Astronomia

O sistema estelar Alpha Centauri está se aproximando de nós?

O sistema estelar Alpha Centauri está se aproximando de nós?


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O sistema estelar mais próximo depois do nosso Sol é Alpha Centauri, um sistema de três estrelas com Proxima Centauri, uma anã vermelha, ligeiramente mais perto de nós do que as outras 2, cerca de 4,3 anos-luz. Tentei a Wikipedia e outros artigos que descrevem Alpha Centauri e há muitas informações, mas em nenhum lugar encontrei uma resposta para essa pergunta.

Minha suposição é que, se a distância é mensurável, a variação dessa distância também deve ser.


Sim, está se aproximando.

Por Wikipedia.

Fonte.

Em cerca de 30.000 anos, Alfa Centauri estará a 3 (e mudança) anos-luz de distância, então começará a se mover para mais longe.

Se alguém quiser fornecer uma explicação mais detalhada sobre gráficos e movimentos estelares, fique à vontade.


Sim, o sistema Alpha Centauri está se aproximando e não é o único. A estrela de Barnard, a estrela que se move mais rápido em nossos céus, vai se aproximar mais cedo. A principal preocupação é se eles chegarão ou não perto o suficiente para interromper nossa nuvem de Oort.

Este diagrama mostra a distância relativa de várias estrelas próximas ao longo do tempo. Então, Alfa Centauri estava perto de 6 APENAS distante 20.000 anos atrás e estará em sua posição mais próxima em cerca de 3 APENAS 30.000 anos a partir de agora.


Calculando a jornada para Alpha Centauri, nossa estrela mais próxima.

Estou tentando calcular o tempo exato que levaria, sem contar a desaceleração necessária na aproximação, a fim de viajar para nosso sistema estelar mais próximo, Alfa Centauri. Quero viajar a 11 milhas por segundo, a velocidade atual da Voyager 1.

Esta não é uma questão de dever de casa. Meu nome é Kyle e sou o criador da nova série Trekspertise do youtube. Isso é tecnicamente para um próximo episódio.

Se Alpha Centauri está a 4,37 anos-luz de distância, viajando a 11 milhas por segundo (346.896.000 milhas por ano), eu calculo que levaria 74054,2 anos para chegar a Alpha Centauri.

São 4,37 anos-luz 25.689.044.200.000.000 milhas?

Como estou errado? Qualquer ajuda seria apreciada. Talvez alguma ajuda fosse creditada no episódio?

Isso está correto apenas se você assumir que Alpha Centauri não está se movendo. Na verdade, ele está se movendo a cerca de 20 milhas por segundo, então a verdadeira resposta será diferente. Na verdade, é possível que sua nave (a 11 milhas por segundo) nunca o alcance. Você precisaria calcular o vetor e o tempo de interceptação para sua nave, dada sua velocidade e velocidade Alpha Centauri & # x27s.

No entanto, sem resolver, eu estimo que sua nave nunca o alcançará, mas poderá alcançá-lo em cerca de 56.000 anos se você for um pouco mais rápido: 13,5 milhas / segundo. Alpha Centauri está atualmente se movendo para mais perto de nós com uma velocidade radial de 15,6 milhas por segundo, e atingirá seu ponto mais próximo em cerca de 28.000 anos. Portanto, daqui a 56.000 anos estará à mesma distância que agora está se afastando a 15,6 milhas / segundo, e 74.000 anos a partir de agora um pouco mais longe e se afastando um pouco mais rápido. Portanto, sua nave, daqui a 74.000 anos, não teria chegado bem e não estaria se movendo rápido o suficiente para alcançá-la. A 13,5 milhas por segundo, sua nave alcançará Alpha Centauri & # x27s a distância atual em 56.000 anos, o mesmo tempo que Alpha Centauri levará para estar novamente a essa distância.

Se você quiser interceptá-lo em seu ponto mais próximo do Sol, você & # x27d precisa ir a cerca de 22 milhas por segundo e você & # x27d chegará a Alfa Centauro em 28.000 anos.


Astronomia Foto do Dia

Descubra o cosmos! A cada dia, uma imagem ou fotografia diferente de nosso fascinante universo é apresentada, junto com uma breve explicação escrita por um astrônomo profissional.

3 de julho de 2011
Alpha Centauri: o sistema estelar mais próximo
Crédito da imagem: Telescópio Schmidt de 1 metro, ESO

Explicação: O sistema estelar mais próximo do Sol é o sistema Alpha Centauri. Das três estrelas do sistema, a mais escura - chamada Proxima Centauri - é na verdade a estrela mais próxima. As estrelas brilhantes Alpha Centauri A e B formam um binário próximo, pois são separadas por apenas 23 vezes a distância Terra-Sol - ligeiramente maior do que a distância entre Urano e o Sol. Na foto acima, o brilho das estrelas se sobrepõe à fotografia causando uma ilusão de grande tamanho, embora as estrelas sejam realmente apenas pequenos pontos de luz. O sistema Alpha Centauri não é visível em grande parte do hemisfério norte. Alpha Centauri A, também conhecido como Rigil Kentaurus, é a estrela mais brilhante da constelação de Centaurus e é a quarta estrela mais brilhante do céu noturno. Sirius é o mais brilhante, embora esteja duas vezes mais longe. Por uma coincidência emocionante, Alpha Centauri A é o mesmo tipo de estrela que nosso Sol, levando muitos a especular que ele pode conter planetas que abrigam vida.


