in 2016, astronomen van de European Southern Observatory (ESO) bevestigden het bestaan ​​van een terrestrische planeet rond de naaste sterbuur van de aarde:Proxima Centauri. De ontdekking van deze nabije extrasolaire planeet (Proxima b) veroorzaakte geen gebrek aan opwinding omdat, naast dat ze qua grootte vergelijkbaar zijn met de aarde, het bleek binnen de bewoonbare zone (HZ) van de ster te draaien.

Dankzij een door INAF geleid team, een tweede exoplaneet (een superaarde) werd begin dit jaar gevonden rond Proxima Centauri met behulp van de Radial Velocity Method. Gebaseerd op de scheiding tussen de twee planeten, een ander door INAF geleid team probeerde deze planeet te observeren met behulp van de Direct Imaging-methode. Hoewel niet helemaal succesvol, hun waarnemingen verhogen de mogelijkheid dat deze planeet een systeem van ringen om zich heen heeft, net als Saturnus.

Ter wille van hun studie, die onlangs in het tijdschrift verscheen Astronomie en astrofysica , het team vertrouwde op gegevens die zijn verkregen door het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch-instrument (SPHERE) van de Very Large Telescope (VLT) van ESO. Dit extreem adaptieve optische systeem en coronagrafische faciliteit is gewijd aan de karakterisering van exoplaneetsystemen op optische en nabij-infrarode golflengten.

Voor jaren, SPHERE heeft het bestaan ​​onthuld van protoplanetaire schijven rond verre sterren, iets dat buitengewoon moeilijk is om te doen met conventionele optica. Echter, deze specifieke set gegevens is verzameld tijdens het vierjarige onderzoek van SpHere INfrared for Exoplanets (SHINE), waar SPHERE werd gebruikt om 600 nabije sterren in het nabij-infraroodspectrum af te beelden.

Vertrouwend op het hoge contrast en de hoge hoekresolutie van SPHERE, het doel van dit onderzoek was om nieuwe planetaire systemen te karakteriseren en te onderzoeken hoe ze zijn ontstaan. Een van die systemen was Proxima Centauri, een ster met een lage massa van het M-type (rode dwerg) op slechts 4,25 lichtjaar van ons zonnestelsel. Op het moment van het onderzoek, die liep van tot, het bestaan ​​van Proxima c was nog niet bekend.

Net als Proxima b, Proxima c werd ontdekt met behulp van de Radial Velocity-methode (ook bekend als Doppler-spectroscopie). Dit bestaat uit het meten van de beweging van een ster heen en weer (of "wiebelen") om te bepalen of deze wordt beïnvloed door de zwaartekracht van een systeem van planeten. Echter, het team was ervan overtuigd dat als Proxima c een signaal produceerde dat groot genoeg was in infrarood, SPHERE zou het hebben ontdekt.

Zoals het team - dat werd geleid door Raffael Gratton van het Astronomisch Observatorium van Padova - hun methoden in hun onderzoek uitlegde:"We zochten naar een tegenhanger in SPHERE-afbeeldingen die gedurende vier jaar waren verkregen via het SHINE-onderzoek. Om rekening te houden met de verwachte grote baanbeweging van de planeet, we gebruikten een methode die uitgaat van de cirkelvormige baan die is verkregen uit radiale snelheden en die gebruikmaakt van de reeks waarnemingen die in de buurt van de kwadratuur in de baan is verkregen. We hebben dit gecontroleerd met een meer algemene benadering die rekening houdt met kepleriaanse beweging, K-stapelaar."

Helaas, de SPHERE-gegevens brachten geen duidelijke detecties van Proxima c aan het licht. Wat ze wel vonden, was een kandidaat-signaal met een sterke signaal-ruisverhouding en dat de oriëntatie van het baanvlak goed paste bij een eerder beeld dat met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array's (ALMA) was gemaakt.

Echter, ze merkten ook op dat de positie en orbitale beweging (ook bekend als astrometrische signaal) niet consistent waren met wat werd waargenomen door de Gaia-missie van de ESA. Laatste, maar niet de minste, ze ontdekten dat de kandidaat een onverwacht hoge schijnbare helderheid (ook bekend als flux) had van een planeet die rond een rode dwergster draait. Daarom, het team kon niet met zekerheid zeggen of wat ze zagen inderdaad Proxima c was.

Echter, dit laatste item bracht een andere mogelijkheid naar voren die het team moest overwegen, dat de ongebruikelijke helderheid het resultaat kan zijn van een omringend materiaal. Met andere woorden, ze theoretiseren dat de helderheid kan worden veroorzaakt door een ringsysteem rond Proxima c, die extra licht in het infraroodspectrum zou uitstralen en zou bijdragen aan de totale helderheid. Zoals ze uitleggen:

"In dit geval stellen we ons ofwel een opvallend ringsysteem voor, of stofproductie door botsingen binnen een zwerm satellieten, of verdamping van stof waardoor de helderheid van de planeet toeneemt. Dit zou ongebruikelijk zijn voor planeten buiten het zonnestelsel, met Fomalhaut b, waarvoor er geen dynamische massabepaling is, als het enige andere mogelijke voorbeeld."

Dit maakt Proxima c een belangrijk doelwit voor vervolgonderzoeken met behulp van radiale snelheidsmetingen, nabij-infrarood beeldvorming, en andere methoden. In aanvulling, telescopen van de volgende generatie, zoals de Thirty Meter Telescope (TMT), de gigantische Magellan-telescoop (GMT), en de Extreem Grote Telescoop (ELT) van ESO, zal zeer geschikt zijn om directe beeldvormingsonderzoeken van dit systeem uit te voeren om Proxima c te detecteren.

Bovendien, als astronomen erin slagen te bevestigen dat de hier geziene kandidaat Proxima c was, dan wil Breakthrough Starshot waarschijnlijk meedoen aan de actie! Voor jaren, deze organisatie heeft gewerkt aan het doel om een ​​wafercraft op gramschaal naar het Alpha Centauri-systeem te sturen door middel van voortstuwing met gerichte energie. Sinds de ontdekking van Proxima b, er is ook gesproken over het maken van een flyby van Proxima Centauri.

Dit ruimtevaartuig zou niet alleen een close-up van Proxima b kunnen krijgen, het kan ook langs Proxima c slingeren en wat snapshots maken van de planeet en zijn (mogelijke) ringsysteem. Achteloos, als de bevindingen van het team worden bevestigd, het zal de eerste keer zijn dat een directe afbeelding van een planeet die is ontdekt door middel van metingen van radiale snelheid is gemaakt en de tweede keer dat reflecties van omringend materiaal plaatsvonden (na Fomalhaut b).

In elk geval, deze resultaten kunnen belangrijke implicaties hebben voor toekomstige studies en de karakterisering van Proxima Centauri.