位置と動き アルファ・ケンタウリはローカルバブル のG雲 の中にある可能性があり、[ 73 ] 最も近い既知の系は、3.6 光年 (1.1 パーセク ) の距離にある連星褐色矮星 系ルーマン16 である。[ 74 ]
太陽、アルファ・ケンタウリAB、プロキシマ・ケンタウリの相対的な位置関係。灰色の点はプロキシマ・ケンタウリの投影図で、アルファ・ケンタウリABと同じ距離に位置しています。
過去の距離推定値 アルファ・ケンタウリ(ラベルなしのプロキシマ・ケンタウリを含む)を、9光年(ly)以内の既知の恒星および準 恒星 天体のレーダーマップ上に表示した図。天体は赤経の時数 で時計回りに並べられ、距離(▬)と位置(◆)で示されている。距離は太陽(Sol) から外側に向かって示され、同心円は1光年ごとの距離を表す。位置は距離の目盛りから内側に向かって示され、赤緯 (正の場合は点線)に応じて線で結ばれ、赤緯を真横から見た弧を表している。
運動学 αケンタウリが 空を移動する様子を示すアニメーション(イタリア語) 。(他の星は教育的な理由から固定されています。)「Oggi」は今日、「anni」は年を意味します。αケンタウリ のすべての構成要素は、背景の空に対して顕著な固有運動 を示します。何世紀にもわたって、これによりそれらの見かけ上の位置がゆっくりと変化します。[ 90 ] 固有運動は古代の天文学者には知られていませんでした。ほとんどの人は、哲学者アリストテレスの著作にあるように、星は天球上に永久に固定されていると考えていました。 [ 91 ] 1718年、エドモンド・ハレーは、いくつかの星が古代の 天体 位置から大きく移動していることを発見しました。[ 92 ]
1830年代、トーマス・ヘンダーソンは 、多くの天体観測壁面円の観測を分析することで、αケンタウリ までの真の距離を発見した。 [ 75 ] [ 93 ] 彼はその後、この系も高い固有運動を持っている可能性が高いことに気づいた。[ 94 ] [ 95 ] [ 71 ] この場合、見かけの恒星運動は、ニコラ・ルイ・ド・ラカイユ の1751年から1752年の天体観測[ 96 ] を用いて、異なる時期に測定された2つの位置の観測差によって発見された。
α Centauri AB の重心の計算された固有運動は、 西方向に約 3620 mas/y (ミリ秒角/年)、 北方向に 694 mas/y であり、全体として 西から北に 11° の方向に 3686 mas/y の運動をしています。[ 97 ] [ f ] 重心の動きは、1 世紀あたり約 6.1分角、または 1 千年あたり 1.02 ° です。西方向の速度は23.0 km/s (14.3 mi/s) 、北方向の速度は4.4 km/s (2.7 mi/s) です。分光法 を使用して、平均視線速度は太陽系に向かって約22.4 km/s (13.9 mi/s)であることが決定されています。 [ 97 ] これにより、太陽に対する速度は32.4 km/s (20.1 mi/s) となり、近傍の恒星の速度分布のピークに非常に近い値となる。[ 98 ]
αケンタウリABは地球から見るとほぼ 天の川 の平面上にあるため、その背後には多くの星が見える。2028年5月初旬 、αケンタウリA は地球と遠方の赤い星2MASS 14392160-6049528の間を通過し、その際にアインシュタインリング が観測される確率は45%である。今後数十年の間にも他の合が 起こり、固有運動の正確な測定が可能になり、惑星に関する情報が得られる可能性がある。[ 97 ]
恒星系 明るい恒星アルファ・ケンタウリABの周りを公転するプロキシマ・ケンタウリの軌道図。位置の変化(千年単位)が示されている。 アルファ・ケンタウリは三重星系であり、2つの主星AとBが連星 を構成している。ABという表記 、または旧称A×B は、多重星系における伴星に対する主連星系の質量中心を表す。[ 102 ] AB-C は、中心連星に対するプロキシマ・ケンタウリの成分を指し、質量中心と外側の伴星との間の距離である。プロキシマ(C)とアルファ・ケンタウリAまたはBのいずれかとの間の距離はほぼ同じであるため、AB連星系は単一の重力天体として扱われることがある。[ 103 ]