Alpha Centauri - a estrela mais brilhante da constelação de Centaurus meridional

Alpha Centauri é a estrela mais brilhante da constelação de Centaurus meridional. É o sistema estelar mais próximo e o sistema planetário mais próximo da Terra e do Sistema Solar # 8217s a 4,37 anos-luz (1,34 parsecs) do sol. É a quarta estrela mais brilhante do céu noturno, com magnitude de -0,01. É visível no hemisfério sul e está muito ao sul para a maior parte do hemisfério norte ver. Pode ser um dos planetas habitáveis ​​mais próximos até hoje, embora provavelmente não seja muito parecido com a Terra, se existir.

Alpha Centauri é a terceira estrela mais brilhante em nosso céu noturno - uma famosa estrela do sul - e o sistema estelar mais próximo de nosso sol. Através de um pequeno telescópio, a única estrela que vemos como Alpha Centauri se transforma em uma estrela dupla.

Alpha Centauri é um sistema estelar binário de duas estrelas A e amp B. Existem Alpha Centauri A e B, que são estrelas semelhantes ao Sol que formam uma órbita binária estreita em torno uma da outra a cerca de 4,37 anos-luz de distância. A distância entre eles é muito pequena. A olho nu, as estrelas estão muito próximas para que possamos vê-las separadas. E há Proxima Centauri, uma pequena anã vermelha que está realmente mais perto de nós (4,24 anos-luz de distância) e tem uma relação gravitacional muito mais frouxa com as outras duas estrelas. Sua órbita é sobre a distância dos planetas gigantes do nosso sol.

É um sistema estelar triplo, consistindo de três estrelas: α Centauri A (oficialmente Rigil Kentaurus), α Centauri B (oficialmente Toliman) e α Centauri C (oficialmente Proxima Centauri). Existe uma terceira estrela, Proxima Centauri (ou Alpha Centauri C). Proxima Centauri é orbitado por dois planetas, um dos quais (Proxima b) parece ser um exoplaneta do tamanho da Terra na zona habitável (a região da órbita de uma estrela onde a água líquida pode se formar na superfície). Isso geralmente é considerado separadamente, mas, na verdade, também está conectado gravitacionalmente aos outros dois. Mas Proxima b é pensado para ser bloqueado por maré e inundado por ventos estelares, o que significa que é improvável que seja habitável. Na verdade, está um pouco mais perto de nós, com uma órbita muito maior em torno de A e B.

Visto como um sistema estelar triplo, Alpha Centauri é o mais próximo do nosso, estando a 4,2-4,4 anos-luz (ly) de distância. O potencial do sistema Alpha Centauri para hospedar mundos com vida sempre intrigou os cientistas, mas nenhum exoplaneta conhecido jamais foi estabelecido lá - em parte porque a proximidade significava que era muito brilhante para os astrônomos realmente estreitarem em qualquer objeto planetário na área .

Alpha Centauri é um sistema estelar triplo, com suas duas estrelas principais, Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, sendo um componente binário. Consiste em duas estrelas principais, Alpha Centauri A e Alpha Centauri B (que formam uma estrela binária juntas) a uma distância de 4,36 ly, e uma anã vermelha mais fraca chamada Proxima Centauri a uma distância de 4,22 ly. A olho nu, Alpha Centauri AB parece ser uma única estrela, a mais brilhante da constelação meridional de Centaurus. Ambas as duas estrelas principais são bastante semelhantes ao sol. Alpha Centauri A e B estão gravitacionalmente ligados, orbitando em torno de um centro de massa comum a cada 79,9 anos em uma proximidade relativamente próxima, entre 40 a 47 unidades astronômicas (ou seja, 40 a 47 vezes a distância entre a Terra e nosso sol). A estrela maior, Alpha Centauri A, é a mais semelhante ao Sol, mas um pouco maior e mais brilhante.


Em alfa Centauri

2015 (12 de outubro, para ser exato) marca o centésimo aniversário da descoberta de Proxima Centauri pelo astrônomo escocês Robert Thorburn Ayton Innes, diretor do Observatório da União em Joanesburgo, África do Sul. Proxima foi rapidamente reconhecido como o menor membro do sistema estelar alfa Centauri, e agora é conhecido por ser a estrela mais próxima do Sistema Solar. (A estrela mais próxima da Terra é, e continua sendo, o Sol & # 8230, como vários professores costumavam me lembrar ao longo dos anos).

