорами, источниками питания и другим необходимым оборудованием. Они будут отправлены при помощи большого светового паруса, его ширина составит несколько метров, а толщина – лишь пару сотен атомов. На Земле будут расположены лазерные установки с общей мощностью в 100 ГВт. Они, в свою очередь, способствуют разгону скорости кораблей до 216 миллионов км/ч посредством фокусировки световых лучей на описанные паруса.

1000 описанных конструкций будут запущены одновременно, тем самым повысятся шансы, что, хотя бы одна из них доберется до конечной цели. Точные сроки проекта не были названы, но можно попробовать рассчитать их самостоятельно. На построение StarChip может уйти пара десятков лет, после чего столько же времени будет затрачено на сам полет, а также стоит прибавить несколько лет для передачи информации. В целом, получаются довольно обнадеживающие результаты расчета: возможно, уже через полвека человечество увидит первые фото Альфы Центавра.

Альфа Центавра – тройная звездная система

Альфа Центавра (α Centauri, сокр. Альфа Cen или α Cen) является ближайшей звездной системой и ближайшей планетной системой к Солнечной системе. Находится на расстоянии 4,37 световых лет (1,34 парсека) от Солнца. Это тройная звездная система, состоящая из трех звезд: α Центавра A (официально Ригель Кентаурус), α Центавра B (официально Толиман), и α Центавра C (официально Проксима Центавра).

Альфа Центавра А и Альфа Центавра В являются бинарными компонентам. Проксима Центавра, находится ближе всего к Солнцу из этих трех звезд. Поскольку расстояние между Проксимой и любой из Альф Центавра A или B одинаково, двоичная система AB иногда рассматривается как единый гравитационный объект.

Альфа Центавра A

Самая яркая из тройной звездной системы, более известная также как Ригель Кентаурус. Это третья по яркости звезда в нашем ночном небе после Сириуса и Канопуса. Она массивнее Солнца на 10% и немного ярче. Радиус больше солнечного на 22%. Тип звездной классификации G2 V и похож на Солнце (которое также является звездой типа G). Ригель Кентаурус легко увидеть на ночном небе, так как она является четвертой по ярксти звезд на небосводе.

Альфа Центавра В

Альфа Центавра Б является меньшей звездой, чем Солнце, и гораздо менее яркой. Это звезда К-типа оранжево-красного цвета. Она имеет около 90% массы Солнца и на 14% меньший диаметр. Хотя она имеет более низкую светимость, чем Центравра А, Центавра В излучает больше энергии в рентгеновском диапазоне. Звезда более магнитно активна, чем Альфа Центавра А, показывая цикл 8,2 ± 0,2 года по сравнению с 11 годами для Солнца, и около половины от минимума до пика изменения корональной светимости Солнца. Альфа Центавра B имеет видимую величину 1,35.

Не так давно астрономы определили, что вокруг этой звезды вращается планета примерно такой же массы, как и Солнце. Они назвали её Альфа Центавра Bb. К сожалению, этот мир вращается не в обитаемой зоне звезды, а гораздо ближе. Планета обращается вокруг звезды за 3,2 земных дня Астрономы считают, что его поверхность, вероятно, довольно горячая — около 1200º С.

Проксима Центавра

Проксима Центавра находится примерно в 2,2 триллионах км от главной пары звезд в этой системе. Это красная карликовая звезда типа М Она намного тусклее Солнца. Имеет абсолютную величину +15,60, что более чем в 20 000 раз слабее нашего Солнце. Его масса составляет лишь 12% от солнечной.

Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг этой звезды, что делает ее ближайшей планетой к нашей Солнечной системе. Она называется Проксима Центавра Б, и это такой же каменистый мир, как и Земля.

Планета, вращающаяся вокруг Проксимы Центавры, будет купаться в красноватом свете, но она также будет подвержена частым вспышкам ионизирующего излучения от своей родительской звезды. По этой причине этот мир может быть рискованным местом для будущих исследователей, планирующих высадку. Её обитаемость будет зависеть от сильного магнитного поля, которое защитит от сильнейшего из излучений.

