Звезда Проксима Центавра

Звезда Проксима Центавра (Альфа Центавра C, α Cen C) — красный карлик, расположенный в созвездии Центавра. Это самая слабая из трех звезд в системе Альфа Центавра, ближайшей к Земле звездной системе. Расположенная на расстоянии всего 4,244 световых лет от Земли, Проксима является ближайшей к Солнцу звездой. С видимой звездной величиной 11,13 её нельзя увидеть невооруженным глазом. На орбитах вокруг звезды находятся три подтвержденные планеты, обозначенные как Проксима Центавра b, c и d. Это ближайшие экзопланеты к Земле. Проксима b вращается в обитаемой зоне звезды и может содержать жизнь.

Факты о звезде Проксима Центавра

Проксима Центавра является компонентом системы Альфа Центавра, в которую также входят более яркие звезды Ригель Кентаурус (Альфа Центавра A) и Толиман (Альфа Центавра B). Расположенная более чем в 2 градусах к юго-западу от пары Альфа Центавра AB, Проксима не появляется в непосредственной близости от яркой пары.

Орбита Проксимы проходит в пределах 13 000 (12 900 – 13 300) а.е. от главной пары. Звезда совершает оборот вокруг Альфа Центавра AB каждые 547 000 лет (543 000-553 600 лет) с эксцентриситетом 0,50. В настоящее время она находится на физическом расстоянии 12947±260 а.е. или 0,2 световых года от Альфа Центавра AB, почти в самой дальней точке своей орбиты.

Проксима Центавра имеет звездную классификацию M5.5Ve, что указывает на звезду главной последовательности, имеющую красноватый цвет. Звезда имеет массу всего 0,1221 массы Солнца (восьмая часть массы Солнца или в 129 раз больше массы Юпитера) и радиус 0,1542 солнечных радиусов (примерно седьмая часть радиуса Солнца). Угловой диаметр звезды был измерен в 1,02 ± 0,08 миллисекунды в 2002 году с помощью оптической интерферометрии с помощью Очень Большого Телескопа (VLTI).

При температуре поверхности 2 750 ºС Проксима светит всего 0,0017 солнечной яркости на всех длинах волн. Более 85% энергии, выделяемой звездой, находится в невидимом инфракрасном диапазоне. Визуально, светимость Проксимы составляет всего 0,0056% от Солнечной. Она будет выглядеть только как звезда пятой величины от Альфа Центавра AB, несмотря на их близость.

Ближайший сосед Солнца — медленный вращающийся объект с прогнозируемой скоростью вращения менее 0,1 км/с. Для завершения вращения требуется 82,6±0,1 дня. Она немного старше Солнца, ее предполагаемый возраст составляет 4,85 миллиарда лет. (Солнцу около 4,6 миллиарда лет.)

В отличие от Солнца, которое превратится в красного гиганта через 6,5 миллиардов лет и достигнет конца своей жизни в возрасте около 10 миллиардов лет, Проксима останется на главной последовательности еще четыре триллиона лет из-за своей малой массы и низкого производства энергии. Поскольку ни одна звезда такого возраста никогда не наблюдалась (Вселенной всего около 13,787 миллиардов лет), будущее Проксимы и других красных карликов с малой массой является неопределенным. Звезды с массой менее 0,25 массы Солнца не превращаются в красных гигантов.

Астрономы полагают, что, как только они больше не смогут поддерживать ядерный синтез, эти звезды останутся маленькими, и по мере увеличения доли гелия они будут нагреваться и превратятся в голубых карликов. Голубые карлики являются чисто гипотетическими, и их будущее существование предсказывается на основе эволюционных моделей. К концу фазы голубого карлика Проксима станет значительно более яркой, достигнув 2,5% яркости Солнца. Как только у нее закончится водородное топливо, она превратится в белого карлика, минуя фазу красного гиганта, и постепенно потеряет всю свою тепловую энергию.

Проксима имеет обозначение переменной звезды V645 Центавра. Она классифицируется как переменная звезда, яркость которой может внезапно и непредсказуемо увеличиваться в течение нескольких минут из-за магнитной активности в атмосфере звезды. Эти звезды также известны как переменные UV Кита, в честь наиболее известного примера, красного карлика UV Кита (Luyten 726-8). UV Кита находится на расстоянии 8,73 световых лет от Солнца в созвездии Кита. Ближайшая звезда Wolf 359, расположенная на расстоянии 7,86 световых лет от нас в созвездии Льва, также принадлежит к этой группе.