O sistema estelar alfa Centauri, famoso pela música, história e videogames, é o sistema estelar mais próximo de nós (novamente, além daquele em que estamos atualmente). Está & # 8217s a 4,3 anos-luz de distância, ou 1,3 parsecs, ou cerca de 270.000 vezes mais longe da Terra do que o Sol (AU) & # 8230, o que ainda está deprimentemente longe para qualquer um que queira visitá-lo com a tecnologia atualmente alcançável: it & Os # 8217s levaram 9 anos para a New Horizons viajar 35 UA, então levaria cerca de 69.000 anos para chegar a Proxima Centauri naquela velocidade (71.000 anos para alfa Centauri A e B). alpha Centauri A tem um tipo espectral de G2V, o que significa que é uma estrela muito parecida com o Sol (é, na verdade, um pouco mais massiva e um pouco mais quente). alpha Centauri B tem um tipo espectral de K1V, o que significa que está algumas centenas de graus mais frio e tem uma massa de cerca de 80% do sol. A e B estão aproximadamente à mesma distância que Urano está do Sol e orbitam a cada 80 anos. Proxima Centauri (ou alfa Centauri C) é uma estrela M5.5Ve, o que significa que ela & # 8217s cerca de 16% da massa do Sol, dois mil graus Kelvin mais fria que o Sol, e fica a 15.000 UA (15.000 vezes a distância da Terra ao Sol) de A e B. Seu período orbital é & # 8230 desconhecido, mas se for circular e a massa total do sistema for 2 massas solares, a órbita Proxima & # 8217s terá algo em torno de 1,3 milhão de anos. Proxima Centauri está tão longe de A e B que de vez em quando astrônomos, munidos de novos dados, reconsideram se ele está realmente ligado gravitacionalmente ao par. (A resposta sempre acaba sendo & # 8220 sim & # 8221) O sistema alfa Centauri tem provavelmente cerca de 6 bilhões de anos e está tão perto de nós que Proxima Centauri está um pouco mais de 2 graus de A e B no céu , ou a largura de quatro luas cheias. Não há planetas no sistema, embora por um tempo se tenha pensado que havia um planeta com a massa da Terra em uma órbita de 3,2 dias (ou seja, uma bola de lava derretida) de alfa Centauri B. O sistema alfa Centauri é muito, muito bem estudado.

O sistema alfa Centauri foi inicialmente suspeito de estar próximo por causa de seu alto movimento próprio, ou movimento aparente no céu. Sendo estrelas, não estamos falando de movimentos noturnos como os antigos viam com os planetas. Em vez disso, esse é um movimento melhor compreendido ao longo dos anos, porque a órbita do sistema estelar ao redor da Galáxia é ligeiramente diferente da nossa. No caso do alfa Centauri, eles estão tão próximos de nós que parecem se mover (relativamente) rapidamente através do espaço. Sério, aqui & # 8217s dez anos de movimento de Proxima Centauri (2000-2010):

O movimento adequado de Proxima Centauri (Rigil Kentaurus C), conforme visto em imagens astrométricas CTIOPI de 2000-2010

Um asteróide no cinturão de asteróides pode se mover tão longe no espaço de alguns minutos, mas Proxima se move muito rápido para uma estrela.

E isso nos leva a um artigo muito mais recente: A descoberta de um novo objeto próximo a alfa Centauri. Isso não tem recebido tanta imprensa, mas muitos astrônomos têm falado sobre isso no Twitter. Basicamente, o que este grupo de pesquisadores do ALMA descobriu é uma fonte próxima a alfa Centauri A e B que parece estar se movendo muito rápido, eles sugerem que o objeto é alfa Centauri D.

Há muitos problemas com isso, e é por isso que o papel acabou no servidor de pré-impressão em primeiro lugar: uma descoberta tão notável implora por uma explicação e, na época em que foi postada, o pessoal do ALMA não tinha nenhuma.

Em primeiro lugar: como isso não foi visto antes? A favor do ALMA & # 8217s, alfa Centauri é tão incrivelmente brilhante (A é a terceira estrela mais brilhante no céu, B seria a 21ª sozinha) que é difícil ver qualquer coisa perto deles. Mas se esta fosse uma estrela tão brilhante comparada a A e B, ela deveria ser muito brilhante (uma estrela M2, que seria mais brilhante e MAIS massiva do que Proxima Centauri), e não deveria ter escapado da atenção de absolutamente todos até agora .

Segundo: este objeto alfa Centauri D parece (Figura 1 no artigo na página 2) ter se movido significativamente em comparação com alfa Cen A e B. Em 2014, ele estava pairando entre as duas estrelas e, em 2015, estava diretamente acima alfa Cen A. Isso poderia ser movimento orbital, exceto que é MUITO movimento orbital por um ano. A e B orbitam um ao outro a cada 80 anos, e eles mal parecem se mover entre as duas imagens. Este objeto misterioso está mais longe do que B, o que significa que seu período orbital deve ser ainda mais longo, e ele não deveria ter se movido NEM TODOS. Eles basicamente admitem em sua própria tabela 1 (colunas 2 e 3) que o movimento deste objeto não é nada como os membros conhecidos de alfa Centauri.

Isso sugere que este alfa Cen D é na verdade algo totalmente diferente. Se seu movimento não for o mesmo de alfa Centauri, alguns anos (ou décadas, ou um século atrás) ele deveria estar longe o suficiente de alfa Centauri para que fosse FÁCIL identificá-lo sozinho. Innes deveria ter visto em 1915.

