私たちの住むアルファ ケンタウリに最も近い恒星系には、居住可能な惑星が存在するのでしょうか?何年もの間、科学者はこの質問に答えようと奮闘してきましたが、太陽に似た 2 つの恒星、アルファ ケンタウリ A と B の圧倒的なまぶしさを突き破り、惑星を周回する兆候 (系の 3 番目のメンバーである赤色矮星プロキシマ ケンタウリ、少なくとも 1 人の仲間を持っていることが既に知られています)。
アルファ ケンタウリの惑星の従者を明らかにすることによる科学的な見返りは、途方もないものになる可能性があります。 4 光年強の距離にあるこれらの星は、宇宙の距離で目と鼻の先にあり、食欲をそそるほど近くにあり、まさに私たちの天体の玄関口です。そこにある惑星はすべて、さらなる研究の主要なターゲットになるだろうが、生命を宿す可能性のある地球のような世界は、すべての中で最も壮大なものになるだろう.現在、科学者グループは、アルファ ケンタウリに関する私たちの知識に革命を起こすために、民間資金による望遠鏡を使用して、これまでにない方法でそのような世界を探索することを計画しています。望遠鏡のチームの一員であるアリゾナ大学のオリビエ・ギヨンは、「私たちは、システムに「ハビタブルゾーン」の惑星があるかどうかを明らかにするこのユニークな機会を持っています. 「これは今までにないことです。」
Toliman と呼ばれるこの比較的低コストの望遠鏡は、開発を継続するためにオーストラリア政府から 50 万ドル以上の資金を確保した、とチームは 2021 年 11 月 16 日に発表しました。数年前に Toliman のコンセプトを発表した後、この望遠鏡は、NASA ジェット推進研究所、オーストラリアの宇宙工学会社 Sabre Astronautics、カリフォルニアに本拠を置くブレークスルー イニシアチブ (ハイテク億万長者の Yuri Milner が資金提供) から支援を受けています。
小さな靴箱サイズの望遠鏡は、特定の目標を念頭に置いて設計されています。アルファ ケンタウリ系の惑星、特にハビタブル ゾーン、つまり液体の水が岩石の世界の表面に留まる星明かりで暖められた領域にある惑星を探します。それは、他の望遠鏡がまだ匹敵することができない方法でそうします。目標は、望遠鏡を完成させ、2023 年までに地球の軌道に打ち上げ、宇宙からの探査を開始する準備を整えることです。 「この発表は素晴らしいです」と、プロジェクトとは無関係の惑星ハンターであるマサチューセッツ工科大学のサラ・シーガーは言います。 「民間財団が別の地球を見つけるために私たちの検索を加速しているのを見るのは素晴らしいことです。」
アルファ ケンタウリの惑星を見つけるために多くの努力が払われましたが、成功のレベルはさまざまです。 2012 年、科学者たちは、アルファ ケンタウリ Bb と呼ばれる、アルファ ケンタウリ B を周回する惑星を発見したと考えましたが、2015 年には、他の研究者が惑星の存在を否定したようです。プロキシマ ケンタウリの調査はより実りあるものであることが証明され、プロキシマ b と呼ばれるおそらく地球サイズの世界が明らかになりました。別の惑星、プロキシマ c も示唆されています。一方、2021 年の初めには、アルファ ケンタウリ A を周回している可能性のある海王星サイズの世界が発見された可能性があります。
アルファ ケンタウリに付けられた古代アラビア語の名前であるトリマンは、この場合、私たちの天文学的近隣の軌道軌跡干渉観測用望遠鏡の略でもあり、アルファ ケンタウリ A と B の周りの惑星を探すように設計されています。 Tuthill 氏によると、建設はすでに契約中であり、Toliboy と呼ばれる技術をテストするミッションの前身は、2021 年に CUAVA-1 衛星で国際宇宙ステーションに打ち上げられました。 Tuthill 氏によると、Toliman の技術に関するラボ テストとシミュレーション作業はシドニー大学で進行中であり、チームは現在、本格的なプロトタイプに取り組んでいます。宇宙へのロケットの乗り心地や地球軌道上のステーションなど、ミッションのいくつかの側面はまだ解決されていませんが、技術自体はほぼ準備が整っています。 「この [望遠鏡] のコンポーネントはかなり成熟しています」と、ミルナーのブレークスルー イニシアチブ内のブレークスルー ウォッチ プロジェクトの議長でもあるガイヨンは言います。 「今日から作れます。」
この望遠鏡の主な特徴は、天王星と太陽の距離よりもわずかに離れているアルファ ケンタウリ A と B のバイナリの性質を利用して、いずれかの星のハビタブル ゾーンにある惑星の存在を調べることです。この望遠鏡は、星を研究するために回折瞳孔として知られる技術を使用します。これは、「少し光学的なトリック」を使用する変換アプローチです、と Tuthill は言います。星の非常に高解像度の画像を撮影するのではなく、幅 12 cm の望遠鏡は、星からの光を数千のピクセルに広げ、精巧なパターン化された画像を作成します。空が見える。これらのデータから、科学者たちは、軌道を回る惑星の引力によって引き起こされる各星の位置のわずかな変化を確認したいと考えています。この作業、いわゆるアストロメトリー測定は、1 つではなく 2 つの星の存在によってはるかに簡単になり、2 つの星の間の距離をより正確に測定できるようになります。 「Alpha Centauri は、この特定のテクニックのただのアヒルです」と Tuthill 氏は言います。 「宇宙がこの特定の使命のためにそこに置いたようなものです。」