軌道特性 アルファ・ケンタウリの見かけの軌道と真の軌道。A 成分は静止しており、B 成分の相対的な軌道運動が示されています。見かけの軌道 (細い楕円) は、地球上の観測者から見た軌道の形状です。真の軌道は、軌道運動の平面に垂直な方向から見た軌道の形状です。時間に対する視線速度によると、[ 104 ] 視線に沿った A と B の視線方向の分離は 2007 年に最大となり、B は A よりも地球から遠くなっていました。軌道はここで 80 点に分割されています。各ステップは、約 0.99888 年または 364.84 日の時間ステップに対応します。 アルファ・ケンタウリのAとBの成分は、79.762年の公転周期を持っています 。軌道は、離心率がほぼ0.52であるため、中程度の離心率を持っています。[ 5 ]最も 接近する近星点 距離は11.2 AU (1.68 × 10 ^ 9 km) で、太陽と土星の間の距離とほぼ同じです。最も遠ざかる遠星点距離は 35.6 AU (5.33 × 10 ^ 9 km) で、太陽と冥王星の間の距離とほぼ同じです。[ 16 ] 直近の近星点通過 は1955年8月で、次回は2035年5月に起こります。直近の遠星点通過 は1995年5月で、次回は2075年に起こります。
地球から見ると、AとBの見かけ上の軌道は、投影された軌道全体にわたって、それらの分離と位置角 (PA)が連続的に変化することを意味します。2019年に観測された恒星の位置は、PAが337.1°で4.92秒角離れており、2020年には345.3°で5.49秒角に増加します。 [ 16 ] 最近の最も接近したのは2016年2月で、PAが300°で4.0秒角でした。[ 16 ] [ 105 ] これらの星の観測された最大分離は約22秒角で、最小距離は1.7 秒角です。[ 71 ] 最も分離が大きかったのは1976年2月で、次は2056年1月です。[ 16 ]
アルファ・ケンタウリCは、アルファ・ケンタウリABから約13,000AU (0.21 光年、1.9 × 10 ^ 12km ) 離れており、これはアルファ・ケンタウリABと太陽の間の距離の約5%に相当する。[ 17 ] [ 61 ] [ 70 ] 2017年までは、その小さな速度と軌道の測定は精度と期間が不十分で、アルファ・ケンタウリABに束縛されているのか、無関係なのかを判断することができなかった。
2017年に行われた視線速度測定は、プロキシマ・ケンタウリとアルファ・ケンタウリABが重力的に束縛されていることを示すのに十分な精度であった。[ 17 ] プロキシマ・ケンタウリの公転周期は約 511,000 +41,000 −30,000 年、離心率は 0.5 で、水星よりもはるかに離心率が大きい。 プロキシマ ・ケンタウリは 、 近星点ではABから4100 +700 −600 AU 、遠星点では 12 300 +200 −100 AU 。[ 5 ]
物理的性質 ESO - 人事システムにおけるアルファ・ケンタウリ(作成者) アルファ・ケンタウリA、B、C(プロキシマ)および太陽や木星を含むその他の近傍の恒星 の相対的な大きさや色(想像図) 星震学 研究、彩層活動 、恒星回転(ジャイロクロノロジー )はすべて、アルファ・ケンタウリ系が太陽と同程度か、わずかに古い年齢であるという説と一致している。[ 106 ] アルファ・ケンタウリ星の恒星パラメータに対する厳密な観測制約を取り入れた星震学解析により、以下の年齢推定値が得られている。 4.85 ± 0.5 Gyr、[ 107 ] 5.0 ± 0.5 Gyr、[ 108 ] 5.2 ± 1.9 Gyr、 [ 109 ] 6.4 Gyr、[ 110 ] 、および 6.52 ± 0.3 Gyr。[ 111 ] 彩層活動(カルシウムHおよびK輝線)に基づく星の年齢推定値は4.4 ± 2.1 Gyr であるのに対し、ジャイロクロノロジーでは 5.0 ± 0.3 Gyr。[ 106 ] 恒星進化 理論によれば、質量とスペクトル特性から、両方の星は太陽よりわずかに古い50億から60億年であると推定される。[ 61 ] [ 112 ]
