Альфа Центавра (английский вариант – Alpha Centauri), пожалуй, самая известная звезда, название которой употребляется довольно часто и в науке, и в искусстве и в нашей повседневной жизни, однако подавляющее большинство людей о ней практически ничего не знают. Попробуем восполнить все имеющиеся информационные пробелы в этом вопросе.

Невзирая на широкую известность и даже популярность Альфы Центавра, далеко не все знают, что на небе в Северном полушарии ее практически не видно, за исключением приэкваториальных широт. В то же время, находясь на экваторе или в Южном полушарии Альфу Центавра можно легко обнаружить собственно в созвездии Центавра в одной из передних ног астеризма Кентавра недалеко от еще одной яркой звезды – Хадар.

В Южном полушарии Альфа Центавра является одной из самых ярких звезд, уступая по этому показателю Сириусу и Канопусу, входя в так называемый навигационный астеризм в качестве Внешней звезды Южных указателей, по которой находят созвездие Южный Крест.

Альфа Центавра в 2016 году получила от Международного астрономического союза свое официальное имя Ригель Кентаурус, что является латинской производной от арабского словосочетания Ридзль аль-Канатур, что переводится как «нога Кентавра». Согласитесь, немногие знали об этом, привыкнув ранее к старой доброй Альфе Центавра. Стоит также добавить, что у нее есть и другие менее употребляемые названия, такие, скажем как Бангула, от латинского слова ungula, то есть «копыто») и Толиман от арабского Ал-Зулман, то есть «Страусы».

Альфа Центавра не нашла своего отображения в культурах и науках древних народов, кроме китайцев, которые, могли ее наблюдать, вероятно, в своих южных провинциях. У них звезда входила в астеризм NAN MEN, а это означает южные ворота, он состоял из Альфы и Эпсилон Центавра. Следовательно, сама Альфа называлась Nan Men Er, что переводится как Вторая звезда Южных ворот.

Первым, кто наблюдал и каталогизировал Альфу Центавра в своем Альмагесте был Клавлий Птолемей, который в конце первого века нашей эры смог это сделать, находясь в египетской Александрии. Сейчас в результате прецессии звезда значительно сместилась южнее и в северной части Египта ее уже не увидеть.

Первым из европейцев внимание Альфе Центавре уделил английский исследователь Роберт Хьюс в своей работе 1592 год «Трактат де Глобис». В 1689 году французский астроном и священник-иезуит Жан Рихо, находясь во французском владении в Индии городе Пудучерри, наблюдал за кометой и случайно обнаружил двоичный характер Альфы Центавра.

Шотландский астроном Роберт Т.А.Иннес, находясь в обсерватории на мысе Доброй Надежды в Южной Африке, открыл в 1915 году Проксиму Центавра, которая стала третьей компонентой в системе Альфы Центавра и ближайшим к Солнцу объектом звездной величины.

Альфа Центавра довольно широко упоминается в литературе, компьютерных играх и кинематографии. Cреди наиболее известных произведений отметим научно-фантастические романы Александра Беляева «Прыжок в ничто», Станислава Лема «Магелланово облако», Роберта Хайнлайна «Пасынки Вселенной», Лю Цысиня «Задача трех тел», Уильяма Гибсона «Нейромант» и «Мона Лиза Овердрайв», компьютерные игры ?«Цивилизация Сида Мейера», «StarCraft», «Alien Legacy», «Killzone 2» и «Killzone 3», фантастических фильмах и сериалах «Трансформеры», «Гостья из будущего», «Москва-Кассиопея», «Эта фантастическая планета», «Вавилон-5», «Пришелец», «Сквозь горизонт», «Чужие против Хищника» и многие другие.

В шедевре кинофантастики «Аватар» Джеймс Кэмерон поместил сюжет и героев фильма в систему Альфы Центавра, где вокруг газового гиганта Полифема, планеты одной из компонент, вращается землеподобный спутник Пандора, населенный разумной расой туземцев На’ви. Фильм имел огромный успех в мире как в кассовом плане, так и в плане популяризации идеи перспективных полетов к звездам Альфы Центавра.

Теперь давайте подробно поговорим о том, что же собой представляет звездная система Альфа Центавра или Ригель Кентаурус с точки зрения астрофизики.

