mały|Pozycja gwiazdy Proxima Centauri na niebie południowym mały|Orbita Proxima Centauri na niebie południowym Proxima Centauri ( – najbliższa) – gwiazda typu czerwony karzeł, znajdująca się około 4,24 lat świetlnych (40 bilionów km) od Ziemi, w gwiazdozbiorze Centaura. Została odkryta w 1915 przez Roberta Innesa. Jest najbliższą Słońca gwiazdą, jednak jej blask jest zbyt słaby, aby można ją było dostrzec gołym okiem. Znajduje się w odległości ok. 0,205 roku świetlnego () od układu podwójnego Alfa Centauri i najprawdopodobniej stanowi razem z nim układ potrójny, mając okres orbitalny wynoszący .
Dzięki niewielkiej odległości tej gwiazdy od Ziemi udało się bezpośrednio zmierzyć jej rozmiar kątowy i na tej podstawie określić jej średnicę na około 1/7 średnicy Słońca. Ponieważ jej masa wynosi około 1/8 masy Słońca, jej średnia gęstość jest około 40 razy większa niż gęstość Słońca. Proxima Centauri jest gwiazdą rozbłyskową i choć jej średnia jasność jest bardzo niewielka, może się gwałtownie zwiększać w wyniku aktywności magnetycznej. Pole magnetyczne tej gwiazdy powstaje w wyniku konwekcji w obrębie gwiazdy, a wywoływane przez nie rozbłyski w zakresie promieniowania rentgenowskiego dorównują jasnością tym wytwarzanym przez Słońce. Dzięki niewielkiej emisji energii i konwekcyjnemu mieszaniu paliwa jądrowego w całej swej objętości, Proxima Centauri może pozostać w ciągu głównym przez następne 4 biliony lat, czyli prawie 300 razy dłużej niż obecny wiek Wszechświata.
Dokładne pomiary prędkości radialnej pozwoliły na wykrycie w 2016 roku planety typu ziemskiego o nazwie Proxima Centauri b, krążącej w ekosferze wokół Proximy. Bardzo prawdopodobne jest istnienie mniejszej planety (Proxima Centauri d) na bardzo bliskiej orbicie, możliwe jest też istnienie planety Proxima Centauri c na dalszej orbicie. Obserwacje przy użyciu dokładniejszych urządzeń pomiarowych, takich jak Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, zapewne pozwolą na scharakteryzowanie tych planet. Ponieważ Proxima Centauri jest czerwonym karłem i gwiazdą rozbłyskową, kwestia możliwości istnienia życia na planecie krążącej wokół niej jest dyskusyjna. Niezależnie od tego z powodu swojej bliskości była ona proponowana jako cel lotu międzygwiezdnego.
Obserwacje W 1915 Robert Innes, kierownik Union Observatory w Johannesburgu, odkrył gwiazdę o takim samym ruchu własnym jak Alfa Centauri. Zaproponował dla niej nazwę Proxima Centauri. W 1917, korzystając z teleskopu w South African Astronomical Observatory na Przylądku Dobrej Nadziei, holenderski astronom Joan Voûte zmierzył paralaksę tej gwiazdy i potwierdził, że znajduje się ona w tej samej odległości co Alfa Centauri. Potwierdził też, że jasność absolutna tej gwiazdy jest najmniejsza ze wszystkich dotychczas znanych. Dokładniejsze pomiary paralaksy Proximy Centauri, przeprowadzone przez amerykańskiego astronoma Harolda Lee Aldena w 1928, ustaliły ją na 0,783 ± 0,005″.
W 1951 amerykański astronom Harlow Shapley odkrył, że Proxima Centauri jest gwiazdą rozbłyskową. Badania jej fotografii pokazały, że na około 8% z nich można zaobserwować widoczne zmiany jej jasności, co oznaczało, że była najaktywniejszą dotychczas znaną taką gwiazdą. Dzięki niewielkiej odległości możliwe było przeprowadzenie dokładnych obserwacji. W 1980 teleskop kosmiczny Einstein Observatory zmierzył jej zmiany aktywności w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Kolejne obserwacje były prowadzone przy użyciu satelitów Exosat, ROSAT, ASCA, XMM-Newton i Chandra.
