Rigil Kentaurus

Tähtien lähiohituksia tuplasti enemmän kuin aiemmin arveltiin

Pe, 09/08/2017 - 19:33 By Jarmo Korteniemi
Kuva: ESO/R.-D.Scholz et al. (AIP)

Aurinkokunnan lähettyvillä liikkuu enemmän tähtiä kuin aiemmin oletettiin, kertoo uusi tutkimus. Mielenkiintoisin löytö oli tähti, jonka rata tulee kulkemaan suoraan sisemmän Oortin pilven läpi.

Kerroimme pari vuotta sitten lähiohituksia tekevistä tähdistä. Nyt näistä laskelmista on ilmestynyt uusi ja paranneltu versio, joka perustuu Gaia-satelliitin tarkempiin havaintoihin.

Tutkimuksessa laskettiin mihin tähdet radoillaan kulkevat. Tarkasteltu aikaväli ulottui viisi miljoonaa vuotta sekä menneisyyteen että tulevaisuuteen. Tutkimus julkaistaan piakkoin Astronomy & Astrophysics -tiedelehdessä.

Analysoitavana oli hieman yli 320 000 tähteä. Niistä 725:n huomattiin käyvän/käyneen alle 32 valovuoden päässä Auringosta. (Tässä eivät kuitenkaan ole kaikki lähiohitukset, sillä tutkimus oli vasta alustava. Siinä ei analysoitu kaikkien tunnettujen tähtien ratoja.)

Tutkimuksessa päästiin arvioimaan lähiohitusten todennäköisyyksiä. Lähimmän 6,5 valovuoden etäisyydelle eksyy sen perusteella noin sata tähteä miljoonassa vuodessa. Luku on kaksi kertaa suurempi kuin aiemmat mallit ovat ennustaneet. Tällä hetkellä noin läheltä löytyy neljä tähteä: kolme kuuluu Rigil Kentaurus -järjestelmään ja yksi on yksinäinen pieni Barnardin tähti. (Aivan 6,5 valovuoden rajalla lymyilee lisäksi Luhman 16, ruskeiden kääpiöiden pariskunta.)

Ehkäpä mielenkiintoisin tutkimuksen yksittäinen havainto oli Gliese 710 -tähden tarkentunut rata. Se tulee aikanaan kulkemaan Oortin pilven sisäosien läpi. Lue tästä tapahtumasta tarkemmin toisesta jutustamme!

Aineistosta oli poistettu tarkoituksella erittäin nopeasti liikkuvat tähdet (esim. Barnardin tähti), sekä ne tähdet, joiden mittauksissa oli suuria epävarmuuksia. Edeltävän tutkimuksen suurimmat lähitähdet (Rigil Kentaurus A ja B sekä gamma Microscopii) taas puuttuvat aineistosta kokonaan, sillä Gaia ei ole mitannut tällaisten kirkkaiden tähtien liikkeitä.

Tulokset perustuvat Gaia-satelliitin ensimmäisiin julkaistuihin havaintoihin (syyskuussa 2016). Gaia mittaa tähtien paikat ja nopeudet aiempia kartoituksia tarkemmin, ja kattaa suuremman tähtimäärän kuin mikään aiempi laite. Satelliitti sijaitsee Maan L2-pisteessä eli Auringosta katsoen Maan takana. Näin se pystyy tarkkailemaan pimeää tähtitaivasta taukoamatta.

Käytetty malli on vielä testausvaiheessa ja yksinkertaistettu versio lopullisesta. Se kuitenkin tarkensi ja laajensi huomattavasti aiemmilla aineistoilla tehtyjä laskelmia tähtien liikkeistä.

Tulevat Gaian aineistojulkaisut parantavat laskelmien tarkkuutta entisestään ja lisäävät analysoitujen tähtien määrää. Seuraava julkaisu on luvassa huhtikuussa 2018.

Lähde: Bailer-Jones (2017)

Otsikkokuvassa Auringon lähiympäristö nykyisellään. Siniset viivat kuvaavat 5 valovuoden etäisyyksiä. (ESO/R.-D.Scholz et al. (AIP))

Vahvistus: Lähin eksoplaneetta kiertää tähteä Rigil Kentaurus C

To, 12/22/2016 - 14:46 By Jarmo Korteniemi
Kuva: ESO/M. Kornmesser

Kaksi tuoretta tutkimusta varmisti asioita aivan Auringon lähinaapurista. Proxima Centaurilla todella on kiertolainen, ja toisaalta Proxima itse todella kiertää Alfa Kentauria. Ja koko systeeminkin nimi muuttui Rigil Kentaurukseksi.