Если там есть жизнь, это может быть довольно интересно. Хорошая новость заключается в том, что эта планета вращается в “обитаемой зоне” звезды, что означает, что она может поддерживать жидкую воду на своей поверхности.

Несмотря на все эти проблемы, вполне вероятно, что эта звездная система станет следующей ступенькой человечества к галактике. То, что будущие люди узнают там, поможет им исследовать другие, более отдаленные звезды и планеты.

История

Точное подтверждение, что Альфа Центавра ближе остальных звёзд, дано 150 лет назад англичанином Гендерсоном. Он изучал звёзды Южного полушария с мыса Доброй Надежды. Его исследования согласовались с работами русского астронома Струве В.Я., и немца Бесселя. На основании общих выводов и фактов утвердили примерное расстояние и признали близость системы.

Флаг Южной Австралии (1870 г.), звезды A и B Центавра слева внизу, справа Южный крест

Древние греки в IV веке до н.э. внесли яркую точку в звёздный атлас. А разделил между собой две звезды и доказательно описал это явление, француз Ришо в 1689 году.

Маленькую красную Проксиму открыли только в 1915 году. Её отыскал среди крупных подружек Р.Иннес, шотландский астроном.

Содержание

Две главные звезды α Центавра А и α Центавра B принадлежат главной последовательности и близки по характеристикам к Солнцу. Возраст системы оценивается в 6 миллиардов лет, что больше возраста Солнца, который составляет 4,5 миллиарда лет. Обе звезды вращаются вокруг общего центра масс по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,52 и большой полуосью 23,4 а. е. Период обращения 79,91 года [5] . Их тригонометрический параллакс равен 742,1 ± 1,4 угловой миллисекунды. Собственное движение звезд А и B равно −3,643 ± 0,012 угловой секунды в год по прямому восхождению и +0,697 ± 0,009 угловой секунды в год по склонению, радиальная скорость составляет −22,445 ± 0,0024 км/с. Максимальное угловое расстояние на небесной сфере между ними примерно равно 22″.

Наклонение орбиты звездной пары альфа Центавра A и B к картинной плоскости наблюдателя с Земли составляет 79.205 ± 0.041 градусов, т.е. орбита системы наблюдается почти с ребра, что повышает вероятность обнаружения планет в системе методом транзита.

Кинематические характеристики Проксимы Центавра отличаются от характеристик главных звёзд системы. Проксиму от α Центавра А/B на небесной сфере отделяет угловое расстояние около 2°, что в 4 раза больше углового диаметра Луны.

Координаты α Центавра А:

• Прямое восхождение α₂₀₀₀ = 14 ч 39 м 36 с ,5
• Склонение δ₂₀₀₀ = −60°50’02″

Координаты α Центавра B:

• Прямое восхождение α₂₀₀₀ = 14 ч 39 м 35 с ,1
• Склонение δ₂₀₀₀ = −60°50’13″

До Альфа Центавра не подбросите?

Согласитесь, вопрос, вынесенный в заголовок, можно услышать разве что в фантастическом произведении. Но настолько ли это фантастично? Можно ли добраться до звезды Альфа Центавра. И почему многие фантасты облюбовали именно эту звезду? Давайте порассуждаем на тему межзвездных полетов.

Действительно, Альфа Центавра встречается во многих литературных и кинематографических произведениях. С этой звездой мы встречаемся в произведениях Айзека Азимова, Станислава Лема, Роберта Хайнлайна. Об обитаемых близ этой звезды мирах нам «известно» из таких фильмов как «Трансформеры» (Кибертрон – небольшая планета в системе Альфа Центавра), «Аватар» (Пандора также является планетой этой звезды), «Гостья из будущего». Эта звезда встречается и в компьютерных играх. Откуда же ей столько внимания? Почему многие фантасты именно к Альфа Центавра отправляют героев своих произведений? Может быть они знают что-то, что не известно нам?