Магнитное поле Проксимы создается за счет конвективного теплообмена (массового перемещения плазмы) по всему звездному телу. Магнитная энергия поля высвобождается в результате вспышек, которые иногда могут достигать размеров звезды и достигать температур до 27 миллионов градусов, достаточных для получения рентгеновских лучей. Вспышки Проксимы на короткое время увеличивают светимость звезды и производят общий рентгеновский выход, аналогичный выходу значительно большего Солнца. Даже спокойная рентгеновская яркость Проксимы подобна Солнечной. Было обнаружено, что уровень активности звезды меняется в течение 442-дневного периода.

Исследования звезды Проксима Центавра

Исследование, опубликованное в 2000 году, в котором использовались гидродинамические модели для оценки скорости потери массы для Альфа Центавра AB и Проксимы Центавра, показало, что верхний предел скорости потери массы Проксимы составляет 0,2 массы Солнца. Поскольку радиус Проксимы составляет 0,16 солнечных радиусов, а площадь поверхности примерно в 40 раз меньше солнечной, даже при том, что значение потери массы невелико, оно может быть в 8 раз больше, чем у Солнца.

Исследование 2016 года показало, что у Проксимы регулярный цикл звездных пятен, длящийся 7 лет от пика до пика. Темные пятна на поверхности звезды вызваны магнитными полями, которые ограничивают поток плазмы и являются более холодными, чем окружающая область. В отличие от Солнца, на котором более 100 солнечных пятен занимают максимум менее 1% его поверхности и почти нет пятен на минимуме, на Проксиме пятна больше по сравнению с ее размером, и они покрывают сразу пятую часть ее поверхности. Открытие стало неожиданностью, потому что считается, что звезда обладает конвективностью на всем пути к ядру и не должна была испытывать регулярный цикл активности.

Расстояние

Проксима Центавра была ближайшей известной звездой к Земле около 32 000 лет и останется ближайшей звездой еще 25 000 лет. В этот момент два более ярких компонента в системе Альфы Центавра – Ригель Кентаурус и Толиман – будут чередоваться в качестве ближайшей звезды примерно каждые 79,91 года, что соответствует их орбитальному периоду.

Принятое в настоящее время расстояние до Проксимы Центавра (4,244 световых года, или 1,301 парсека, или 268 400 а.е.) основано на параллаксе 768,5004±0,2030 миллиарсекунд, опубликованном в выпуске данных Gaia 2 за 2018 год. Космическая обсерватория Gaia с 2013 года измеряет положения и движения звезд и других астрономических объектов и будет продолжать отправлять самые точные данные на сегодняшний день до 2022 года.

Проксима Центавра движется к Солнцу с радиальной скоростью -22,204±0,032 км/с. Астрометрические измерения с использованием космического телескопа Хаббл дали правильное движение 3,8531±0,0005 угловых секунд в год.

В последние годы было сделано несколько оценок ближайшего сближения Проксимы с Солнцем. В 2001 году J. García-Sánchez объединили данные о параллаксе и собственном движении Гиппаркос с наземными измерениями радиальной скорости, чтобы предсказать траектории звезд, и обнаружили, что Проксима приблизится к Солнцу на расстояние 3,11 световых лет при ближайшем приближении примерно через 26 700 лет. После максимального сближения, звезда будет постепенно удаляться.

В 2010 году В. В. Бобылев использовал более свежие данные Hipparcos и предсказал, что Проксима совершит максимальное сближение с Солнечной системой через 27 400 лет, когда она окажется на расстоянии 2,90 световых лет от Солнца.

В 2014 году Корин Бейлер-Джонс использовал объединенные данные каталогов Hipparcos и Tycho-2 и обзоры лучевых скоростей для моделирования встреч со звездами и обнаружил, что максимальное сближение произойдет примерно через 26 710 лет, когда Проксима окажется на расстоянии 3,07 световых лет от Солнечной системы.

Исследование 1998 года, в котором изучались параметры галактической орбиты близлежащих звезд в ультрафиолетовом диапазоне, показало, что Проксима вращается по орбите галактики с эксцентриситетом 0,069 на расстоянии от центра Галактики, которое варьируется от 27 000 до 31 000 световых лет.