軌道要素 から、アルファ・ ケンタウリ AB の総質量は約2.0 M☉ [ g ] で 、太陽の 2 倍です。 [ 71 ] 個々の恒星の平均質量はそれぞれ約1.08 M☉ と0.91 M☉です が 、[ 5 ] 近年では1.14 M☉ や0.92 M☉ など、わずかに異なる質量も報告されており、[ 89 ] 合計で2.06 M☉ に なり ます。アルファ・ケンタウリ A と B の絶対等級はそれぞれ +4.38 と +5.71 です。
アルファ・ケンタウリABシステム αケンタウリA (左)は太陽と同じG2型の恒星であり、 αケンタウリB (右)はK1型の恒星である。[ 113 ]
アルファ・ケンタウリB アルファ・ケンタウリB (別名トリマン) は、連星系の伴星です。スペクトル型K1-Vの主系列星であり、アルファ・ケンタウリAよりもオレンジ色をしています。[ 114 ] 質量は太陽の約90%で、直径は14%小さいです。光度はAよりも低いものの、アルファ・ケンタウリBはX線 帯でより多くのエネルギーを放出します。[ 117 ] 光度曲線 は短時間スケールで変動し、少なくとも1回のフレア が観測されています。[ 117 ] アルファ・ケンタウリAよりも磁気活動が活発で、周期的な変動が見られます。 太陽の11年に対し、8.2 ± 0. 2 年であり、コロナ光度の最小値から最大値までの変動は太陽の約半分である。 [ 116 ] この周期は最近、CaIIH&K線の20年以上にわたる高解像度分光観測に基づいて再推定され、周期が示された。 7.8 ± 0.2 年 。[ 118 ] アルファ・ケンタウリ B の見かけの等級は +1.35 で、ミモザ よりわずかに暗い。[ 46 ]
アルファ・ケンタウリC アルファ・ケンタウリC (プロキシマ・ケンタウリ としてよく知られている)は、スペクトル型M6-Veの小型主系列赤色矮星である。 絶対等級 は+15.60で、太陽の2万分の1以下である。質量は計算上、 0.1221 M☉ 。 [ 119 ] 太陽に最も近い恒星だが、暗すぎて肉眼では見えない。[ 120 ]
惑星系 アルファ・ケンタウリ系全体では、プロキシマ・ケンタウリの周囲に2つの惑星が確認されている。他の恒星の周囲にも惑星が存在するという説は存在するものの、いずれも確認には至っていない。
アルファ・ケンタウリの惑星A アルファ・ケンタウリの候補となる海王星型惑星の発見画像。ここでは「C1」と記されている。 2021年、アルファ・ケンタウリAの周囲に候補惑星1(C1)が発見された。この惑星は、約1.1 AUの 軌道を約1年の周期で公転し、質量は海王星と土星の半分の間であると考えられているが、塵円盤または人工物である可能性もある。C1が背景の恒星である可能性は排除されている。[ 121 ] [ 20 ] この候補が確認されれば、現在の命名規則に従って、暫定名C1は科学的名称アルファ・ケンタウリAbに置き換えられる可能性が高い。[ 122 ]
GOサイクル1の観測は、アルファ・ケンタウリAの周りの惑星を探すため、またイプシロン・ムスカエの観測のために 、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)で計画されている。[ 123 ] 2023年7月26日と27日に行われたコロナグラフ観測は失敗に終わったが、2024年3月にフォローアップ観測が予定されている。[ 124 ] 打ち上げ前の推定では、JWSTは半径5 R 🜨 の惑星を1~3 AU で発見できると予測されていた。3~6か月ごとに複数回の観測を行うことで、限界を3 R 🜨 まで下げることができる。[ 125 ] HIP 65426 b の観測に基づく打ち上げ後の推定では、JWSTはアルファ・ケンタウリAにさらに近い惑星を発見でき、0.5~2.5 AU で5 R 🜨の 惑星を発見できる可能性がある。[ 126 ] 候補1の推定半径は3.3~11 R 🜨 [ 20 ] で、軌道は1.1 AU です。
