Proxima Centauri: nejbližší červený trpaslík a aktivní hvězda

Proxima Centauri – nejbližší červený trpaslík ke Slunci: aktivní záblesková hvězda v Kentauru, klíčová pro studium exoplanet a hvězdné aktivity.

Proxima Centauri je červený trpaslík, který je pravděpodobně součástí hvězdného systému Alfa Centauri a je nejbližší hvězdou ke Slunci ve vzdálenosti 4,22 světelných let (3,99×10¹³ km)¹³. Nachází se v souhvězdí Kentaura. Patří mezi chladné hvězdy spektrální třídy M (často uváděno jako M5,5Ve nebo podobně) — jde o malou, hustou a poměrně chladnou hvězdu s výrazně nižší hmotností, poloměrem i zářivým výkonem než Slunce. Její luminosita je jen zlomek sluneční (řádově 10−3 L☉), efektivní teplota několik tisíc kelvinů a hmotnost a poloměr přibližně desítky procent hmotnosti a poloměru Slunce.

Historie pozorování a vztah k Alfa Centauri

Robert Innes zjistil, že Proxima Centauri má stejný vlastní pohyb jako Alfa Centauri v roce 1915, když byl ředitelem Union Observatory v Johannesburgu v Jižní Africe. Společný vlastní pohyb naznačil, že Proxima je gravitačně vázána na systém Alfa Centauri (Alfa Centauri A a B), ačkoli její oběžná doba kolem společného těžiště je velmi dlouhá — řád statisíců až milionů let podle odhadů. Díky své blízkosti je Proxima předmětem intenzivního zájmu astronomů i projektů zaměřených na přímou mezihvězdnou exploraci.

Aktivita a záblesky

V roce 1951 Harlow Shapley prohlásil, že Proxima Centauri je vzplanutá hvězda. Pozorování ukázala, že hvězda se nárazově velmi rychle a silně zjasňuje — u Proximy byly zaznamenány časté a energetické záblesky v optickém i rentgenovém/UV pásmu. Fotografie a časové řady ukázaly, že hvězda se měřitelně zjasňuje přibližně v 8 % případů, což z ní činilo jednu z nejaktivnějších zábleskových hvězd tehdy známých. Taková aktivita (silné magnetické pole, flary a vysoké emisní toky XUV záření) má významné důsledky pro atmosféry a možnou obyvatelnost těsně obíhajících exoplanet.

Exoplanety a možnost obyvatelnosti

Proxima Centauri je také zajímavá tím, že kolem ní byly objeveny nebo navrženy planety. Nejznámější je Proxima b, která byla oznámena v roce 2016 a je detekována metodou radiální rychlosti. Proxima b obíhá velmi blízko své hvězdě s periodou přibližně 11,2 dne a má minimální hmotnost řádově srovnatelnou se Zemí; nachází se v oblasti, kterou lze v obecném smyslu považovat za „obyvatelnou zónu“ pro tuto hvězdu (tedy kde by na povrchu tělesa s vhodnou atmosférou mohla existovat kapalná voda). Nicméně intenzivní záření a časté flary Proximy komplikují dlouhodobou udržitelnost atmosféry a kapalné vody na povrchu takové planety.

Kromě Proximy b byly navrženy i další kandidátní signály (označované Proxima c a Proxima d) na základě dalších dat radiálních rychlostí a pozorování; jejich potvrzení a přesné parametry jsou předmětem pokračujícího výzkumu a debaty v odborné literatuře.

Fyzikální vlastnosti a význam pro vědu

• Spektrální třída: M (červený trpaslík), silná magnetická aktivita.
• Vzdálenost: cca 4,22 světelných let od Slunce.
• Velikost a hmotnost: řádově 0,1–0,2 hmotnosti Slunce a podobně menší poloměr.
• Zářivost: podstatně menší než u Slunce; velký podíl vyzařované energie je však v rentgenové a UV oblasti během erupcí.
• Rotace a cykly: Proxima vykazuje rotaci a pravděpodobné magnetické cykly, které ovlivňují dlouhodobou aktivitu.

Proč je Proxima důležitá

Proximina blízkost z ní činí klíčový cíl pro zkoumání exoplanet a pro testování technik přímého zobrazení, spektroskopie atmosfér a sond mezihvězdné rychlé průzkumné technologie (např. koncepční projekty jako Breakthrough Starshot mají Proximu jako jeden z možných cílů). Zároveň představuje příklad, jak aktivita malých hvězd ovlivňuje habitabilitu planet, což je důležité při hodnocení obyvatelnosti tisíců podobných červených trpaslíků v Mléčné dráze.

Pro další informace o hvězdě a souvisejících objevech astronomové průběžně aktualizují výsledky pozorování pomocí pozemních dalekohledů i družic (např. radiální rychlostní měření, astrometrie a pozorování v rentgenovém/UV spektru), takže naše poznání Proximy Centauri se nadále zlepšuje.

Vlastnosti

Červení trpaslíci jsou obvykle příliš slabí na to, aby je bylo možné pozorovat pouhým okem, tedy bez dalekohledu. Proxima Centauri má zdánlivou hvězdnou velikost 11, zatímco její absolutní hvězdná velikost je velmi slabých 15,5. Dokonce i z Alfy Centauri A nebo B by Proxima byla vidět jen jako hvězda 5. velikosti.

Proxima Centauri je nejbližší hvězdou ke Slunci již přibližně 32 000 let. Barnardova hvězda se ke Slunci nejvíce přiblíží kolem roku 11 700 našeho letopočtu, kdy se přiblíží na vzdálenost přibližně 3,8 světelného roku. V té době však již nebude nejbližší hvězdou, protože Proxima Centauri se v té době ke Slunci ještě více přiblíží.

Velikost Proximy Centauri (vpravo) ve srovnání s jejími nejbližšími sousedy.

Exoplaneta

Na adrese 2016byla Evropskou jižní observatoří objevena exoplaneta kolem Proximy Centauri, Proxima Centauri b (nebo Proxima b). Byla nalezena v obyvatelné zóně a předpokládalo se, že je podobná Zemi, přičemž její ESI je 0,87. I když je podobná Zemi, nemusí být na povrchu obyvatelná, protože Proxima Centauri vyzařuje silné sluneční erupce a silný sluneční vítr, který by mohl odloučit části atmosféry planety, čímž by se stala méně obyvatelnou.

V říjnu 2016 vědci z francouzského výzkumného institutu CNRS uvedli, že planeta může mít na povrchu oceány a řídkou atmosféru. Zda je tato myšlenka pravdivá, či nikoli, není známo.

Otisk povrchu Proximy Centauri b. Systém Alfa Centauri je na obloze vidět jako dvě malé hvězdy.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to Proxima Centauri?

Otázka: Kde se Proxima Centauri nachází?

Otázka: Kdo zjistil, že Proxima Centauri má stejný vlastní pohyb jako Alfa Centauri?

Otázka: Kdy Harlow Shapley prohlásil, že Proxima Centauri je vzplanutá hvězda?

Otázka: Jak často se Proxima Centuari měřitelně zjasňuje?

Otázka: Jak daleko od Země se Proximia Centuari nachází?

Hledání podle dopisu