地球から4.37光年の距離にあるアルファケンタウリは、私たちに最も近い星系です。何世代にもわたって、科学者や思想的思想家は、それが私たち自身の太陽のような惑星系を持っているのか、そこにも生命が存在するのかどうかについて考えてきました。残念ながら、この星系で太陽系外惑星を見つけるための最近の努力は失敗し、潜在的な検出は後でデータのアーチファクトの結果であることが示されました。
これらの失敗した取り組みに対応して、アルファケンタウリ周辺の太陽系外惑星を見つけるために、さらにいくつかの野心的なプロジェクトが開発されています。これには、Project Blueのような直接撮像宇宙望遠鏡や、Breakthrough Starshotとして知られる星間ミッションが含まれます。しかし、イェール大学の研究者が率いる新しい研究によれば、既存のデータを使用して、このシステムの惑星の確率（およびその種類）を決定できます。
彼らの発見を詳述した研究は最近現れた 天文ジャーナル「アルファケンタウリシステムにおける惑星探知能力」というタイトルで。この研究は、イェール大学の大学院生であり、National Science Foundation（NSF）のフェローであるLily Zhaoが主導し、イェール大学のDebora Fischer、John Brewer、およびMatt Giguereと、UniversidadのBárbaraRojas-Ayalaが共同執筆しました。チリのアンドレス・ベロ。
彼らの研究のために、Zhaoと彼女のチームは、私たちに最も近い星系内に惑星を配置する努力がこれまでに失敗した理由を検討しました。統計的に言えば、Alpha Centauriが独自のシステムを持っている可能性が非常に高いことを考えると、これは驚くべきことです。フィッシャー教授が最近のエールニュースのプレスリリースで指摘したように：
「宇宙から、最も一般的なタイプの惑星は小さな惑星であることが私たちに伝えられており、私たちの研究では、これらがまさにアルファケンタウリAとBを周回している可能性が最も高い惑星であることを示しています…アルファケンタウリは非常に近いため、最初の目的地です私たちの太陽系の外。アルファケンタウリAとBの周りに小さな岩だらけの惑星があることはほぼ確実です。」
イェール大学の天文学の教授であることに加えて、デボラフィッシャーはイェール太陽系外惑星グループのリーダーの1人でもあります。フィッシャーは彼女の分野の専門家として、太陽系外の惑星の研究と地球類似体の探索に数十年の人生を捧げてきました。 NASAと全米科学財団から提供された部分的な資金提供により、チームは最新の太陽系外惑星探査機器のいくつかによって収集された既存のデータに依存していました。
これらには、チリにあるセロテロロアメリカンオブザーバトリー（CTIO）の小型および中程度の開口部研究望遠鏡システム（SMARTS）に搭載された分光器CHIRONが含まれていました。この機器はフィッシャーのチームによって構築され、それが提供したデータは、ESOの超大型望遠鏡（VLT）の高精度放射速度惑星探査機（HARPS）および紫外および可視エシェル分光器（UVES）機器と組み合わされました。
これらの機器によって収集された10年間のデータを使用して、Zhaoと彼女の同僚は、Alpha Centauriシステム用のグリッドシステムをセットアップしました。存在していた惑星の兆候を探すのではなく、データを使用して、そこに存在できない惑星の種類を除外しました。趙がスペースマガジンにメールで伝えたように：
「この研究は、アルファケンタウリシステムの既存のデータを使用して惑星を見つけるのではなく、存在できない惑星を特徴付けるという点で特別でした。そうすることで、システム全体に関するより多くの情報を返し、この独自のカリスマシステムの将来の観測のためのガイダンスを提供します。
さらに、チームはアルファケンタウリ星系の星の化学組成を分析して、惑星を形成するために利用できる材料の種類についてさらに学習しました。 Alpha Centauriの3つの星（Alpha、Beta、Proxima）でさまざまな望遠鏡によって行われた観測キャンペーンによって得られたさまざまな値に基づいて、そこに存在できる惑星の種類に制約を課すことができました。
「既存のデータは、アルファケンタウリAの53地球の質量、アルファケンタウリBの8.4地球の質量、およびプロキシマケンタウリの0.47地球の質量の居住可能ゾーンにある惑星を除外していることを発見しました。 「化学組成に関しては、アルファケンタウリAとBの炭素/酸素とマグネシウム/シリコンの比率が太陽の比率と非常に似ていることがわかりました。」
基本的に、彼らの研究結果は、アルファケンタウリシステムにおける木星サイズの巨大ガスの可能性を事実上除外しました。アルファケンタウリAの場合、彼らはさらに、地球の質量が50未満の惑星が存在する可能性があることを発見しましたが、アルファケンタウリBは地球の質量が8より小さい惑星を持っている可能性があることを発見しました。少なくとも1つの地球に似た惑星があることがわかっているプロキシマケンタウリの場合、地球の質量の半分未満のものがさらに存在する可能性があると判断しました。
この研究は、太陽系外惑星のハンターに希望を与えることに加えて、惑星の居住性にかなり興味深い影響をもたらします。基本的に、システム内の岩の多い惑星の存在は有望です。しかし、ガスジャイアントがなければ、惑星が居住可能な状態を維持するための重要な要素が失われる可能性があります。
「私たちの最も近い恒星の隣人の周りに居住可能な地球質量の惑星がまだ存在し得ないだけでなく、これらの潜在的に居住可能で岩の多い惑星の生存を危険にさらす可能性のある巨大ガスも存在しません」と趙は述べた。 「さらに、これらの惑星が存在する場合、アルファセンA / Bと私たちの愛する太陽の類似性を考えると、これらの惑星は私たち自身の地球に類似した組成を持っている可能性があります。」
現在、アルファケンタウリに太陽系外惑星の存在を確認できた機器はありません。しかし、趙が示したように、彼女と彼女のチームメイトは、将来の調査がそれを行うために必要な感度を持つことになると楽観的です。
「この1か月間で、これらの可能な惑星を近い将来発見するために必要な精度を約束するいくつかの次世代機器の試運転が見られました。
これらには、最近パラナル天文台に設置された、ESOで構築されたロッキー太陽系外惑星と安定分光観測用のEchelle SPectrograph（ESPRESSO）と、エール大学で構築されたExtreme PREcision Spectrometer（EXPRES）が含まれます。この後者の装置は現在、チャオが参加しているアリゾナ州のローウェル天文台で観測を行っています。
「これらの機器は、10〜30 cm / sの精度を約束しており、ケンタウリ星の周りに住むことができる惑星など、より小さく、より遠くの惑星を検出できるはずです」とZhao氏は述べています。 「これら2つの計器の視野は少し異なります（ESPRESSOにはアルファケンタウリのある南半球があり、EXPRESにはたとえばケプラーや多くのK2フィールドがある北半球があります）。」
新しい道具が自由に使えるようになり、趙と彼女のチームが開発した方法のように、地球に最も近い星系は、今後数年間で天文学者と太陽系外惑星ハンターにとって真の宝庫になるはずです。そして、私たちが見つけたものはすべて、Project BlueやBreakthrough Starshotなどのグループによる直接的な調査のターゲットになるでしょう。 ETが隣に住んでいる場合は、きっとすぐに耳にするでしょう。