2024年8月にジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡で行われた観測により、2天文単位離れた位置に系外惑星の可能性のある点光源が発見されました。これは2021年に検出されたものと同じ天体であると考えられています。この天体は背景天体ではないことが確認されており、機器のアーティファクトである可能性も低いため、系外惑星である可能性があります。再観測は行われておらず、惑星であることを確認するには追加の観測が必要です。軌道運動のために再観測されなかった可能性は52%です。[ 22 ] [ 21 ] もしそれが系外惑星であれば、質量は地球質量の 90~150倍、半径は1.0~1.1 R J 、温度は225 K(-48 °C、-55 °F) であるはずです。[ 22 ]
架空の惑星 アルファ・ケンタウリ系には、アルファ・ケンタウリAまたはアルファ・ケンタウリBを個別に周回する惑星、あるいはアルファ・ケンタウリABの周りを大きな軌道で周回する惑星が存在する可能性がある。両方の恒星は太陽とかなり似ているため(例えば、年齢や金属量 など)、天文学者はアルファ・ケンタウリ系における惑星の詳細な探索に特に関心を寄せてきた。いくつかの確立された惑星探査チームは、これら2つの明るい恒星の周りの探索に、さまざまな視線速度法 や恒星通過法を使用してきた。 [ 139 ] 褐色矮星 やガス惑星 の証拠を見つけることに成功した観測研究はない。[ 139 ] [ 140 ]
2009年にコンピューターシミュレーションにより、アルファケンタウリBのハビタブルゾーンの内縁付近(恒星から0.5~0.9AUの 範囲)に惑星が形成される可能性があることが示されました。アルファケンタウリのペアが当初はより広い距離で形成され、後に互いに接近した(高密度の星団で形成された場合に起こり得る) といった特定の特別な仮定により、恒星からさらに離れた場所に降着に適した環境が存在する可能性があります。[ 141 ] アルファケンタウリAの重力が強いため、その周囲の天体はわずかに遠い距離を公転することができます。さらに、アルファケンタウリの近距離軌道に褐色矮星やガス惑星が存在しないことから、地球型惑星が存在する可能性が通常よりも高くなっています。[ 142 ] 理論的な研究では、視線速度解析により、アルファケンタウリBのハビタブルゾーンに 1.8 太陽質量 の 仮想惑星が検出される可能性があることが示されています。[ 143 ]
高精度視線速度惑星探査装置 分光器 を用いてアルファ・ケンタウリBの視線速度測定を行ったところ、恒星のハビタブルゾーン内(すなわち公転周期P=200日)に4M🜨 の惑星が存在する場合、それ を 検出できるほどの感度があったが、惑星は検出されなかった。[ 127 ]
2016年の推定では、 アルファ・ケンタウリの周囲に地球型惑星が見つかる確率は約75%とされている。[ 144 ] 視線速度法によるハビタブルゾーンでの惑星検出の観測閾値は、現在(2017年) アルファ・ケンタウリAで約53M 、アルファ・ケンタウリBで8.4M 、 プロキシマ・ケンタウリ で0.47M と推定 さ れ ている。[ 145 ]
初期のコンピューター生成による惑星形成モデルは、アルファ・ケンタウリAとBの両方 の周りに地球型惑星 が存在すると予測していたが、[ 143 ] [ 146 ] 最近の数値調査では、伴星の重力によって惑星の集積が困難になることが示されている。[ 141 ] [ 147 ] これらの困難にもかかわらず、スペクトル型 、恒星型、年齢、軌道の安定性など太陽との類似性から、この恒星系は潜在的な惑星に地球外生命 が存在する可能性が最も高いものの1つであると示唆されている。[ 6 ] [ 142 ] [ 148 ] [ 146 ]