Ponieważ Proxima Centauri znajduje się na niebie południowym, może być obserwowana jedynie na południe od równoleżnika 27° N. Z racji tego, że gwiazda jest czerwonym karłem, świeci zbyt słabo, żeby można było zaobserwować ją gołym okiem. Nawet dla kogoś patrzącego z orbity Alfy Centauri A lub B byłaby jedynie gwiazdą czwartej lub piątej wielkości. Jej obserwowana wielkość gwiazdowa wynosi 11, co oznacza, że do jej zobaczenia potrzebny jest teleskop o aperturze co najmniej 8 cm (przy czystym niebie i gdy Proxima jest wysoko nad horyzontem).
Charakterystyka mały|lewo|Artystyczna wizja tarczy czerwonego karła Proxima Centauri jest klasyfikowana jako czerwony karzeł, ponieważ znajduje się w ciągu głównym na diagramie Hertzsprunga-Russella, a jej typ widmowy to M5,5. Typ ten oznacza, że jest mało masywna nawet jak na czerwonego karła. Jej jasność absolutna wynosi 15,5. Całkowita ilość wydzielanej przez nią energii na wszystkich długościach fali to 0,17% energii wydzielanej przez Słońce, ale w świetle widzialnym jej jasność to jedynie 0,0056% jasności Słońca. Ponad 85% emitowanej przez nią energii należy do podczerwieni.
mały|Porównanie wielkości gwiazd (od lewej do prawej): Słońce, Alfa Centauri A, Alfa Centauri B i Proxima Centauri
W 2002 za pomocą Very Large Telescope zmierzono rozmiar kątowy Proximy Centauri, równy 1,02 ± 0,08 milisekundy kątowej. Ponieważ znana jest odległość do niej, wyliczono na tej podstawie jej średnicę wynoszącą około 1/7 średnicy Słońca (1,5 razy większą niż Jowisz). Szacowana masa gwiazdy wynosi 12,3% masy Słońca (129 mas Jowisza). Jej średnia gęstość wynosi zatem 56,8 g/cm³. Jest to około 40 razy więcej niż średnia gęstość Słońca wynosząca 1,409 g/cm³. Jest to zgodne z modelami ewolucji gwiazd, mówiącymi, że gęstość gwiazd ciągu głównego jest tym mniejsza, im większa jest masa gwiazdy.
Proxima Centauri ma na tyle małą masę, że jej strefa konwektywna obejmuje całą jej objętość, co oznacza, że energia wytworzona w wyniku fuzji jądrowej jest transportowana na powierzchnię przez fizyczne przemieszczanie się plazmy, a nie tylko przez promieniowanie. Ta konwekcja powoduje, że wytworzony w wyniku fuzji hel nie pozostaje w jądrze tak jak to się dzieje w przypadku Słońca, tylko jest rozprowadzany w całej objętości. W przeciwieństwie do Słońca, które w ciągu swojego istnienia przekształci w hel około 10% swojego wodoru, Proxima Centauri wypali niemal cały posiadany wodór, zanim ustaną w niej reakcje jądrowe.
Konwekcja powoduje również powstanie pola magnetycznego, które na powierzchni anihiluje wywołując gwałtowne rozbłyski. W przypadku Proximy Centauri rozbłyski te mogą osiągać rozmiary samej gwiazdy i temperaturę 27 milionów K – wystarczająco dużo, aby emitować promieniowanie rentgenowskie. W stanie uśpienia Proxima Centauri emituje w postaci promieni rentgena około 4–16 W, czyli mniej więcej tyle co Słońce. W momencie rozbłysku moc emitowanego promieniowania może sięgać 1021 W.
