منظومه «آلفا قنطورس» (Alpha Centauri) به‌عنوان نزدیک‌ترین مجموعه ستاره‌ای به زمین، با فاصله‌ای برابر با تقریباً ۴.۳ سال نوری از ما قرار دارد.
طبق گزارش دیجیاتو، ستاره‌ای که نزدیک‌ترین وضعیت به زمین دارد، پس از خورشید، در این منظومه واقع شده و این موضوع باعث جلب توجه خاص منجمان به آلفا قنطورس شده است. در ادامه، به بررسی این منظومه ستاره‌ای خواهیم پرداخت و با ابعاد مختلف آن بیشتر آشنا می‌شویم.
منظومه ستاره‌ای آلفا قنطورس
پیشینه‌ی کشف این منظومه به حدود سال ۱۵۰ میلادی برمی‌گردد. تحقیقات تاریخی نشان می‌دهد که برای نخستین بار این منظومه در کتاب «المجسطی» به نویسندگی دانشمند بزرگ «بطلمیوس» ذکر شده است. در زمان بطلمیوس، این ستاره از اسکندریه مصر در عرض جغرافیایی ۳۱ درجه شمالی قابل مشاهده بود، اما به‌دلیل تغییرات طول و عرض جغرافیایی، امروزه در آن مکان قابل دیدن نیست.
در سال ۱۵۹۲، منجمی انگلیسی به نام «رابرت هیوس» اولین بار آلفا قنطورس را در نوشته‌هایش با عنوان «Tractatus de Globis» معرفی کرد. او در توصیف این منظومه اشاره کرد: «فقط سه ستاره با قدر اول وجود دارد که من توانسته‌ام آن‌ها را از تمام بخش‌هایی که هرگز در انگلیس قابل مشاهده نیستند، رصد کنم. ستاره درخشانی که سهیل نام دارد، ستاره دیگری که آخر‌النهر نامیده می‌شود و سومین ستاره، آلفا قنطورس است که در پای راست صورت فلکی قنطورس واقع شده است.»
بااین‌حال، هرچند این منظومه در دوران باستان به‌خوبی مستند شده بود، اما در اواخر دهه ۱۶۰۰ بود که ستاره‌شناسان به این حقیقت پی بردند که آلفا قنطورس در واقع یک منظومه‌ی چندستاره‌ای است. نام قنطورس در اساطیر یونانی به موجودیتی نیمه‌انسان و نیمه‌اسب اطلاق می‌شود که هرکول به صورت تصادفی او را زخمی کرده و پس از مرگش در آسمان قرار داده شده است.
در دسامبر ۱۶۸۹، کشیش فرانسوی «ژان ریشو» هنگام رصد یک دنباله‌دار در حال حرکت، متوجه شد که آلفا قنطورس از دو ستاره منفرد به نام‌های آلفا قنطورس A (که به آن رجل قنطورس می‌گویند) و آلفا قنطورس B (که تولیمان نامیده می‌شود) تشکیل شده است. این دومین منظومه ستاره‌ای دوتایی بود که کشف شده بود.
ستاره‌های منظومه آلفا قنطورس
آلفا قنطورس به‌عنوان یک منظومه ستاره‌ای شامل یک جفت ستاره -یعنی ستاره‌ای دوتایی- و یک ستاره کم‌نورتر تکی است. این ستاره‌ی کم‌نور با نام «آلفا قنطورس سی» یا «پروکسیما قنطورس» شناخته می‌شود و توسط ستاره‌شناس اسکاتلندی «رابرت توربرن آیتون اینس» در سال ۱۹۱۵ کشف گردید.
اینس این کشف را بر اساس عکس‌هایی که در زمان‌های مختلف از این ستاره گرفته شده بود، انجام داد. در این تصاویر، اندازه‌ی پروکسیما قنطورس با ستارگان دیگر به‌طرز قابل‌توجهی متفاوت می‌نمود. او با استفاده از این نقیصه به این نتیجه رسید که پروکسیما قنطورس جزئی از سیستم آلفا قنطورس است که نسبت به سایر ستاره‌ها به زمین نزدیک‌تر است.