太陽系 では、かつて木星 と土星が 彗星を 太陽系内側に擾乱させ、内惑星に水やその他の氷の供給源を提供したと考えられていた。 [ 149 ] しかし、ハレー彗星 、百武彗星 、ヘール・ボップ彗星、2002T7彗星、タトル 彗星 の重水素と水素 の同位体比(D/H比)の測定結果が地球の海洋水の約2倍であることから、より最近のモデルや研究では、地球の水の10%未満が彗星から供給されたと予測されている。αケンタウリ系では、プロキシマ・ケンタウリが αケンタウリ 系が形成される際に惑星円盤に影響を与え、アルファ・ケンタウリ周辺の領域を揮発性物質で豊かにした可能性がある。[ 150 ] 例えば、αケンタウリBが αケンタウリAの周りを ガス惑星 が公転している場合(またはその逆の場合)、あるいはαケンタウリA とB自体が、太陽系で木星と土星が行ったように、互いの内側の系に彗星を摂動させることができた場合、この可能性は否定されるだろう。[ 149 ] このような氷の天体は、他の惑星系のオールトの雲 にも存在すると考えられる。ガス惑星や近くの恒星の通過による擾乱によって重力的に影響を受けると、これらの氷の天体の多くは恒星に向かって移動する。[ 149 ] このような考えは、遠い将来、オールトの雲が 十分に擾乱されて活動的な彗星の数が増える可能性がある、アルファケンタウリや他の恒星が太陽系に接近する場合にも当てはまる。[ 99 ]
アルファ・ケンタウリAの周囲を公転する惑星がハビタブルゾーン に入るには、軌道半径が約1.2~1.6km/hである必要がある。 2.1 AU 付近では、惑星の温度と液体の水が存在する条件が似ている。[ 151 ] やや光度が低く温度の低いα ケンタウリ B の場合、ハビタブル ゾーンは約 0.7 から 2.1 AU の間である。 1.2 AU 。[ 151 ]
このような惑星の証拠を見つけることを目的として、プロキシマ・ケンタウリとαケンタウリABは、 NASA の宇宙干渉計ミッション (SIM)の「ティア1」ターゲット恒星のリストに含まれていました。この新しい装置を使えば、「ティア1」ターゲットから2AU以内にある地球質量の3倍以下の小さな惑星を検出することが可能でした。[ 152 ] しかし、SIMミッションは2010年に財政問題のため中止されました。[ 153 ]
周星円盤 2007年から2012年までの観測に基づくと、ある研究ではαケンタウリABの周囲に 24μm (中/遠赤外線)帯の放射がわずかに過剰に存在することが判明し、これは疎な周星円盤 または高密度の惑星間塵 の証拠と解釈できる可能性がある。[ 154 ] 総質量は10 −7 ~ 10 月 の質量の-6倍 、または太陽系の黄道雲 の質量の10~100倍。 [ 154 ] もし両方の星の周りにそのような円盤が存在するならば、 αケンタウリAの円盤は 2.8AU まで安定し、 αケンタウリBの円盤は 2.5AU まで安定するだろう。 [ 154 ] これにより、Aの円盤は完全に霜線 内に収まり、Bの外側の円盤のごく一部がすぐ外側に位置することになる。 [ 154 ]
このシステムからの眺め アルファ・ケンタウリからオリオン座 周辺の空を見上げると、ベテルギウスの 近くにシリウス 、ふたご座 のプロキオン 、カシオペヤ座の太陽が見える 。Celestia が生成。 カシオペヤ座 の星々を線で結んで「W」の形を作り、その「W」の左側に「Sol」とラベル付けした太陽を配置した、夜空のシミュレーション画像。αケンタウリAB から見た空は、地球から見た空とほぼ同じように見えるだろうが、ケンタウルス座 で最も明るい星であるαケンタウリAB 自体が星座には存在しない。太陽は、見かけの等級 +0.5の白い星として見えるだろう[ 155 ] 。これは、地球から見たベテルギウス の平均明るさとほぼ同じである。太陽は、αケンタウリABの 現在の赤経 と赤緯の 対蹠点 、02 h 39 m 36 s +60 ° 50 ′ 02.308 ″ (2000)に位置し、 カシオペヤ座の 東部にあり、星座 の他のすべての星をはるかに凌駕する明るさとなる。太陽が等級3.4の星εカシオペヤ座 の東、ハート星雲 のほぼ手前に配置されるため、カシオペヤ座の「W」の星列は「/W」の形になるだろう。[ 156 ]