Планета Кибертрон из фильма «Трансформеры»

Давайте посмотрим поближе на эту загадочную звезду. Альфа Центавра находится в созвездии Центавр и представляет собой не отдельную звезду, а звездную систему из трех звезд, расположенную на расстоянии «всего» чуть более чем в 4 световых годах от нашего Солнца. То есть свет от этой звездной системы добирается до нас 4 года (от Солнца до Земли свет доходит примерно за восемь минут). Это самая близкая к нам звездная система, наша соседка. В этом состоит первая причина, почему эти звезды созвездия Центавр так интересны нам, землянам.

Самая ближняя из трех звезд, Проксима Центавра (кстати, «proxima» означает «ближайший»), самая маленькая и тусклая из этих трех звезд (в семь раз меньше Солнца). Ее невооруженным глазом увидеть нельзя – яркость этой звезды в 150 раз меньше яркости Солнца. Интересной особенностью звезды является тот факт, что она периодически вспыхивает, увеличивая свою яркость. Такое нестабильное поведение вряд ли способствует зарождению жизни в пределах Проксима Центавра. Но тот факт, что это самая близкая звезда к Солнечной системе подогревает исследовательский интерес человечества.

Небольшая фантазия на тему «Если бы вместо Солнца была Альфа Центавра»

В отличие от Проксимы две другие звезды системы – Альфа Центавра А и Альфа Центавра В гораздо более яркие. Кстати, никогда не задумывались, почему часто в названии звезд фигурируют греческие буквы альфа, бета, гамма и т.д.? С помощью греческого алфавита звезды помечают по степени яркости: альфа – самая яркая звезда созвездия, бета – чуть менее яркая и т.д. Так вот, Альфа Центавра А и В самые яркие звезды созвездия Центавр. С Земли они кажутся одной звездой, т.к. расположены очень близко друг от друга (естественно, в масштабах космоса). Но если наблюдать вооруженным глазом (хотя бы с помощью хорошего бинокля), будет видно, что это две отдельные звезды. Сравнительная близость к нам этой звездной системы, яркость и близкое расположение звезд системы друг к другу делают Альфа Центавра одной из ярчайших звезд на небосклоне. Вот только увидеть ее жителям Северного полушария не удастся – это обитатель Южного полушария. В Южном полушарии Альфа Центавра входит в систему южных навигационных указателей, с помощью которых можно определять стороны света – ну как в Северном полушарии Полярная звезда (кстати, Полярная звезда еще называется Альфа Малой Медведицы, т.е. самая яркая звезда созвездия Малая Медведица).

Альфа Центавра на Южном небосклоне

А вот теперь самое интересное: Альфа Центавра А и В очень похожи на Солнце. Следовательно, астрофизики (такие серьезные дядечки, изучающие строение небесных тел) небезосновательно полагают, что вблизи этих звезд могут существовать планеты, подобные Земле. Более того, в 2012 году в системе Альфа Центавра была обнаружена планета. Правда, она расположена близко к Альфа Центавра В, и существование жизни в привычном нам понимании там маловероятно. Но обнаружение планет довольно непростая задача, т.к. планеты, в отличие от звезд, не имеют собственного излучения. Ученым порой требуется довольно много времени, чтобы обнаружить планету возле далекой звезды. Поэтому вполне вероятно, что в ближайшем времени мы услышим об открытии новых планет в системе Альфа Центавра. И это вторая причина, почему человечество грезит отправкой первой межзвездной миссии именно к Альфа Центавра.