پروکسیما قنطورس، نزدیک‌ترین ستاره به زمین پس از خورشید، با فاصله ۴.۲ سال نوری از ما قرار دارد. این ستاره یک کوتوله قرمز است که جرم آن تقریباً ۱۲ درصد خورشید و قطر حدود ۱۴ درصد آن می‌باشد. با این حال، چگالی آن به‌طور بالقوه ۳۳ برابر چگالی خورشید است.
این کوتوله قرمز به‌عنوان ستاره‌ای پیش‌رشته اصلی شناخته می‌شود؛ بدین معنا که فعالیت‌های هم‌جوشی تازه در هسته آن آغاز شده و انرژی آن از طریق تبدیل هیدروژن به هلیوم تأمین می‌شود.
پروکسیما قنطورس با درخشندگی ۰.۱۷ درصد خورشید، با سرعت کمتری نسبت به آن انرژی تولید می‌کند؛ بنابراین در حالی که پیش‌بینی می‌شود خورشید تقریباً ۱۰ میلیارد سال عمر داشته باشد، پروکسیما قنطورس احتمالاً ۴ تریلیون سال دیگر در این مرحله از تکامل ستاره‌ای باقی خواهد ماند.
هرچند پروکسیما قنطورس به دلیل طول عمر بیشتر نسبت به خورشید ادامه خواهد داشت، ولی سرنوشت آن مشابه خورشید خواهد بود؛ زمانی که سوخت هیدروژنی آن به پایان برسد، به‌صورت یک کوتوله سفید با ناپدی به زندگی خود خاتمه خواهد داد. این ستاره فاقد جرم لازم برای تبدیل به ستاره نوترونی یا سیاهچاله است.
رصد پروکسیما قنطورس
پروکسیما قنطورس به‌عنوان ستاره‌ای کم‌نور با قدر ۱۱.۰۵ محسوب می‌شود و به همین دلیل به‌طور معمول با چشم غیرمسلح قابل‌مشاهده نیست. با این حال، به‌دلیل این که ستاره‌ای شعله‌ور است، احتمال ایجاد انفجارهای ناگهانی و درخشندگی ناشی از فعالیت‌های مغناطیسی وجود دارد.
این فعالیت‌ها شراره‌های قوی به‌وجود می‌آورند که از زمین قابل مشاهده‌اند. در سال ۲۰۱۹، محققان یکی از بزرگ‌ترین شراره‌های ستاره‌ای ثبت شده در کهکشان راه شیری را که از پروکسیما قنطورس بروز کرده بود، مشاهده کردند.
این جت پلاسما که تنها ۷ ثانیه به‌طول انجامید، حدود ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از هر شراره‌ای بود که تاکنون از خورشید خارج شده است.
ستاره‌های دوتایی منظومه آلفا قنطورس
جزء دیگر منظومه آلفا قنطورس که در فاصله ۴.۴ سال نوری از ما قرار دارد، یک جفت ستاره به نام‌های «آلفا قنطورس A» و «آلفا قنطورس B» است.
آلفا قنطورس A که به «رجل قنطورس» نیز معروف است، درخشان‌ترین عضو این سیستم ستاره‌ای به شمار می‌آید. این ستاره نیز مانند پروکسیما قنطورس، هنوز در مرحله پیش‌رشته اصلی قرار دارد. کلمه رجل قنطورس به معنای پای قنطورس در زبان عربی است.
رجل قنطورس از خورشید بزرگ‌تر و پرجرم‌تر است. قطر آن ۱.۲ برابر و جرمش ۱.۱ برابر خورشید می‌باشد. دمای سطح این ستاره تقریباً ۵۵۰۰ درجه سانتی‌گراد است.
آلفا قنطورس A از منظر گرانشی در یک منظومه دوتایی قفل شده با «تولیمان» (آلفا قنطورس B) قرار دارد به گونه‌ای که حرکت مداری خود در این سیستم را هر ۲۲ روز به‌طور کامل انجام می‌دهد. تولیمان به‌عنوان ستاره پیش‌رشته اصلی نارنجی با اندازه‌ای کوچک‌تر و جرمی کمتر از خورشید تعریف می‌شود. قطر آن ۸۶ درصد و جرم آن ۹۷ درصد جرم خورشید را شامل می‌شود. نام تولیمان به معنای دو شترمرغ نر است.
