半人马座阿尔法星系
距离太阳系最近的星系是半人马座阿尔法星系(又称南门二或三体星系),由三颗恒星组成,距离地球约4.37光年。
半人马座阿尔法星系的核心信息
名称与组成?:半人马座阿尔法星系是一个三合星系统,包含半人马座A星(类太阳黄矮星)、半人马座b星(橙矮星)及比邻星(红矮星)。其中比邻星是距离太阳最近的恒星(4.22光年),因此该系统整体被视为太阳系的“最近邻居”。??
距离数据?:
星系中心距离太阳系约4.37光年(基于最新观测数据)。??
比邻星单独距离为4.22光年,因其属于该星系,故系统整体距离以此为准。??
其他近距离天体参考
月球?:地球的天然卫星,平均距离约38万公里(1.28光秒)。
太阳?:太阳系中心恒星,距离地球约1天文单位(1.5亿公里,8.3光分钟)。
半人马座A(NGc 5128)?:距离约1000万光年,是最近的射电星系,但非恒星系统。??
比邻星系
比邻星系是距离太阳系最近的恒星系统,位于半人马座,由红矮星半人马座比邻星及其行星组成。1915年罗伯特·因尼斯在南非约翰内斯堡联合天文台发现该星系,其距离地球约4.24光年。2016年,科学家确认星系内存在类地行星比邻星b,该行星位于宜居带且可能存在液态水。截至2023年,已发现三颗行星,其中比邻星b受恒星频繁耀斑活动影响,宜居性存疑。比邻星系作为半人马座阿尔法三星系统的组成部分,对研究恒星系统演化及地外生命探测具有重要意义。
发现者
罗伯特·因尼斯
发现时间
1915年
距离地球
约4.22光年
所属星座
半人马座
恒星类型
红矮星
已知行星
3颗
发现第三颗!星际之邻可能是一个隐藏的“太阳系”
发现历史
1915年10月12日,天文学家罗伯特·因尼斯通过对比南非约翰内斯堡联合天文台相隔五年的观测照片,首次确认比邻星系的存在。他在论文《一颗运动规律的微暗恒星》中正式提出该恒星是距离太阳最近的恒星,并命名为“proxima centauri”(拉丁语意为“最近的”)。后续观测表明,比邻星系与半人马座阿尔法A星、b星存在引力关联,但实际距离更近,构成三星系统的外围成员。
恒星特征
半人马座比邻星是一颗低质量红矮星,质量仅为太阳的12.5%,表面温度约3042K。其亮度仅为太阳的0.17%,肉眼不可直接观测。该恒星具有强烈磁场活动,x射线辐射强度与太阳相当,频繁的耀斑爆发可能对其行星大气层产生显着影响。
行星系统
比邻星b
2016年8月,欧洲南方天文台通过智利拉西亚天文台的径向速度法观测数据,确认比邻星b的存在。该行星质量约为地球1.3倍,公转周期11.2天,位于恒星宜居带内,地表温度理论值允许液态水存在。但其轨道距恒星仅0.05天文单位,可能受潮汐锁定影响产生极端昼夜温差。
后续发现
截至2023年,比邻星系共发现三颗行星:
比邻星b:2016年确认的类地行星,质量约地球1.3倍,轨道周期11.2天1
比邻星c:2020年确认的超级地球,质量约地球7倍,轨道周期5.2年
比邻星d:2022年发现的类地行星,质量仅地球26%,轨道周期5.1天
观测与研究
发现比邻星b的研究团队由多国科学家组成,采用高精度光谱仪hARpS测量恒星径向速度变化。该发现被《自然》期刊评价为“系外行星探索史上的里程碑”。2023年研究表明,比邻星b虽处宜居带,但其表面可能承受恒星耀斑产生的强烈紫外线辐射,大气逃逸率较高。
南非科学与技术进步委员会于2015年举办比邻星发现百年纪念活动,强调其在星际探测中的特殊地位。当前理论认为,比邻星系可能成为未来突破摄星计划等星际航行技术的首要目标
亮度
比邻星是一颗红矮星,质量只有太阳的1\/8左右,直径只有太阳的1\/7左右。它是如此的昏暗,直到1915年才由当时约翰内斯堡联合天文台的主管罗伯特·因尼斯在南非发现。在这组三合星中,A星和b星组成双星系统,c星(比邻星)绕A、b星的质心公转。A星的光谱型为G2V,b星的光谱型为K1V,与太阳(G2V)相类似。比邻星的光谱型为m5.5Ve。
通常红矮星的亮度都很弱,以肉眼观测是看不见的,比邻星也不例外。它的视星等是11等,绝对星等15.5等。而人眼通常只能看到6等星,所以不用天文望远镜是无法看到它的。如果从半人马座a三合星的其他两个星观测,比邻星将是4.5等星。在整个电磁波段上,比邻星的辐射量只有太阳的0.16%,但在可见光波段,它只有太阳的0.0056%。比邻星辐射的能量中85%以上都属于红外线。
生命存在
20世纪90年代,哈勃太空望远镜观测到的的数据显示,比邻星应存在有一颗尚未观测到的暗淡伴星,此伴星可能是一颗大质量行星或棕矮星。2016年,欧南台甚大望远镜(Very Large telescope, 缩写VLt)发现,这颗“伴星”——比邻星b——应当是比邻星的行星,并且其位于宜居带上,有可能存在生命。比邻星b质量约为地球的1.3倍,公转周期约11天,距比邻星约700万千米。
2019年初,科学家利用苔丝(transiting Exoplanet Survey Satellite, 缩写tESS)卫星和一系列地面望远镜观测到比邻星的耀亮事件。2019年5月2日晚,科学家观测到一个巨大的光学耀斑,估计总能量输出为16x1024焦耳。在太阳上,类似的耀斑每十年或二十年只发生一次。但在比邻星上,它们每隔几周就会发生一次。这使得比邻星周围的环境十分恶劣。剧烈的耀亮活动往往伴随着射电、x射线等波段的爆发,这对于生命是致命的。所以尽管比邻星b位于宜居带,它是否存在生命还有待研究。
总结一下
比邻星(proxima centauri)是是离太阳系最近的恒星(4.25光年),也是南门二(半人马座a)三合星的第三颗星,依拜耳命名法也称为半人马座a星c。它与半人马座a星Ab共同构成三星系统,科幻小说《三体》正以此为背景。它是一颗红矮星,亮度很暗,直到1915年,时任南非约翰尼斯堡的联合天文台(Union observatory)的台长罗伯特·因尼斯(Robert Innes)才第一次发现它。比邻星的一颗行星——比邻星b——位于宜居带,可能存在生命。目前已经发现了3颗其周围的行星。
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