家居半人马座行星
有两个明亮衍射图案的圆圈和蓝色的针状轮盘围绕着他们。这是半人马座阿尔法星系的模拟图像，这是通过TOLIMAN的衍射瞳孔透镜看到的。新的太空望远镜将在离太阳最近的恒星系统中寻找其附近的宜居行星。
图片来源:Peter Tuthill/悉尼大学
在离太阳最近的恒星系统中，是否存在适合居住的行星，甚至生命本身?这是科学家们想要回答的问题，2021年11月17日，他们宣布了一项新的太空望远镜任务，名为TOLIMAN，以发现在最近的恒星系统，半人马座阿尔法星系中是否有任何附近的宜居行星。TOLIMAN是监测我们的天文邻居的轨道干涉望远镜缩写，也是半人马座阿尔法星的古阿拉伯名字。科学家们专门设计了TOLIMAN来寻找我们的恒星邻居周围的世界。
离我们最近的星系
半人马座阿尔法星是离太阳最近的恒星系统，仅4光年多一点的距离。然而，与我们的太阳不同的是，它由三颗恒星组成，而不是一颗。其中两颗与太阳相似，另一颗是红矮星。这两颗类太阳恒星，半人马座阿尔法星A和半人马座阿尔法星B，距离我们只有4.37光年。围绕它们运行的红矮星比邻星(Proxima Centauri)距离它们只有4.25光年。
到目前为止，还没有确定的行星围绕着这两颗主恒星(尽管其中一颗是怀疑的)。但是有一颗已知的行星围绕着比邻星运行。这颗行星名为比邻星b，虽然它只比地球稍大一点，但被归类为超级地球。(它的质量是1.27个地球，直径估计是1.08个地球。)它于2016年被发现，在恒星的宜居带内运行，该区域的温度适合液态水的存在。它环绕恒星一周需要11.2天。
到目前为止，对这个世界的其他了解很少，但它肯定值得进一步研究。和地球大小差不多，而且在宜居带，这本身并不能证明它是宜居的，但它可能是。而且，如果有一颗行星，是否还有其他尚未被发现的行星?
星场中有两颗明亮的恒星，附图是双星半人马座阿尔法星的特写。半人马座阿尔法星系的两颗主恒星，距离地球4.37光年。它们和比邻星是离我们最近的恒星系统。
图片来自美国宇航局/悉尼大学。
半人马座阿尔法附近的宜居行星?
TOLIMAN将搜索比邻星周围的其他行星，以及半人马座阿尔法星系中的其他行星。当然，位于任何一颗恒星的可居住带内的行星都是人们关注的焦点。“突破计划”执行董事皮特·沃登在一份声明中说:
我们最近的恒星邻居——半人马座阿尔法星系和半人马座比邻星系统——正变得非常有趣的。TOLIMAN的任务将是发现那里是否存在能够维持生命的行星的巨大一步。
值得注意的是，即使在发现了数千颗系外行星之后，我们仍然对太阳附近最近恒星周围的行星知之甚少。TOLIMAN项目负责人Peter Tuthill表示:
天文学家有机会使用令人惊叹的技术，使我们能够发现广阔的银河系中数千颗围绕恒星旋转的行星。然而，我们对自己的天庭后院几乎一无所知。这是一个现代问题，我们就像精通网络的城市居民，社交媒体联系遍布全球，但我们不认识住在我们街区的任何人。
Tuthill继续说:
了解我们的行星邻居非常重要。在这些相邻的行星上，我们最有可能发现和分析大气、表面化学，甚至可能是生物圈的指纹:最有可能的生命信号。
微笑的男人，背景是天文壁画，有星星和星云。悉尼大学的Peter Tuthill是TOLIMAN项目的负责人。图片来自悉尼大学。
TOLIMAN项目该项目的工作始于去年4月。TOLIMAN是突破计划、军刀航天和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的合作伙伴。
“突破观察”(Breakthrough Watch)的总工程师皮特·克鲁帕(Pete krupar)说:
在这些附近的行星上，人类将利用高速、未来主义的机器人探测器迈出迈向星际空间的第一步，如果我们考虑最近的几十颗恒星，我们预计一些像地球一样的岩质行星在合适的距离轨道上运行，有可能存在液态水。
该项目的部分资金来自军刀航空，该公司获得了78.8万美元的国际空间投资:来自澳大利亚政府的扩展能力拨款。此外，军刀（航空）还将提供太空飞行任务操作支持，如卫星通信和指挥，空间交通管理和其他飞行服务。正如Tuthill所指出的:军刀是这次任务的关键部分。带有太阳能电池板和部件标签的盒状卫星图。
这是TOLIMAN太空望远镜的设计方案，用来寻找半人马座阿尔法星系中的宜居行星。图片来自悉尼大学。
军刀首席执行官Jason Held表示:TOLIMAN是一个澳大利亚应该引以为豪的使命。这是一个令人兴奋的、尖端的太空望远镜，由一个杰出的国际合作提供。可以放飞自我。
用于观测附近可居住行星的太空望远镜。
与TOLIMAN的望远镜聚焦于我们的近邻不同，其他望远镜，如开普勒和TESS，聚焦于更遥远的恒星。然而，在更近、更亮的恒星周围寻找它们，需要对仪器进行额外的微调。正如JPL的Eduardo Bendek所说:
我们的TOLIMAN任务将发射一个定制设计的太空望远镜，它可以非常精确地测量恒星在天空中的位置。如果有一颗行星绕着恒星运行，它会拉住恒星，让恒星出现微小但可测量的摆动。
中心的明亮恒星与密度极高的星场中的数千颗其他恒星。
半人马座阿尔法星，离我们的太阳最近的恒星系统。它距地球仅4光年，由两颗类太阳恒星和一颗红矮星组成。图片来自Alan Dyer/ AmazingSKY。
更具体地说，衍射瞳孔镜的图案将星光传播成一个复杂的花图案。这使得更容易显示探测行星在恒星运动中产生的微小摆动所需的细节。
TOLIMAN填补了系外行星研究的一个重要位置，在最近的恒星周围寻找它们。如前所述，到目前为止，这项任务实际上比在更遥远的恒星周围寻找行星更加困难。TOLIMAN将专注于探测这些世界，如果它们真的存在的话。它会发现什么?
总结:一项名为TOLIMAN的新太空望远镜任务将在离地球最近的恒星系统——半人马座阿尔法星系中寻找附近的宜居行星。
BY: Paul Scott Anderson
FY: 龙城D哥
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