دمای سطح تولیمان حدود ۵۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است، به این معنا که تولیمان نسبت به خورشید سردتر است.
پروکسیما قنطورس از نظر گرانشی به این سیستم دوتایی متصل است. تحقیقاتی که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد نشان داد که پروکسیما قنطورس به‌طور تقریبی ۵۰۰ هزار سال وقت نیاز دارد تا یک بار حول این منظومه دوتایی بچرخد. یافته‌ها همچنین نشان داد که مسیر حرکتی پروکسیما قنطورس ممکن است بر روی تحول سیاراتی که به دور این سه ستاره می‌چرخند، تأثیر بگذارد.
آیا آلفا قنطورس سیاراتی دارد؟
با توجه به این که آلفا قنطورس به‌عنوان نزدیک‌ترین منظومه ستاره‌ای به زمین شناخته می‌شود، شگفت‌آور نیست که این منطقه به‌عنوان یکی از مقاصد جستجوی سیارات فراخورشیدی مورد توجه قرار گیرد. در واقع، ستاره‌شناسان چندین سیاره مشکوک به وجود حیات را در این منظومه شناسایی کرده‌اند، اما این منظومه در مجموع سه سیاره تأیید شده دارد که همه آن‌ها به دور پروکسیما قنطورس می‌چرخند. هیچ‌یک از دیگر کشفیات تأیید نشده‌اند.
تا سال ۲۰۲۳، پنج سیاره نامزد در این منظومه شناسایی شده‌اند: سه سیاره در مدار پروکسیما قنطورس (آلفا قنطورس C) و دو سیاره در مدار تولیمان (آلفا قنطورس B).
نخستین سیاره در اطراف تولیمان، «آلفا قنطورس BB» نام دارد که وجود آن در سال ۲۰۱۲ محتمل شناخته شد. فاصله این جرم از ستاره تولیمان تقریباً ده برابر کمتر از فاصله عطارد به خورشید برآورد شده است؛ در نتیجه حتی اگر کشف آلفا قنطورس BB تأیید شود، دمای سطح آن بسیار بالا خواهد بود و احتمالاً سطح آن با گدازه پوشیده شده است.
دیگر سیاره احتمالی در اطراف تولیمان ممکن است شرایطی راحت‌تر داشته باشد. «آلفا قنطورس BC» به‌عنوان یک شبه‌زمین تصور می‌شود که از طریق نور خورشید تولیمان زمانی که از کنار آن عبور می‌کند، قابل مشاهده شده است. این سیاره تقریباً به اندازه زمین است و مداری بیست‌روزه دارد.
سیارات پروکسیما قنطورس
اطلاعاتی که درباره سیاراتی که به دور پروکسیما قنطورس می‌چرخند، به‌دست آمده، از اطمینان بیشتری برخوردار است. به‌گفته‌ی ناسا، «پروکسیما قنطورس B» که کشف آن در سال ۲۰۱۶ اتفاق افتاد، به‌عنوان سیاره‌ای مشابه زمین شناخته می‌شود که در فاصله‌ای حدود ۵ درصد از فاصله زمین تا خورشید به دور پروکسیما قنطورس می‌چرخد.
این سیاره دارای جرمی تقریباً معادل جرم زمین و شعاعی کمی بیشتر است، اما به‌دلیل نزدیکی‌اش به ستاره‌ی خود، تنها ۱۱.۲ روز زمینی طول می‌کشد تا یک دور کامل مداری را به اتمام برساند.
پروکسیما قنطورس B به ستاره‌ی خود بسیار نزدیک‌تر از زمین به خورشید است، اما به‌واسطه خروجی کم انرژی ستاره‌ی کوتوله قرمز، هنوز در منطقه‌ای قابل سکونت قرار دارد.
در فاصله‌ای دورتر از پروکسیما قنطورس B و در حدود ۱.۵ واحد نجومی از ستاره پروکسیما قنطورس، سیاره کوچک دیگری به نام «پروکسیما قنطورس C» وجود دارد که حدود هفت برابر زمین حجم دارد و هر ۱۹۰۰ روز زمینی یک بار به دور ستاره خود می‌چرخد.