Então, talvez não seja uma estrela. Talvez seja um objeto mais próximo nos confins de nosso próprio sistema solar. Nesse caso, ele está se movendo muito devagar. Na verdade, há um segundo artigo do ALMA que encontrou OUTRA fonte movendo-se a 87 segundos de arco por ano (dez vezes mais rápido do que a estrela mais rápida, portanto mais plausivelmente um membro do Sistema Solar) que os descobridores acham que deveria ser um planeta distante em nosso sistema solar. Então, novamente, o notável astrônomo do Sistema Solar Mike Brown (@plutokiller no Twitter) fez as contas e descobriu que se o ALMA encontrasse um planeta no Sistema Solar exterior após uma busca tão curta, estatisticamente deveria haver 200.000 planetas do tamanho da Terra no sistema solar externo, o que é um absurdo.

Então & # 8230 o que é? Ou quais são?

Existem algumas possibilidades prováveis. Pode ser uma falha de detector que ninguém percebeu antes, pode ser o equivalente a um raio cósmico fazendo um ponto brilhante aparecer onde realmente não há nada. Provavelmente são duas fontes diferentes que o ALMA geralmente não consegue ver, onde uma irrompeu em 2014 e outra em 2015 & # 8230 duas estrelas separadas (ou dois quasares distantes) que apareceram do nada porque finalmente tornaram-se brilhantes o suficiente para serem vistas & # 8230 Esse tipo de coisa realmente acontece o tempo todo. Dê uma olhada no .gif de Proxima Centauri acima e você poderá ver algumas fontes que só são visíveis em um ou dois frames devido aos diferentes tempos de exposição e brilho do céu. Uma série de identidades equivocadas podem se tornar medidas de uma estrela em movimento. O inverso também é verdadeiro, ocasionalmente, uma estrela em movimento próprio alto (particularmente uma estrela em movimento realmente alto como Proxima Centauri) vagueia em um campo de visão e é confundida com um novo objeto.

Existem outras opções que os astrônomos estão explorando e essa é realmente a finalidade de tudo isso. É permitido que a ciência esteja errada, mas junte mentes suficientes e ela se autocorreção. Por enquanto, porém, Proxima Centauri continua a ser a estrela mais próxima da Terra, e alfa Centauri o sistema estelar mais próximo.


Afinal, o sistema estelar mais próximo do nosso não tem planetas (ainda)

Crédito da imagem: ESO / L. Calçada / Nick Risinger (skysurvey.org).

Se você olhasse para o céu apenas 25 anos atrás, só seria capaz de se perguntar sobre planetas ao redor de outras estrelas. "Eles devem estar lá", você raciocinaria, "já que não há como nosso Sistema Solar ser único em toda a galáxia." Mas onde está a prova? Como sempre acontece na ciência, está nos dados que você coleta e nas medições e observações que faz.

Ao longo da última geração, não apenas encontramos com sucesso milhares de planetas por vários métodos diferentes, mas fomos capazes de medir:

  • sua massa (pela atração de sua estrela-mãe),
  • seu raio (pela quantidade de luz que bloqueiam),

Nossas limitações são que nossas técnicas atuais eram realmente úteis apenas para medir certos tipos dos planetas.

Crédito da imagem: ESO, sob a Licença Internacional Creative Commons Atribuição 4.0.

Os planetas que estão mais próximos em massa de sua estrela-mãe são mais fortes e mais fáceis de medir. Pegue uma estrela semelhante ao Sol com um planeta semelhante à Terra, e não seríamos capazes de vê-la.

Os planetas que estão mais próximos em tamanho físico de sua estrela-mãe e que estão alinhadas com nossa linha de visão para a estrela bloqueiam uma fração maior de sua luz, permitindo-nos vê-la melhor. Mais uma vez, um planeta semelhante à Terra em torno de uma estrela semelhante ao Sol seria por muito pouco visível e bem no limite do que a missão Kepler poderia ter encontrado.

E os planetas que estão mais próximos de sua estrela-mãe - mais próximos ainda do que Mercúrio está do Sol - são mais fáceis de detectar, pois nos fornecem mais "ciclos" para observar do que os mundos mais distantes e que se movem lentamente.

Em 2012, o cientista Xavier Dumusque e seus colaboradores anunciaram algo espetacular: o mais próximo sistema estelar ao Sol, o sistema trinário Alpha Centauri (consistindo em Alpha Centauri A semelhante ao Sol, seu companheiro binário de massa inferior Alpha Centauri B e o minúsculo membro trinário muito distante, Proxima Centauri), tinha um planeta em torno de um de suas estrelas! Alfa Centauri B, ao que parecia, tinha um planeta orbitando muito perto dele, completando uma órbita em torno da estrela a cada 3,24 dias! (Para comparação, Mercúrio leva 88 dias orbitar o Sol.)

Crédito da imagem: PHL @ UPR Arecibo, via. [+] http://phl.upr.edu/press-releases/aplanetarysystemaroundourneareststarisemerging.

