半人马座阿尔法星隐藏了什么？

搜寻类地行星工作聚焦邻居星系

智利超大规模望远镜将瞄准南部天空最明亮的星座半人马座阿尔法星。

图片来源：Y. BELETSKY (LCO)/ESO

半人马座阿尔法星，这个由三颗恒星构成的星系距离地球仅有4光年，是距离太阳最近的星系，那里是寻找类地行星的好地方。日前，在欧洲天文学会（EAS）的一次会议上，天文学家对该系统到目前为止一直阻挠科学发现表示遗憾，并宣布了探索该星系的新计划。“那里很有可能存在行星。”法国默东巴黎天文台的Pierre Kervella说，但恒星的特征和位置使相关搜寻变得复杂。“对于行星探索者来说，这有点让人沮丧。”

该系统的两颗类似太阳的恒星，半人马座阿尔法星A星和B星，在距离彼此较近的轨道上运行，而另一颗暴烈的红矮星比邻星则在一个更遥远的轨道上紧紧地挂在该系统上。2016年，天文学家在比邻星附近发现了一颗地球质量的行星，但由于其受到辐射和剧烈恒星风的影响，那里似乎不大可能宜居。天体生物学家认为，其他两颗恒星更有可能存在温度适宜的类地行星。

英国哈特菲尔德赫特福德大学天文学家Maksym Lisogorskyi设法通过位于智利的欧洲南方天文台（ESO）的3.6米望远镜找到它们。他和同事在两颗恒星的光谱线上寻找多普勒频移，因为如果有一个行星在来回地拉动它们，就会产生这种现象。但Lisogorskyi在会上说，这些恒星表面比较狂暴，容易发生耀斑，这会晃动光谱线，掩盖任何地球大小的行星发出的细微信号。“这些光谱线可以做各种事情。”他说。尽管自2005年该行星探测设备建设以来，半人马座阿尔法星一直是其主要目标，但它迄今为止尚未观测到任何东西。

同样阻碍观测的还有两颗恒星的当前位置。耶鲁大学的Lily Zhao在会上说，从地球上看，它们的距离非常近，这使得很难单独研究它们。随着其80年的轨道将两者带离得更远，更精确的观测或将成为可能。同时，Zhao和同事成功排除了两颗恒星周围存在巨大行星，这是基于10年来不同望远镜上的三种仪器得出的数据。她说：“该系统中没有木星大小的行星，但可能有很多地球大小的行星有待发现。”

Kervella说，在像半人马座阿尔法星这样的双星系统中，轨道上没有类似木星一样的巨行星不足为奇，因为两颗恒星的引力倾向于将环绕对方的任何类似行星踢出该系统。但他表示，在更近一些的宜居带的气温适宜的行星则对这些扰动免疫。近距离观察的机会即将到来：Kervella的团队绘制了该系统的轨迹，发现在10年内半人马座阿尔法星系统中的A星将会经过一颗更遥远的恒星，并充当引力透镜，这会让其后面恒星的光线发生变化。随着时间的推移，遥远恒星的光的闪烁和变化将提供关于其内部所有行星的丰富信息。到那时，ESO的39米巨型望远镜预计将会运行，并能详细观测到变形。“我们将会看到所有的行星，无论大的还是小的。”德国加尔兴ESO天文学家Hans-Ulrich Kaufl说。

私人资助的突破计划甚至期待更近的观察。2016年，该组织宣布了射星计划，这是一项耗资1亿美元，为一艘微型芯片大小的宇宙飞船配备照相机和轻型帆的计划。巨大的地面激光器发出的光子会使飞船加速到光速的20%，使其在20年内实现4光年的旅程。在可能仅会持续几秒钟的一次飞掠中，它将会捕捉半人马座阿尔法星系行星的特写，假设它们存在的话。

为摄星计划寻找目标是去年ESO宣布的由突破计划资助的目标之一：在智利巨型望远镜上改造一个现有仪器，直接对潜在的行星成像。该仪器名为VISIR，它将配备一个日冕仪——屏蔽恒星光的掩饰物，这样就能看到更暗的行星。VISIR将以中红外波段观察，这对温带行星成像具有优势，因为在这段光谱中，暗淡的行星与其明亮的母星之间亮度的差异较小。ESO团队正在测试硬件，并希望在2019年中期用100小时的专用望远镜时间进行观测。

出席EAS会议上的其他人则认为，用太空望远镜探测这两颗类日恒星周围的类地行星是最快和最廉价的方法。一个名为蔚蓝计划的私人资助的组织正在寻求7000万美元建造和发射一架用于凝视半人马座阿尔法星的50厘米望远镜。去年，该项目通过众筹筹集了15万美元，用于设计宇宙飞船。加州山景城SETI研究所天文学家、蔚蓝计划的搭档之一Franck Marchis说，这样的望远镜配备日冕仪之后就能获得图像。“这是可行的。技术就在那里。”Marchis说，“我们的目标是拍摄那个淡蓝色的点。”（晋楠编译）