Альфа Центавра – звёздная система, наиболее близкая к Солнечной. Яркая и притягательная. Человечество лелеет надежды найти там собратьев по разуму. Объекты системы доступны к наблюдению и изучению.

Тройная звезда Альфа Центавра входит в созвездие Центавра Южного полушария. Если мысленно провести прямую линию между Большой Медведицей и Девой, опуститься от экватора на 50 градусов, попадёшь на искомое созвездие на другой стороне Земли. В систему входят три составляющих: звёзды Центавра А, Центавра B, маленький красный карлик Альфа Центавра C или Проксима Центавра. Система выделяется на звёздном небе, занимает третью по яркости позицию.

По возрасту Альфа Центавра старше Солнечной системы на 2 миллиарда лет. Ей 6 миллиардов лет, а Солнцу только 4.5. Космические характеристики максимально похожи. Если смотреть невооружённым глазом, то различить звезду А от В невозможно. Благодаря двойственному союзу достигается впечатляющая яркость. Но стоит вооружиться простым телескопом, маленькое расстояние станет хорошо заметным. Можно наблюдать настоящий вальс двух звёзд.

Свет, излучаемый соседками Альфой и Бетой Центавра, добирается до Земли за 4,3 года. Колебание объектов незначительны, считаются относительно стабильными. Звёзды вращаются вокруг собственного, общего для трёх, центра массы. Добраться на современном космическом корабле до Альфа Центавра можно за 1,1 миллион лет, так что в ближайшем будущем этого не случится.

Первая звезда – Центавра А очень похожа на Солнце. В атмосфере есть холодный тонкий слой. Масса Альфы на 0,08 больше массы Солнца, светит ярче и жарче. Её часто упрекают, что она заслоняет собой Бету Центавра, но благодаря двойственному союзу подружки заметны на небосклоне. Ещё Альфу называют – Ригель Кентаурус, «нога Центавра». Греки так определяли месторасположение объекта в композиции Центавра. Самое редкое название – Толиман. Его больше употребляют астрологи. Свечение звезды – бело-жёлтое.

Вторая звезда – Центавра B меньше Солнца на 12%, следовательно, холоднее. От Центавра А её отделяет расстояние в 23 астрономической единицы. Звёзды сильно взаимосвязаны. Силы взаимного притяжения влияют на процессы, происходящие на поверхностях, а также на образование планет. Центавра B вращается относительно Центавра А. Орбита похожа на сильно вытянутый эллипс. Оборот совершает за 80 лет, что по космическим масштабам очень быстро. На звёздных картах часто упоминается второе имя – Хадар, по-арабски «низ». Третье название менее известно – Агена, указывает на место звезды в созвездии Центавра, в переводе – «колено».

Проксима Центавра – имя звезды означает «ближайшая». Получила название, потому что, благодаря своей орбите, максимально близко приближается к Земле. Она третий компонент системы. Объект одиннадцатой звёздной величины. Проксима вращается вокруг двух звёзд за 500 тысяч лет. По некоторым источникам, период вращения достигает миллиона лет. Температура Проксимы очень мала для того, чтобы обогреть находящиеся поблизости объекты, поэтому планеты рядом с ней не ищут. Звезда – красный карлик, иногда производит очень мощные вспышки. Её поверхность разогревается в 6 раз сильнее обычного. Она намного меньше Солнца, но является в десять раз более мощным источником рентгеновского излучения. Почему так, учёные пока не знают. Им многое неизвестно про объект, находящийся на грани между коричневыми карликами, планетами и звёздами. В космическое пространство Проксима уходит от семьи на 13000 а.е.

Астрономы Северного полушария не могут наблюдать Альфа Центавра. Это собственность Южного неба. В летние месяцы она доступна взгляду прямо над горизонтом жителям Флориды, Техаса и части Мексики. Альфа Центавра играет важную роль в навигации. Через Бету Центавра можно провести линию, которая, пересекаясь с линией от Южного креста, указывает на полюс.

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.

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.

Чтобы найти планету, вращающуюся вокруг звезды, учёные годами измеряют и изучают спектр. Четыре года ушло на наблюдение за Бетой Центавра. В 2012 году объявили, что нашли планету. Она весит чуть больше Земли. Вращается вокруг звезды с приемлемой скоростью. Совершает оборот за 3236 дней, но для жизни слишком горяча. Её положение сравнимо с Меркурием, который пододвинули в десять раз ближе к Солнцу. Оборот планета совершает вокруг своей оси за 3,2 земных дня.