این سیاره در سال ۲۰۱۹ بر اساس تغییرات رفتار ستاره‌اش شناسایی شد. وجود پروکسیما قنطورس C در سال ۲۰۲۰ تأیید شد و این تأیید با تصاویری که تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۵ ثبت کرده بود، اثر گذاشت. این شواهد این سیاره را به‌عنوان یکی از معدود سیارات فراخورشیدی شناخته شده تبدیل می‌کند که وجود آن به‌طور بصری تأیید شده است.
در سال ۲۰۲۲، سیاره سومی به دور پروکسیما قنطورس کشف شد که آن را «پروکسیما قنطورس D» نامیده‌اند. این سیاره دارای حدود یک‌چهارم جرم زمین بوده و در فاصله تقریباً ۳ درصد از فاصله زمین و خورشید به دور ستاره خود می‌چرخد.
پروکسیما قنطورس D در هر پنج روز زمینی یک بار دور مدار خود را کامل می‌کند. این سیاره یکی از سبک‌ترین سیارات فراخورشیدی است که ستاره‌شناسان به‌ثبت رسانده‌اند. کشف آن موجب تغییر دیدگاه ما درخصوص تعداد و کیفیت سیارات کم‌جرم قابل سکونت مانند زمین و مریخ شد و نشان داد که اکنون ظرفیت فنی وجود دارد تا بتوانیم از طریق ابزارهای پیشرفته، آن‌ها را شناسایی کنیم. از جرم اندک این سیاره، احتمالاً می‌توان نتیجه گرفت که ترکیبی سنگی همچون زمین و مریخ دارد.
آیا رجل قنطورس سیاره‌ای دارد؟
علاوه بر این سیارات، در سال ۲۰۲۱، اخترشناسان نشانه‌هایی از وجود احتمال یک سیاره فراخورشیدی که به دور رجل قنطورس می‌چرخد، در ناحیه قابل سکونت ستاره مشاهده کردند. هرچند این احتمال وجود دارد که آن چیزی که دیده شده، صرفاً یک قرص گردوغبار باشد، در صورت تأیید، به آن نام موقت C۱ اختصاص داده می‌شود.
آیا انسان‌ها می‌توانند در آلفا قنطورس زندگی کنند؟
همان‌طور که می‌دانیم، آلفا قنطورس نزدیک‌ترین منظومه ستاره‌ای به منظومه شمسی است و از وجود سیارات مشابه زمین در آنجا مطلع هستیم. سؤال این است که آیا انسان‌ها می‌توانند در این منظومه سکونت گزینند؟
با توجه به شباهت‌ها به خورشید از لحاظ طیفی، نوع ستاره، سن و احتمال ثبات مدارها، پیشنهاد شده است که این منظومه ستاره‌ای می‌تواند یکی از بهترین مکان‌ها برای وجود حیات فرازمینی باشد.
اما قطعا بزرگ‌ترین چالشی که ما در تلاش برای ایجاد زندگی جدید در این منظومه با آن مواجه خواهیم شد، عبور از مسافت بسیار زیاد به سمت این سه ستاره خواهد بود. آلفا قنطورس نزدیک‌ترین مجموعه ستاره‌ای به زمین است، اما هنوز فاصله‌ای معادل ۴ سال نوری با ما دارد. این فاصله به حدود ۳۷.۸ تریلیون کیلومتر می‌رسد.
برای پیمودن چنین مسافتی، نیاز به فضاپیمایی با سرعتی بسیار بالاتر یا روش‌های دیگر برای سفر خواهیم داشت. به گفته ناسا، شاتل فضایی دیسکاوری (که در سال ۲۰۱۱ بازنشسته شد) با سرعتی نزدیک به ۲۸۰۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کرد. حتی با این سرعتِ مداوم و یکنواخت، برای رسیدن به آلفا قنطورس بیش از ۱۴۸۰۰۰ سال زمان لازم است.
حتی زمانی که کپسول برنامه آرتمیس، فضاپیمای اوریون، آماده برای اعزام انسان باشد، حداکثر سرعت آن به حدود ۳۲۰۰۰ کیلومتر در ساعت خواهد رسید. این سرعت نیز به‌طور قابل‌توجهی زمان سفر به پروکسیما قنطورس را تغییر نخواهد داد.