A forma como foi medido foi através do que é conhecido como velocidade radial método, em que o puxão gravitacional de um planeta em uma estrela faz com que ela pareça se mover em nossa direção, depois se afastando de nós e, em seguida, em nossa direção novamente de forma periódica e bem definida. Isso resulta em um fenômeno conhecido como oscilação estelar, e assim, medindo a frequência e a magnitude da oscilação, podemos determinar a massa e as propriedades orbitais do planeta que deve estar lá. A "oscilação" significava que a estrela se movia para frente e para trás com uma velocidade extra de apenas 0,0005 km / s a cada 3,24 dias. E foi medido em uma linha de base longa o suficiente para que outras explicações - propriedades magnéticas internas da estrela, ruído instrumental ou o puxão de outras estrelas companheiras - não pudessem ser a causa. Parecia que eles haviam realmente descoberto um planeta.

Crédito da imagem: PHL @ UPR Arecibo, via. [+] http://phl.upr.edu/press-releases/aplanetarysystemaroundourneareststarisemerging.

Mas não foi assim! Não há um planeta lá, mas os dados foram dizendo nós um planeta estava lá. A dura verdade é esta: nós nos enganamos por causa de Como as medimos esses dados. Veja, em um mundo ideal, você monitoraria uma estrela continuamente, 24 horas por dia, observando seu sinal constantemente. No real mundo, você só faz isso quando tem acesso ao telescópio (quando não está sendo usado para outros fins), à noite e quando o céu está claro e tem condições atmosféricas boas o suficiente para ver o que você está mirando.

Crédito da imagem: PHL @ UPR Arecibo, via. [+] http://phl.upr.edu/press-releases/aplanetarysystemaroundourneareststarisemerging.

Portanto, o que você deve imaginar é que está voando sobre a superfície da Terra, olhando para baixo e medindo sua distância até o solo. Mas em vez de medi-lo continuamente, você está medindo apenas em alguns pontos específicos. Você está em uma cordilheira? No topo de um platô? Atingindo o topo de uma série de contrafortes? Ou voando sobre uma camada de gelo escarpada?

Crédito da imagem: Vinesh Rajpaul, via http://blog.oup.com/2016/01/ghost-planets-mystery/.

Se tudo que você sabia era procurar uma cadeia de montanhas, você pode chegar a essa conclusão. Mas essa não é necessariamente a única ou correta explicação. Neste caso particular - de olhar para Alpha Centauri B e inferir um planeta - os dados eram consistente com um planeta, mas um planeta não só não era a única explicação, mas também não era a explicação correta.

Crédito da imagem: Rajpaul, Aigrain e Roberts, 2015. Via http://arxiv.org/pdf/1510.05598v1.pdf.

Ao subtrair a variação inerente na própria estrela, a equipe amplificou acidentalmente outros sinais periódicos, um dos quais recorrente foi confundido com um planeta. Esse sinal acabou sendo a rotação da própria estrela, que só agora foi devidamente contabilizada. Curiosamente, quando toda a análise é feita corretamente, há uma sugestão de um sinal para um planeta diferente significativamente mais distante: com um período de cerca de 20 dias. O planeta mais interno de Alfa Centauro B revelou-se um sinal falso, e na verdade nem existia. Mas mesmo que o sistema estelar mais próximo de nós não tenha o planeta que pensávamos ter, o jogo está longe de terminar. O primeiro real planetas ao redor deste sistema estelar trinário podem estar logo ali na esquina!


Planetas no Sistema Estelar Alpha Centauri:

Em 2012, o cientista descobriu que existe um planeta como a Terra neste sistema estelar que gira em torno de Alpha Centauri B e é denominado Alpha Centauri Bb. Provavelmente, pode ser igualar e massa da Terra. Além disso, acredita-se que pode ser um planeta rochoso como a Terra. Além disso, seu comprimento orbital pode ser de 6 milhões de km.

Proxima Centauri tem dois planetas que são nomeados como Proxima be Proxima C. O primeiro é um exoplaneta do tamanho da Terra que foi descoberto em 2016. O segundo é um exoplaneta em zona habitável que foi descoberto em 2019.


Problemas persistentes

Apesar de ser baseado em tecnologia estabelecida, os problemas ainda estão presentes. O tamanho de cada chip torna difícil colocar todos os instrumentos necessários nele. Sprite, do grupo Mason Peck, é a melhor opção com massa total de 4 gramas e esforço mínimo para a produção. No entanto, cada Starchip precisa ter 1 grama e transportar 4 câmeras, além de equipamentos sensoriais. Cada uma dessas câmeras não seria como um aparelho de lente tradicional, mas uma matriz de captura de plasma Fourier que implementa técnicas de difração para coletar dados de comprimento de onda (Finkbeiner 35).

E como o Starshot enviaria os dados de volta para nós? Muitos satélites usam um único laser de diodo watt, mas o alcance é limitado apenas à distância do sistema Terra-Lua, algo que está mais perto de nós do que Alpha Centauri por um fator de 100 milhões. Se enviada de Alfa Centauri, a transmissão se degradaria para apenas algumas centenas de fótons, nada importante. Mas talvez se uma série de Starchips fosse deixada em intervalos especificados, eles poderiam agir como um relé e garantir uma transmissão melhor. Pode-se esperar um quilopedaço por segundo como uma taxa de transmissão razoável (Finkbeiner 35, Choi).