トリマンによる 2 年間の天文観測により、チームは、地球からほぼ同じ距離、つまりアルファ ケンタウリ A または B のハビタブル ゾーン内を周回する惑星の存在 (または不在) を突き止めることができるはずです。星に対する各世界の引力の強さを評価することにより、天文学者に新たに発見された惑星の質量の正確な測定値を提供する能力です.他のほとんどの惑星検出技術は、質量の推定値しか得られず、たとえば、ガスで覆われた「ミニ海王星」と、より地球に似た岩石のオーブとの間の観測上の区別を曖昧にしています。
ただし、小さな欠点もあります。Toliman の研究では、そのような惑星が 2 つの星のどちらを周回しているかは最初は明らかになりません。しかし、居住可能な地球質量の惑星がシステム内に存在するかどうかは、ほぼ確実にわかります。 「それがハビタブル ゾーンなのか地球質量の惑星なのかを判断できるようになるでしょう」と Tuthill 氏は言います。 「私たちが何かを検出した場合、それが少しのゴールド ラッシュを引き起こすことを願っています。人々はこれを追って、より洗練されたミッションを行うでしょう。」
トリマンのミッションは、太陽系外惑星科学における 2 つの興味深い進展を告げるものです。 1つ目は、宇宙機関やその他の政府機関からの唯一の支援ではなく、民間資金を使用して宇宙科学をオフワールドで実施し、成功の保証のない偶然の試みに焦点を当てている. 「アルファ ケンタウリ星系には惑星が存在しない可能性があるため、この種のリスクの高いミッションを公的資金提供機関に売り込むのは非常に困難でした」 「何かあるとすれば、私たちに最も近い星系には、[潜在的に]居住可能な惑星があることがわかります。それはエージェンシーの計画を完全に変えるでしょう。」このプロジェクトはまた、過去 20 年間に数千もの系外惑星を発見することから、特定の星系を詳細に研究することへと、非常に求められている変化を示しています。 「非常に多くの惑星を発見する傾向がありました」と Seager 氏は言います。 「しかし、コミュニティの中には、個々のスターに集中する準備ができている人もいます。」
ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所のエミリー・リックマンは、トリマン望遠鏡の背後にある技術は、これらの星が私たち自身の星に近接していることを考えると「エキサイティング」であると述べています. 「私たちの天の裏庭でエイリアンの生命の可能性を見つけることは、本当に大きな問題になるでしょう」と彼女は言います.何も検出されなくても、ミッションはアルファ ケンタウリ星系に有益な制約を課します。 「何も見つからなかった場合、それは私たちが見ることができない非常に小さくて星の近くに何かがあるか、それらの星の周りに何もないことを教えてくれます」と彼女は言います. P>
Tuthill は、アルファ ケンタウリの後に、同じくトリマン望遠鏡を使って調べることができる二次的なターゲットがあると述べています。しかし、これらの他の星は十分に近くにあるわけではないので、より重量のある、おそらく居住に適していない世界についてのみ調査することができます。他の星の周りの惑星を検出するために、「スーパーアースや海王星に到達したいと考えています」と Tuthill は言います。
しかし今のところ、アルファ ケンタウリが主な目標であり、巨大な発見の可能性が迫っています。わずか数年以内に、居住可能な可能性のある地球規模の世界が 1 つ以上そこに存在するかどうかがわかるかもしれません。非常に近いので、望遠鏡でそれらを研究するだけでなく、星間で打ち上げられたロボット探査機を介して手を差し伸べることもできます。深さ。そのような航海の提案はすでに存在し、Breakthrough Watch のより脚光を浴びた親族である Breakthrough Starshot を含む。Breakthrough Initiatives の姉妹プロジェクトであり、おそらく光の 10 分の 1 の速度でアルファ ケンタウリに向けて小型化された宇宙船を送ることを目指している。 Toliman は、このような数十年にわたるミッションをサポートする重要なデータを提供します。
ブレークスルー イニシアチブのエグゼクティブ ディレクターであるピート ウォーデンは、次のように述べています。 「アルファ ケンタウリ A と B に生命を宿す可能性のある惑星がないことを最終的に確認できれば、おそらくプロキシマに焦点を当てるでしょう。」すべてが計画通りに進めば、すぐにわかるかもしれません.