تنها فضاپیماهایی که موفق به ترک منظومه شمسی شده‌اند وویجرهای ۱ و ۲ هستند و برآوردهای ناسا نشان می‌دهد که حتی با سرعتی بیش از ۵۶۰۰۰ کیلومتر در ساعت، سفر وویجر ۱ و ۲ به مرز غیرقابل تشخیص میان منظومه شمسی و پروکسیما قنطورس به حدود ۴۰ هزار سال زمان نیاز خواهد داشت.
این بدان معناست که ممکن است بیش از ۸۰ هزار سال زمان لازم باشد تا فضاپیما به خود ستاره برسد.
آیا آلفا قنطورس به زمین نزدیک‌تر می‌شود؟
ستارگان و سیارات آلفا قنطورس به‌سمت زمین در حال حرکت هستند، اما سرعت جابجایی آن‌ها بسیار کند و تدریجی است.
این منظومه در حدود ۳۰ هزار سال دیگر به نزدیک‌ترین نقطه‌اش نسبت به منظومه شمسی خواهد رسید. به‌طور دقیق‌تر، در آن زمان فاصله میان این ستاره و ما حدود ۳ سال نوری خواهد بود.
سپس ۳ هزار سال بعد، دوباره این منظومه ستاره‌ای از منظومه شمسی فاصله خواهد گرفت و پروکسیما قنطورس دیگر نزدیک‌ترین همسایه ستاره‌ای خورشید به حساب نخواهد آمد. در این مرحله، ستاره دیگری به نام «Ross ۲۴۸» جایگاه آن را خواهد گرفت.
مأموریت‌های آینده
آلفا قنطورس اولین هدف مأموریت‌های اکتشافات بین‌ستاره‌ای، چه سرنشین‌دار و چه روباتیک، به شمار می‌آید. با استفاده از تکنولوژی‌های کنونی فضاپیماها، حرکت از فاصله بین خورشید و این ستاره چندین هزار سال به طول می‌انجامد. با این حال، انتظار می‌رود که در ۲۰ سال آینده، استفاده از پیش‌رانش پالس هسته‌ای یا فناوری بادبان نور لیزری این سفر به آلفا قنطورس را ممکن کرده و تسهیل کند.
هدف این نوع مأوریت‌ها انجام پرواز درون‌منظومه‌ای و احتمالاً عکسبرداری از سیارات احتمالی در این منظومه خواهد بود.
ناسا نیز در سال ۲۰۱۷ طرحی را منتشر کرد که در آن برنامه‌ریزی شده فضاپیمایی را تا سال ۲۰۶۹ به آلفا قنطورس ارسال کند. این سال مصادف با صدمین سالگرد فرود انسان بر روی ماه (در سال ۱۹۶۹) توسط آپولو ۱۱ است.
کارشناسان ناسا می‌گویند که حتی با سرعتی معادل ۱۰ درصد از سرعت نور (۱۰۸ میلیون کیلومتر در ساعت) ممکن است ۴۴ سال زمان ببرد تا یک فضاپیما به این منظومه ستاره‌ای برسد. چهار سال دیگر نیز باید برای ارسال سیگنالی به زمین زمان صرف شود. این طرح در حال حاضر در مرحله خام باقی مانده است.
خلاصه
آلفا قنطورس، پس از خورشید، نزدیک‌ترین منظومه ستاره‌ای به زمین محسوب می‌شود. دو ستاره درخشان این سیستم یعنی آلفا قنطورس A و B شناخته می‌شوند. اما این دو تنها اعضای این منظومه نیستند. سومین و کم‌نورترین ستاره آلفا قنطورس، آلفا قنطورس C یا پروکسیما قنطورس نام دارد. این ستاره در سال ۱۹۱۵ توسط ستاره‌شناس اسکاتلندی «رابرت اینس» کشف شد و در میان دیگر ستاره‌ها نزدیک‌ترین ستاره به خورشید به حساب می‌آید. سیارات اطراف این ستاره‌ها به‌عنوان محتمل‌ترین کاندیدای حیات فرازمینی شناخته می‌شوند.