Ligar esse transmissor, entretanto, é outro grande problema. Como você alimentaria um Starchip por 20 anos? Mesmo se você puder alimentar um chip com a melhor tecnologia disponível, apenas um sinal mínimo será enviado. Talvez pedaços minúsculos de material nuclear possam ser uma fonte extra, ou talvez o atrito de viajar no vazio interestelar possa ser convertido em potência (Finkbeiner 35).

Mas esse meio também pode trazer a morte para Starchips. Existem tantos perigos desconhecidos que podem eliminá-lo. Talvez, se os chips fossem revestidos com cobre-berílio, isso poderia fornecer proteção extra. Além disso, ao aumentar o número de chips lançados, mais pode ser perdido e ainda garantir a sobrevivência da missão (Ibid).

Mas e quanto ao componente da vela? Ele precisa de um alto nível de refletividade para garantir que o laser que o alimenta simplesmente não o derreta, além de impulsionar o chip à velocidade necessária. A parte da refletividade pode ser resolvida se ouro ou solucionador forem usados, mas materiais mais leves seriam desejados. E, por mais louco que pareça, refrativo propriedades seriam necessárias também porque o chip estaria indo tão rápido que ocorreria o deslocamento dos fótons para o vermelho. Para garantir que o chip e a vela possam chegar à velocidade necessária, ele precisa ter de 1 a 100 átomos (cerca de 1 bolha de sabão) de espessura. Ironicamente, o hidrogênio e o hélio que os chips podem encontrar em sua jornada passariam por essa vela sem danificá-la. E o dano máximo que a poeira provavelmente acarretará é de apenas 0,1% de toda a área da superfície da vela. A tecnologia atual pode nos fornecer uma vela com 2.000 átomos de espessura e pode fazer a nave funcionar a 13 g & # x2019s. Para Starshot, 60.000 g seriam necessários para fazer o chip atingir os 60.000 quilômetros por segundo desejados (Finkbeiner 35, Timmer).

E, claro, como poderia esquecer o laser que vai colocar toda esta operação em movimento? Seria necessário ter 100 gigawatts de potência, o que já podemos alcançar, mas apenas por um bilionésimo de um trilionésimo de segundo. Para Starshot, precisamos que o laser dure minutos. Portanto, use uma série de lasers para atingir o requisito de 100 gigawatts. Fácil, certo? Claro, se você conseguir 100 milhões deles em uma área de 1 quilômetro quadrado e mesmo se isso fosse alcançado, a saída do laser teria que lidar com perturbações atmosféricas e os 60.000 quilômetros entre o laser e a vela. A óptica adaptativa pode ajudar e é uma tecnologia comprovada, mas nunca na escala de milhões. Problemas, problemas, problemas. Além disso, colocar a matriz no alto de uma área montanhosa reduzirá os distúrbios atmosféricos, portanto, a matriz provavelmente seria construída no hemisfério sul (Finkbeiner 35, Andersen).


Existe vida no sistema Alpha Centauri?

A busca por vida em outros planetas é fascinante, desafiadora e esclarecedora. Se for bem-sucedido, vai nos ensinar sobre nós mesmos, de onde viemos e qual é o nosso destino. Cientistas da Universidade do Havaí, incluindo Jeff Kuhn, David Harrington e John Messersmith, fazem parte de uma equipe liderada pela Prof. Dra. Svetlana Berdyugina (Kiepenheuer Institut fuer Sonnenphysik e da Universidade de Freiburg, Alemanha, e um cientista visitante no Universidade do Havaí, NASA Astrobiology Institute), que desenvolveu uma nova abordagem para a busca de vida em outros planetas. A bióloga Tina & Scaronantl-Temkiv, da Universidade de Aarhus, Dinamarca, também é membro da equipe.

Biopigmentos fotossintéticos

A equipe mediu vários pigmentos fotossintéticos biológicos em laboratório. Eles absorvem quase toda a luz solar de cores específicas no visível e a convertem em ligações químicas para armazenar energia. Por exemplo, os pigmentos de clorofila absorvem a luz azul à vermelha e refletem uma pequena parte do verde no visível, como visto nas plantas verdes. (Figura 1).

Toda a luz infravermelha é refletida e é utilizada na agricultura para monitorar o conteúdo de água nas plantações. Esses biopigmentos estão contidos em plantas, algas, bactérias e até na pele humana (carotenóides) e olhos (rodopsina), criando a beleza colorida do nosso mundo. Eles também podem ajudar a encontrar vida na superfície de outros planetas.