近隣の他の恒星の位置も、やや大きく変化する可能性がある。太陽系から9.2光年離れたシリウスは、依然として夜空で最も明るい星であり、等級は-1.2だが、 オリオン 座のベテルギウスから1度未満の距離に位置することになる。太陽からの距離よりもわずかに遠い位置にあるプロキオンは、 ふたご座 の中央に位置するポルックス よりも明るく輝くようになるだろう。
αケンタウリA またはBのどちらかの周りを公転する惑星は、もう一方の恒星を非常に明るい伴星として見るでしょう。例えば、αケンタウリA から1.25天文単位(AU )離れた地球型惑星(公転周期1.34年)は、主星から太陽のような光を受け、αケンタウリBは 5.7~8.6等級暗く(-21.0~-18.2)、αケンタウリA の190~2,700分の1の明るさになりますが、それでも満月の150~2,100倍の明るさです。逆に、 α Cen B から0.71 AUの 距離にある地球型惑星(公転周期0.63年)は、主星から太陽とほぼ同じような光を受けるため、α Cen Aは 4.6~7.3等級暗く(-22.1~-19.4)、α Cen B より70~840倍暗くなりますが、それでも満月より470~5,700倍明るく見えます。
プロキシマ・ケンタウリは、現在の距離では4.5等級、近星点では2.6等級であるため、多くの星の一つとして暗く見えるだろう。[ 157 ]
注記 ↑ プロキシマ・ケンタウリはαケンタウリ系に重力的に束縛されていますが、実際的および歴史的な理由から 、独自の記事 で詳細に説明されています。 ↑ 天文単位における半長軸 =s e m 私 m 1 j o r 1 x 私 s 私 n s e c o n d s p 1 r 1 l l 1 x = 17.493 0.75081 \displaystyle {\frac {長半径\ 秒}{視差}}\ {=}\ {\frac {17.493}{0.75081}}} = 23.299 AU。離心率が0.52であるため、距離はその48%から152%の間で変動し、おおよそ11 AUから35 AUになります。 ↑ スペルには Rigjl Kentaurus、 [ 32 ] ポルトガル語 Riguel Kentaurus、 [ 33 ] [ 34 ]が含まれます。 ↑ これは、恒星の赤緯 ( δ ) を式 (90°+ δ ) を用いて計算し、一定の緯度における値を示します。αケンタウリの 赤緯は −60° 50′ なので、恒星が周極星となる観測緯度 は −29° 10′ 南、つまり 29° より南になります。同様に、北半球の観測者にとってアルファケンタウリが昇らない場所は、緯度 (90°+ δ ) N、つまり +29° 北より北になります。 ↑ van Altena et al. (1995) および Söderhjelm (1999) の視差に基づく加重視差。 ↑ 固有運動は秒角よりも小さい角度単位で表され、ミリ秒角(mas.)(秒角の千分の一)で測定されます。赤経方向の固有運動が負の値である場合、天球の動きは東から西、赤緯方向は北から南であることを示します。 ↑ ( 11.2 + 35.6 2 ) 3 1 79.91 2 ≈ 2.0 \displaystyle \left({\frac {11.2+35.6}{2}}\right)^{3}{\frac {1}{~79.91^{2}}}\approx 2.0} ;標準重力パラメータ に関する記事の式を参照してください。
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