智利超大規模望遠鏡將瞄準南部天空最明亮的星座半人馬座阿爾法星。
圖片來源：Y. BELETSKY (LCO)/ESO
半人馬座阿爾法星，這個由三顆恆星構成的星系距離地球僅有4光年，是距離太陽最近的星系，那裡是尋找類地行星的好地方。日前，在歐洲天文學會（EAS）的一次會議上，天文學家對該系統到目前為止一直阻撓科學發現表示遺憾，並宣布了探索該星系的新計劃。「那裡很有可能存在行星。」法國默東巴黎天文臺的Pierre Kervella說，但恆星的特徵和位置使相關搜尋變得複雜。「對於行星探索者來說，這有點讓人沮喪。」
該系統的兩顆類似太陽的恆星，半人馬座阿爾法星A星和B星，在距離彼此較近的軌道上運行，而另一顆暴烈的紅矮星比鄰星則在一個更遙遠的軌道上緊緊地掛在該系統上。2016年，天文學家在比鄰星附近發現了一顆地球質量的行星，但由於其受到輻射和劇烈恆星風的影響，那裡似乎不大可能宜居。天體生物學家認為，其他兩顆恆星更有可能存在溫度適宜的類地行星。
英國哈特菲爾德赫特福德大學天文學家Maksym Lisogorskyi設法通過位於智利的歐洲南方天文臺（ESO）的3.6米望遠鏡找到它們。他和同事在兩顆恆星的光譜線上尋找都卜勒頻移，因為如果有一個行星在來回地拉動它們，就會產生這種現象。但Lisogorskyi在會上說，這些恆星表面比較狂暴，容易發生耀斑，這會晃動光譜線，掩蓋任何地球大小的行星發出的細微信號。「這些光譜線可以做各種事情。」他說。儘管自2005年該行星探測設備建設以來，半人馬座阿爾法星一直是其主要目標，但它迄今為止尚未觀測到任何東西。
同樣阻礙觀測的還有兩顆恆星的當前位置。耶魯大學的Lily Zhao在會上說，從地球上看，它們的距離非常近，這使得很難單獨研究它們。隨著其80年的軌道將兩者帶離得更遠，更精確的觀測或將成為可能。同時，Zhao和同事成功排除了兩顆恆星周圍存在巨大行星，這是基於10年來不同望遠鏡上的三種儀器得出的數據。她說：「該系統中沒有木星大小的行星，但可能有很多地球大小的行星有待發現。」
Kervella說，在像半人馬座阿爾法星這樣的雙星系統中，軌道上沒有類似木星一樣的巨行星不足為奇，因為兩顆恆星的引力傾向於將環繞對方的任何類似行星踢出該系統。但他表示，在更近一些的宜居帶的氣溫適宜的行星則對這些擾動免疫。近距離觀察的機會即將到來：Kervella的團隊繪製了該系統的軌跡，發現在10年內半人馬座阿爾法星系統中的A星將會經過一顆更遙遠的恆星，並充當引力透鏡，這會讓其後面恆星的光線發生變化。隨著時間的推移，遙遠恆星的光的閃爍和變化將提供關於其內部所有行星的豐富信息。到那時，ESO的39米巨型望遠鏡預計將會運行，並能詳細觀測到變形。「我們將會看到所有的行星，無論大的還是小的。」德國加爾興ESO天文學家Hans-Ulrich Kaufl說。
私人資助的突破計劃甚至期待更近的觀察。2016年，該組織宣布了射星計劃，這是一項耗資1億美元，為一艘微型晶片大小的宇宙飛船配備照相機和輕型帆的計劃。巨大的地面雷射器發出的光子會使飛船加速到光速的20%，使其在20年內實現4光年的旅程。在可能僅會持續幾秒鐘的一次飛掠中，它將會捕捉半人馬座阿爾法星系行星的特寫，假設它們存在的話。
為攝星計劃尋找目標是去年ESO宣布的由突破計劃資助的目標之一：在智利巨型望遠鏡上改造一個現有儀器，直接對潛在的行星成像。該儀器名為VISIR，它將配備一個日冕儀——屏蔽恆星光的掩飾物，這樣就能看到更暗的行星。VISIR將以中紅外波段觀察，這對溫帶行星成像具有優勢，因為在這段光譜中，暗淡的行星與其明亮的母星之間亮度的差異較小。ESO團隊正在測試硬體，並希望在2019年中期用100小時的專用望遠鏡時間進行觀測。
出席EAS會議上的其他人則認為，用太空望遠鏡探測這兩顆類日恆星周圍的類地行星是最快和最廉價的方法。一個名為蔚藍計劃的私人資助的組織正在尋求7000萬美元建造和發射一架用於凝視半人馬座阿爾法星的50釐米望遠鏡。去年，該項目通過眾籌籌集了15萬美元，用於設計宇宙飛船。加州山景城SETI研究所天文學家、蔚藍計劃的搭檔之一Franck Marchis說，這樣的望遠鏡配備日冕儀之後就能獲得圖像。「這是可行的。技術就在那裡。」Marchis說，「我們的目標是拍攝那個淡藍色的點。」（晉楠編譯）