Figura 1: Uma folha verde absorve quase toda a luz vermelha, verde e azul (RGB), mas reflete e transmite luz infravermelha (mostrada em cinza). A luz infravermelha refletida é apenas fracamente polarizada devido ao reflexo de uma folha saudável, mas a luz RGB refletida é fortemente polarizada devido aos biopigmentos. Medir a quantidade de luz polarizada em cores diferentes revela a assinatura dos biopigmentos foliares. A areia verde reflete e polariza a luz do sol quase igualmente em todos os comprimentos de onda, o que a distingue de uma folha de cor semelhante. Da mesma forma, as plantas amarelas são diferentes da areia amarela, etc. (Crédito: S. Berdyugina)

Os cientistas descobriram que a parte da luz visível refletida por várias plantas com cores vibrantes oscila em certas direções, enquanto a luz incidente oscila em todas as direções (Figura 1). Graças a essa peculiaridade, essa luz refletida pode ser detectada remotamente usando filtros polarizadores (semelhantes aos óculos de sol Polaroid ou óculos de cinema 3D) quando vista em ângulos específicos, mesmo se a estrela for milhões de vezes mais brilhante que o planeta. A equipe descobriu que cada biopigmento tem sua própria pegada colorida nessa luz polarizada.

Os espectros modelados refletidos em superfícies distantes da exo-Terra demonstraram a vantagem de usar luz polarizada para distinguir bioassinaturas fotossintéticas de minerais, água do oceano e atmosfera. O alto contraste das bioassinaturas na luz polarizada é a chave para encontrá-las na luz estelar incrivelmente brilhante que geralmente oculta os sinais exoplanetários.

Esses resultados serão publicados pelo International Journal of Astrobiology, Cambridge University Press [1]. Anteriormente, a Prof. Berdyugina e sua equipe empregaram luz polarizada para ver pela primeira vez a cor azul de um exoplaneta [2]. Agora, este método pode ajudar a ver as cores da vida em outros planetas, mesmo a grandes distâncias do sol.

Nosso vizinho, o sistema estelar triplo Alpha Centauri

Esta técnica pode ser instrumental na busca de vida no sistema planetário mais próximo do Sol, Alpha Centauri, com os telescópios existentes. Existem três estrelas neste sistema. Enquanto os cientistas estão interessados ​​em encontrar vida ao redor de todas essas estrelas, Alpha Centauri B, a apenas 4,37 anos-luz da Terra, parece ideal para pesquisas de vida com os telescópios atuais (Figura 2).

Figura 2: As estrelas Alpha Centauri A e B com suas zonas habitáveis ​​(ovais verdes) projetadas no céu. As zonas habitáveis ​​aparecem como ovais porque as órbitas dos planetas estão inclinadas para a nossa linha de visão. Pelo mesmo motivo, a distância entre as estrelas A e B parece encurtada. Se houver planetas nas zonas habitáveis ​​(pontos azuis), biopigmentos fotossintéticos podem ser detectados com a técnica polarimétrica proposta. Os tamanhos das estrelas e planetas não estão à escala. (1 UA = distância entre a Terra e o sol.) (Crédito: S. Berdyugina)

Em 2014, um pequeno planeta foi descoberto em torno de Alpha Centauri B. Infelizmente, este exoplaneta está dez vezes mais perto da estrela do que Mercúrio está do sol, então sua superfície está derretendo sob o calor estelar e provavelmente não tem atmosfera. A uma distância onde poderiam existir planetas como a Terra com água líquida em sua superfície (a & ldquoazona habitável & rdquo), nenhum planeta foi encontrado ainda, mas os cientistas continuam procurando por um. Se tal planeta for encontrado, ou mesmo antes disso, é possível pesquisar bioassinaturas fotossintéticas no espectro B de Alfa Centauro. Usando a técnica de polarização proposta, essa tarefa se torna ainda mais viável.

Figura 3: Impressões artísticas de planetas semelhantes à Terra cobertos por organismos fotossintéticos com biopigmentos semelhantes aos da Terra estudados pela equipe. (Crédito: S. Berdyugina & amp C. Giebink).

This research was supported at KIS/Freiburg by the European Research Council (ERC) Advanced Grant HotMol (http://hotmol.eu), the Leibniz Association (WGL) grant InnoPol, and the UH NASA Astrobiology Institute team.

Referências:

[1] Berdyugina, S.V., Kuhn, J.R., Harrington, D.M., &Scaronantl-Temkiv, T., Messersmith, E.J.: Remote Sensing of Life: Polarimetric Signatures of Photosynthetic Pigments as Sensitive Biomarkers, International Journal of Astrobiology, in press (2015)

Founded in 1967, the Institute for Astronomy at the University of Hawaii at Manoa conducts research into galaxies, cosmology, stars, planets, and the sun. Its faculty and staff are also involved in astronomy education, deep space missions, and in the development and management of the observatories on Haleakala and Maunakea. The Institute operates facilities on the islands of Oahu, Maui, and Hawaii.


The closest star system found in a century

A pair of newly discovered stars is the third-closest star system to the Sun and the closest discovered since 1916. At 6.5 light years, it is so close that Earth's television transmissions from 2006 are now arriving there. It is an excellent hunting ground for planets because it is very close to Earth and, in the distant future, it might be one of the first destinations for manned expeditions outside our solar system. The discovery was made by Kevin Luhman, an associate professor of astronomy and astrophysics at Penn State University and a researcher in Penn State's Center for Exoplanets and Habitable Worlds. In this image, the star system, WISE J104915.57-531906, is at the center of the larger image, which was taken by the WISE satellite. It appeared to be a single object -- but a sharper image from the Gemini Observatory revealed that it is a binary star system. Credit: NASA/JPL/Gemini Observatory/AURA/NSF

(Phys.org) —A pair of newly discovered stars is the third-closest star system to the Sun, according to a paper that will be published in Astrophysical Journal Letters. The duo is the closest star system discovered since 1916. The discovery was made by Kevin Luhman, an associate professor of astronomy and astrophysics at Penn State University and a researcher in Penn State's Center for Exoplanets and Habitable Worlds.