Tieteessä tärkeintä ei useinkaan ole se historiankirjoihin merkitty uusi idea, ensimmäinen havainto tai alustava matemaattinen mallikaan. Tärkeintä ovat niiden vahvistukset, jotka tosin jäävät usein turhan vähälle huomiolle.

Proxima b -planeetasta tuli eräs kohutuin tiedeuutinen vuonna 2016. Nyt toinenkin tutkijaryhmä on perehtynyt Proxima Centaurin vaappumiseen, josta planeetta havaittiin. He käyttivät analyysissään samoja aineistoja kuin planeetan löytäjätkin, mutta eri tekniikkaa. Planeetan vaikutus näkyi jokaisessa vieläpä selvemmin kuin alkuperäisessä löydössä.

Uusi lähestymistapa toi myös uutta tietoa. Se nimittäin sulki pois aiemmin auki jääneen mahdollisuuden, että kauempana Proximasta kiertäisi toinen planeetta. Tutkijoiden mukaan mitään merkittävää kiertolaista ei vaikuta löytyvän ainakaan 480 miljoonan kilometrin säteellä tähdestä. Tämä vastaa matkaa Auringosta asteroidivyöhykkeen ulkolaidalle.

Proximan planeetan vahvistavaa tutkimusta ei ole vielä hyväksytty julkaistavaksi, mutta sen voi lukea ArXiv-palvelusta.

Toisessa tutkimuksessa kävi ilmi, että Aurinkoa lähin tähtijärjestelmä on Alfa Kentauri. Asia on ollut vaakalaudalla noin sadan vuoden ajan, aina siitä lähtien kun Robert Innes löysi Proximan hieman lähempää vuonna 1915. Tähän asti ei ole ollut varmaa, onko Proxima osa tuota järjestelmää vai ei.

Tutkijat kertoivat marraskuussa onnistuneensa viimein mittaamaan Proximan nopeuden riittävän tarkasti: se on vain 300  metriä sekunnissa Alfa Kentaurin suhteen. Tämä on selvästi vähemmän kuin pakonopeus Alfan vaikutuspiiristä olisi Proximan etäisyydellä (n. 500 m/s). Edes mittausten virherajat eivät yllä lähellekään toisiaan. Tähdet ovat varmasti sidoksissa toisiinsa. Asiaa käsittelevä artikkeli on luettavissa Astronomy and Astrophysics -lehden verkkosivuilta.

Yksi Proximan kierros Alfan keskuksen (jossa muuten on kaksi muuta tähteä, A ja B) ympäri kestää noin 550 000 vuotta. Koska rata on varsin elliptinen, etäisyys päätähtiin vaihtelee tuona aikana 4300 ja 13000 AU:n välillä. AU tarkoittaa astronomista yksikköä, eli Maan ja Auringon välistä keskietäisyyttä.

Omaan aurinkokuntaamme sijoitettuna Proxima kiertäisi siis jossain sisemmän Oortin (tai Hillsin) pilven tienoilla. Toistaiseksi noin kaukaa ei täältä "omalta pihaltamme" ole onnistuttu löytämään ainuttakaan kappaletta. Jopa hypoteettinen yhdeksäs planeetta, Ykä, kävisi mallien mukaan enintään 1200 AU:n päässä.

Juuri nyt Proxima on kahdesta muusta tähdestä katsoen lähes ratansa kauimmassa pisteessä. Auringosta katsoen tähdet taas tekevät lähimmän ohituksensa noin 30 000 vuoden kuluttua (tästä lisää aiemmassa jutussamme tähtien lähiohituksista).

Lopuksi vielä muistutus: Koko käsitellyn lähimmän tähtijärjestelmän virallinen nimi on Rigil Kentaurus. Nimi tulee arabiankielisestä lauseesta "Al Rijl al Kentaurus" ja tarkoittaa Kentaurin jalkaa. Kansainvälinen tähtitieteellinen Unioni IAU virallisti nimen marraskuussa. Rigil Kentaurus valittiin monien muiden nimien, kuten Alfa Kentaurin ja Tolimanin, joukosta. Myös Proxima Centaurin nimi virallistettiin aiemmin tänä vuonna. Mutta nyt, koska se on myös osa Rigiliä, sillä on myös toinen virallinen nimi, "Rigil Kentaurus C". Samalla sen planeetta on sekä "Proxima Centauri b" että "Rigil Kentaurus Cb". IAU:n hyväksymästä nimilistasta löytyy 225 muutakin tuttua ja tuntemattomampaa tähteä.

Päivitys klo 18:50: Lisätty lyhyt kappale tähtien näennäisistä etäisyyksistä.

Otsikkokuva: ESO/M. Kornmesser (hahmotelma mahdollisesta maisemasta planeetan pinnalta)