Альфа Центавра во многом схожа с Солнечной системой. Развитие технологии позволит знакомиться ближе и ближе, а может быть и посетить соседку. От неё до следующей звёздной системы добираться много световых лет. Не случайно писатели-фантасты, сценаристы обращают внимание на звёздную систему Альфа Центавра. Многие пришельцы оказываются родом оттуда, там строятся космические базы и кипит жизнь. Какие-то родственные связи объединяют нас в бескрайнем космосе.

Альфа Центавра А и Б всего в 4,37 светового года от нас. Есть ли возле них планеты? Жизнь? Возможно, нам удастся это выяснить. Представьте, что вы находитесь в нескольких световых годах от нас, вращаясь возле другой звезды в нашей галактике. Если вы посмотрите на нашу Солнечную систему с такого большого расстояния, что вы должны увидеть, чтобы определить наличие жизни на одном из наших миров? Даже если бы Земля была всего одним пикселем в телескопе, вы все равно смогли бы это сделать. Отражая свет от Солнца, вы могли бы непосредственно увидеть наш мир и понять, что:
• на Земле есть океаны и континенты;
• ее цвет и отражательная способность меняется вместе со временем года, когда растения цветут и покрываются снегом;
• ледяные шапки растут и уменьшаются в течение года;
• облака формируются и рассеиваются;
• имея правильные инструменты, можно было бы заключить, что атмосфера состоит из органических молекул, сигнализирующих о присутствии жизни.

Если кто-то с расстояния в несколько световых лет смог сделать это с Землей, то будет понятно, что мы здесь, на Земле, можем сделать это с другой звездой. И если повезет, у ближайшей звездной системы будет два идеальных кандидата: Альфа Центавра А и Альфа Центавра Б.

Система Альфы Центавра – это система тринарных звезд. Альфа Центавра А – того же типа, что и наше Солнце, Альфа Центавра Б – немного холоднее, а Проксима Центавра – еще более холодный красный карлик. Конечно, Проксима Центавра немного ближе: в 4,24 светового года от нас, а не в 4,37 светового года. Но Альфа Центавра А и Б намного светлее и больше подходят для жизни на удалении от родительской звезды, а также их проще увидеть. Любые потенциально пригодные для жизни планеты – твердые миры на правильном расстоянии – будут находиться достаточно далеко от звезды, чтобы хорошо оборудованный телескоп смог увидеть их напрямую.

Обычно мы думаем, что наше Солнце – это «обычная» звезда. Но это не совсем правильно. Наше Солнце массивнее и ярче 95% звезд в нашей галактике, а Альфа Центавра на 50% ярче. Даже Альфа Центавра Б, почти такая же яркая, как наше Солнце, ярче 90% всех звезды. Поскольку эти две звезды настолько близки и необычайно ярки, любые потенциально пригодные для жизни миры будут отделены большим угловым размером от родительской звезды, чем другие долгоживущие звезды в небе (то есть живущие миллиарды лет). И значит, если искать потенциально обитаемые планеты возле Альфы Центавра А и Б, если ставить такую научную цель, мы можем сделать это при помощи маленького и недорогого, по астрономическим меркам, телескопа.

Космический телескоп Хаббл диаметром 2,4 метра, и большинство телескопов, которые проектируются, чтобы снимать планеты напрямую из космоса, должны иметь диаметры от четырех до двенадцати метров. Стоимость таких проектов быстро взлетает до миллиардов или десятков миллиардов долларов. Но с научной точки зрения телескопа диаметром 45 сантиметров будет достаточно, не только чтобы рассмотреть планеты возле звезд Альфы Центавра, но и найти – если они есть – признаки наличия атмосферы, океанов, времен года и прочих аспектов, по которым мы привыкли судить обитаемость. Следующая звезда типа нашей находится в 2,5 раза дальше, а значит, потребуется минимум метровый телескоп в диаметре.