Относительные размеры Солнца и звезд системы Альфа Центавра

Надеюсь, эти два больших аргумента – близость к Солнечной системе и схожесть с Солнцем — и вам помогли вступить в ряды тех людей, которые считают Альфа Центавра наилучшим кандидатом для первого межзвездного перелета. В общем, хоть завтра запрыгивай в космический корабль – и в путь! Но вот тут нас подстерегает непреодолимое на сегодняшний день препятствие – топливо. Да-да, именно ракетное топливо. Слышали о космическом аппарате «Вояджер-1»? На сегодняшний день это самый быстрый космический аппарат. Он был запущен в космос 5 сентября 1977 года. С тех пор (а это более 37 лет) аппарат преодолел «всего» 19,5 миллиардов километров. Если считать в световых годах, то это чуть больше 0,002 световых года. Сейчас скорость «Вояджера-1» составляет 17 км/с. Аппарату понадобится более 70 тысяч лет, чтобы добраться до Альфа Центавра. Существующее химическое топливо слишком низкоэффективно, а его требуемый запас должен быть слишком большим, чтобы его можно было использовать для межзвездных путешествий. Поэтому с уверенностью можно говорить, что на сегодняшний день межзвездные путешествия возможны только в фантастике.

И тем не менее человечество не оставляет мысли о путешествиях к далеким звездам. И уже не фантастами, а учеными разрабатываются планы освоения далекого космоса. Наиболее известный из таких проектов – проект «Дедал».

Так мог бы выглядеть космический корабль по проекту «Дедал»

Кстати говоря, этот проект не такая уж новинка – ему более 30 лет. Тем не менее, он до сих пор остается наиболее реальным проектом межзвездного космического корабля, использующего существующие технологии. Космический корабль «Дедал» по проекту должен быть оснащен импульсным термоядерным двигателем, способным развивать скорость до 13% от скорости света. Предполагалось, что такой космический аппарат достигнет звезды Барнарда за 49 лет. Эта звезда находится на расстоянии 5,91 световых лет – дальше, чем Проксима или Альфа Центавра, но на момент подготовки проекта предполагалось (что в последствии не подтвердилось), что эта звезда имеет планеты.

Существуют и более современные проекты. Например, создание звездолета с использованием плазменных, ионных двигателей и даже солнечного паруса. Но наиболее эффективным считается топливо, основанное на антивеществе. Антивещество состоит из тех же элементарных частиц, что и обычное вещество, но только с противоположным зарядом. При взаимодействии частиц и античастиц происходит их взаимное уничтожение с выделением колоссального количества энергии. Но проблемой является тот факт, что в природе антивещество практически не встречается. Ученым удалось искусственно получить ничтожное количество антивещества. Стоимость же его просто огромна – производство одного грамма антиводорода может обойтись в более 100 миллиардов долларов США! К томе же антивещество крайне нестабильно, из-за чего его чрезвычайно сложно хранить. Несмотря на это ученые продолжают работать над совершенствованием технологий синтеза антиматерии, что позволяет рассматривать ее в качестве альтернативного топлива для межзвездных экспедиций. А пока антиматерию неплохо в своих произведениях эксплуатируют фантасты. Кстати говоря, Джеймс Кэмерон в фильме «Аватар» для перелета к звездной системе Альфа Центавра использовал космический корабль как раз на антивеществе. Действительно, антивещество могло бы быть идеальным топливом для кораблей будущего. Оно позволило бы сконструировать достаточно компактный корабль, способный разогнаться до десятых долей от скорости света и достичь Альфа Центавра менее чем за 50 лет. Правда, такие высокие скорости ставят перед учеными и инженерами новые технические задачи. Например, на скорости 10% от скорости света мельчайшая пылинка, встретившаяся на пути корабля, способна серьезно его повредить. Следовательно, при конструировании космических кораблей будущего необходимо создание и серьезных систем защиты, экранов.

Космический корабль из фильма «Аватар»

Несмотря на это, наука не стоит на месте. Уже сейчас на вопрос, поставленный в начале статьи, — возможно ли отправиться в межзвездные путешествия – можно ответить утвердительно. Да, не сегодня и даже не завтра. Но человек всегда стремился заглянуть за горизонт. Для исследователей прошлого и изучение неизведанных земель казалось трудновыполнимым. Да что там исследования многовековой давности! Еще недавно полеты в космическое пространство были фантастикой, а сегодня в космос летают туристы. Вполне возможно, что уже современные люди станут свидетелями великих космических открытий!