Both stars in the new binary system are "brown dwarfs," which are stars that are too small in mass to ever become hot enough to ignite hydrogen fusion. As a result, they are very cool and dim, resembling a giant planet like Jupiter more than a bright star like the Sun.

"The distance to this brown dwarf pair is 6.5 light years—so close that Earth's television transmissions from 2006 are now arriving there," Luhman said. "It will be an excellent hunting ground for planets because it is very close to Earth, which makes it a lot easier to see any planets orbiting either of the brown dwarfs." Since it is the third-closest star system, in the distant future it might be one of the first destinations for manned expeditions outside our solar system, Luhman said.

The star system is named "WISE J104915.57-531906" because it was discovered in a map of the entire sky obtained by the NASA-funded Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) satellite. It is only slightly farther away than the second-closest star, Barnard's star, which was discovered 6.0 light years from the Sun in 1916. The closest star system consists of Alpha Centauri, found to be a neighbor of the Sun in 1839 at 4.4 light years, and the fainter Proxima Centauri, discovered in 1917 at 4.2 light years.

A pair of newly discovered stars is the third-closest star system to the Sun and the closest discovered since 1916. At 6.5 light years, it is so close that Earth's television transmissions from 2006 are now arriving there. It is an excellent hunting ground for planets because it is very close to Earth and, in the distant future, it might be one of the first destinations for manned expeditions outside our solar system. The discovery was made by Kevin Luhman, an associate professor of astronomy and astrophysics at Penn State University and a researcher in Penn State's Center for Exoplanets and Habitable Worlds. This diagram illustrates the locations of the star systems that are closest to the Sun. The year when each star was discovered to be a neighbor of the Sun is indicated. The binary system WISE J104915.57-531906 is the third nearest system to the Sun, and the closest one found in a century. Credit: Janella Williams, Penn State University

Edward (Ned) Wright, the principal investigator for the WISE satellite, said "One major goal when proposing WISE was to find the closest stars to the Sun. WISE 1049-5319 is by far the closest star found to date using the WISE data, and the close-up views of this binary system we can get with big telescopes like Gemini and the future James Webb Space Telescope will tell us a lot about the low mass stars known as brown dwarfs." Wright is the David Saxon Presidential Chair in Physics and a professor of physics and astronomy at UCLA.

Astronomers have long speculated about the possible presence of a distant, dim object orbiting the Sun, which is sometimes called Nemesis. However, Luhman has concluded, "we can rule out that the new brown dwarf system is such an object because it is moving across the sky much too fast to be in orbit around the Sun."

To discover the new star system, Luhman studied the images of the sky that the WISE satellite had obtained during a 13-month period ending in 2011. During its mission, WISE observed each point in the sky 2 to 3 times. "In these time-lapse images, I was able to tell that this system was moving very quickly across the sky—which was a big clue that it was probably very close to our solar system," Luhman said.

After noticing its rapid motion in the WISE images, Luhman went hunting for detections of the suspected nearby star in older sky surveys. He found that it indeed was detected in images spanning from 1978 to 1999 from the Digitized Sky Survey, the Two Micron All-Sky Survey, and the Deep Near Infrared Survey of the Southern Sky. "Based on how this star system was moving in the images from the WISE survey, I was able to extrapolate back in time to predict where it should have been located in the older surveys and, sure enough, it was there," Luhman said.

A pair of newly discovered stars is the third-closest star system to the Sun and the closest discovered since 1916. At 6.5 light years, it is so close that Earth's television transmissions from 2006 are now arriving there. It is an excellent hunting ground for planets because it is very close to Earth and, in the distant future, it might be one of the first destinations for manned expeditions outside our solar system. The discovery was made by Kevin Luhman, an associate professor of astronomy and astrophysics at Penn State University and a researcher in Penn State's Center for Exoplanets and Habitable Worlds. This image is an artist's conception of the binary system WISE J104915.57-531906 with the Sun in the background. Credit: Janella Williams, Penn State University

By combining the detections of the star system from the various surveys, Luhman was able to measure its distance via parallax, which is the apparent shift of a star in the sky due to the Earth's orbit around the Sun. He then used the Gemini South telescope on Cerro Pachón in Chile to obtain a spectrum of it, which demonstrated that it had a very cool temperature, and hence was a brown dwarf. "As an unexpected bonus, the sharp images from Gemini also revealed that the object actually was not just one but a pair of brown dwarfs orbiting each other," Luhman said.

"It was a lot of detective work," Luhman said. "There are billions of infrared points of light across the sky, and the mystery is which one—if any of them—could be a star that is very close to our solar system."