Идея создать небольшой телескоп вроде этого, который отправится в космос с коронографом, блокирующим свет родительских звезд, вылилась в предложенную миссию ACESat, название которой расшифровывается как Alpha Centauri Exoplanet Satellite. Этот телескоп должен быть легким, небольшим, недорогим и при этом весьма способным: он сможет узнать, есть ли у ближайшей к нам звезды сигналы, которые мы могли бы связать с жизнью.

Это своего рода высоко рискованное предприятие с высоким вознаграждением. Альфа Центавра А и Б – это бинарная система звезд, а значит, есть всего три уверенных варианта найти планету в этой системе:

• на тесной орбите возле Альфы Центавра А;
• на тесной орбите возле Альфы Центавра Б;
• на далекой и широкой орбите, подальше от обеих звезд.

Любой из первых двух вариантов был бы абсолютно идеальным для поиска твердого, потенциально населенного мира возле похожей на солнце звезды. Но если жизнь редко встречается в потенциально обитаемой зоне или если вообще никаких планет нет, то научный выхлоп будет невелик. Неудивительно, что комитет по рассмотрению в NASA выразил озабоченность по поводу возможности этого «нулевого результата», и частично из-за этого миссия ACESat не была выбрана.

Но NASA – не единственный способ запустить в космос спутник. Подобная миссия может существовать как частное финансируемое предприятие – Project Blue. Логистика проще, чем можно себе представить. 45-сантиметровый телескоп относительно дешевый: его можно купить за несколько десятков тысяч долларов. Инструменты будут сложными, но не бесценными: миллионы долларов будут стоить коронограф, разработка новых технологий и интеграция инструментов. И цели миссии можно не ограничивать одним только взглядом на ближайшие звездные системы.

Общая стоимость такой миссии – включая разработку технологий, прототипирование, тестирование, окончательный дизайн и запуск – составит 50 миллионов долларов, что значительно меньше стоимости обычной миссии NASA. Даже если никаких планет не существует, разработка технологии коронографа (с деформируемым зеркалом), нового алгоритма управления волновым фронтом и новая техника улучшения подавления спеклов обеспечит на 500-1000 уникальных изображений одной и той же системы, что будет невероятно.

Самая успешная миссия NASA по поиску планет – Кеплер, которая нашла больше 3000 новых экзопланет на сегодняшний день, – была разработана более чем за 20 лет до своего полета. С тех пор она стала нашей самой большой революцией в том, как мы понимаем звездные системы за пределами нашей собственной, включая ряд сюрпризов. Но «Кеплер» может идентифицировать только планеты, которые демонстрируют редкую и строгую геометрию выравнивания, которая обеспечивает планетарный транзит.

Красота Project Blue в том, что мы так и не смогли пока взглянуть на другую звезду типа Солнца в такой манере, а когда вы смотрите на новые вещи по-новому, возможности для открытия выходят далеко за пределы наших фантазий. Может потребоваться краудфандинг. Нужны правильные инвесторы и контракты. Это может быть один человек или консорциум, но за очень небольшую сумму денег мы сможем узнать ответ на самый главный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?

Пять любопытных фактов об Альфе Центавра

Несмотря на значительные достижения в космической сфере, космос все еще остается по большей части загадкой для землян. В буквальном смысле оставив свой след на Луне, человек по-прежнему остается на недостижимом расстоянии от самых близких звезд, таких как Альфа Центавра. Впрочем, уже скоро ситуация может измениться.

Путь до ближайшей к Земле звезды составляет более чем 4,3 световых года, чтобы преодолеть его наноаппаратам, которые будут запущены в рамках проекта Breakthrough Starshot, потребуется порядка 20 лет. Впрочем, практическая реализация проекта едва ли начнется в ближайшие годы, поэтому пока остается лишь изучать теоретическую часть вопроса.

1. Альфа Центавра не является звездой

Согласно классификации НАСА, Альфа Центавра является не звездой, а звездной системой. Она состоит из трех звезд. Проксима Центавра расположена ближе всего к Земле, но при этом является самой тусклой из звездной троицы. Две остальные звезды – Альфа Центавра А и В – представляют собой двойную звезду, визуально гораздо более яркую. При этом они нерасположены непосредственно вблизи друг от друга. Для сравнения, Земля расположена на расстоянии около 150 миллионов километров от Солнца. Расстояние между Альфа Центавра А и В примерно в 23 раза больше этого значения и примерно сравнимо с расстоянием от Солнца до Урана.

2. Расстояние от Земли до Альфы Центавра огромно

Проксима Центавра находится на расстоянии 39900000000000 километров от Земли, что примерно равно 4,22 светового года. То есть, если бы человечество имело космические аппараты, способные двигаться со скоростью света, путешествие к ближайшей звезде заняло 4,22 года, а до Альфы Центавра А и В – около 4,35 года. Поскольку авторы проекта Breakthrough Starshot рассчитывают на то, что их миниатюрные космические корабли будут способны развивать 20 % скорости света, их путешествие да Альфы Центавра растянется на 20 лет.

3. В системе Альфы Центавра есть планета

В 2012 году ученые объявили об обнаружении в системе Альфы Центавра планеты, по размерам и массе сравнимой с Землей. Она вращается вокруг Альфы Центавра B. Предполагается, что поверхность данной планеты, которая получила название Альфа Центавра Bb, покрыта расплавленной лавой, поскольку она расположена очень близко к самой звезде – на расстоянии около 6 миллионов километров. Наличие этой планеты дает ученым надежду на то, что в системе Альфа Центавра может существовать и другая планета в так называемой «зоне обитания», с жидкой водой на поверхности и облаками в атмосфере.

4. Альфа Центавра – яркая «старушка»

Альфа Центавра А является четвертой по яркости звездой в ночном небе. Она относится к разряду желтых звезд, как и Солнце, при этом превышает его по размерам примерно на 25 %. Альфа Центавра B является оранжевой звездой, немного меньше Солнца. Проксима Центавра, наоборот, в семь раз меньше Солнца и относится к разряду красного карлика. Более того, все три звезды старше Солнца. Если возраст нашего светила составляет около 4,6 миллиарда лет, то звездам системы Альфа Центавра – примерно 4,85 миллиарда лет.

5. Южному полушарию виднее

Альфу Центавра не видно на большей части территории северного полушария, а именно, тем, кто живет выше 29 градусов северной широты. Зато наблюдатели в Южном полушарии могут разглядеть ее невооруженным глазом на ночном небе. Нужно лишь найти на небе созвездие Южный Крест, а затем перевести взгляд влево вдоль горизонтальной части креста, пока не покажется яркая мерцающая точка. Летом жители американских штатов Флорида и Техас, а также отдельных районов Мексики могут наблюдать Альфу Центавра прямо над горизонтом.

Недавно европейские астрономы обнаружили у ближайшей к нам звезды, Проксима Центавра, землеподобную планету размером с Землю, на поверхности которой может потенциально существовать жизнь.

Эта планета, пока не получившая собственного имени и скромно называющаяся Проксимой Центавра b, очень похожа на Землю по своим размерам и свойствам. В частности, ее диаметр всего в 1,2 раза больше земного, она находится внутри так называемой «зоны жизни», на орбите, где может существовать вода, а средняя температура ее поверхности составляет минус 40 градусов Цельсия. Она получает около 65% от той энергии, которую Земле «дарит» Солнце. Ученые не исключают возможности, что она может обладать густой атмосферой и значительными запасами воды, что делает ее самым близким кандидатом на роль полноценного «двойника» Земли. У подобной идеи, как признают планетологи, есть несколько возможных препятствий.

Первым из них является сама Проксима Центавра – планета вращается вокруг этой звезды по очень тесной орбите – она в 20 раз ближе к светилу, чем Земля к Солнцу, и совершает один оборот всего за 12 неполных дней. По этой причине вспышки на поверхности Проксимы, беспокойной по своему характеру звезды, будут гораздо сильнее сказываться на состоянии атмосферы планеты и на ее жизнеспособности.

Во-вторых, текущее положение Проксимы Центавра b пока не позволяет понять, является ли она больше похожей на Землю, или на Венеру – схожие по размерам и положению планеты, радикально отличающиеся климатом и составом атмосферы. Кроме того, планета может постоянно «смотреть» одним боком на светило, в результате чего она будет еще более непригодной к жизни, чем Венера.

В любом случае, ответы на все эти вопросы могут быть получены только после запуска более мощных телескопов, чем те, которые существуют сегодня, или отправки зонда к этой планете.