Chromosfera gwiazdy jest bardzo aktywna, a jej widmo optyczne zawiera wyraźną linię emisyjną pojedynczo zjonizowanego magnezu o długości fali 280 nm. Około 88% jej powierzchni może być aktywne, co oznacza o wiele większą aktywność niż Słońca u szczytu jego aktywności. Nawet w okresach spoczynku, gdy na powierzchni nie pojawiają się żadne rozbłyski, aktywność ta zwiększa temperaturę jej korony do 3,5 miliona kelwinów (temperatura korony słonecznej sięga 2 milionów kelwinów). W porównaniu z innymi gwiazdami typu M, aktywność Proximy Centauri jest jednak uważana za niewielką. Ponieważ szacowany wiek Proximy Centauri to 4,85 miliarda lat, jest to zgodne z modelami ewolucji gwiazd, przewidującymi, że aktywność czerwonych karłów stopniowo maleje przez miliardy lat, w miarę zwalniania ich ruchu obrotowego. Aktywność Proximy Centauri wydaje się ulegać cyklicznym zmianom o okresie 442 dni, wyraźnie krótszym niż jedenastoletni cykl Słońca.
Proxima Centauri generuje stosunkowo słaby wiatr gwiazdowy, o intensywności nie większej niż 20% wiatru słonecznego. Ponieważ jest znacznie mniejsza niż Słońce, spowodowana tym utrata masy w przeliczeniu na jej powierzchnię może być jednak osiem razy większa niż u Słońca.
Czerwony karzeł o masie Proximy Centauri powinien pozostać w ciągu głównym przez około 4 biliony lat, czyli prawie 300 razy dłużej niż obecny wiek Wszechświata. W miarę zwiększania się zawartości helu będzie się stawać coraz mniejszy i gorętszy, stopniowo zmieniając barwę z czerwonej na niebieską. Pod koniec tego okresu stanie się o wiele jaśniejszy, osiągając 2,5% jasności Słońca w ciągu ostatnich miliardów lat istnienia. Gdy wodór w jej wnętrzu się wypali, Proxima Centauri zamieni się w białego karła (bez przechodzenia przez fazę czerwonego olbrzyma) i zacznie stopniowo stygnąć.
Odległość i prędkość Paralaksa Proximy Centauri, zmierzona za pomocą sondy Gaia, jest równa 768,50 ± 0,20 milisekund łuku. Na tej podstawie można określić, że znajduje się ona około 4,24 lat świetlnych od Ziemi, czyli około 270 000 razy dalej niż Słońce. Widziana z Ziemi odległość kątowa między Proximą Centauri a Alfą Centauri to 2,18°, czyli około 4 średnice Księżyca. Proxima ma też stosunkowo duży ruch własny, przemieszczając się po niebie o 3,85 sekundy łuku rocznie. Jej prędkość radialna w kierunku Słońca wynosi 22,4 km/s.
mały|Wykres odległości do najbliższych gwiazd od 20 000 lat temu do 80 000 lat w przyszłość. Proxima Centauri zaznaczona na żółto.
Spośród znanych gwiazd Proxima Centauri znajduje się najbliżej Słońca od około 32 tys. lat i pozostanie najbliższa przez kolejne 33 tys. lat. Po tym czasie bliżej znajdzie się Ross 248. Obliczono, że Proxima znajdzie się najbliżej Słońca za około 26 400–26 700 lat, w odległości 2,9–3,11 roku świetlnego. Proxima Centauri krąży wokół centrum Drogi Mlecznej w odległości od 8,3 do 9,5 kpc, a ekscentryczność jej orbity wynosi 0,07.
Od momentu jej odkrycia podejrzewano, że Proxima Centauri może być częścią układu Alfa Centauri. Będąc w odległości 0,21 roku świetlnego (15 000 ± 700 jednostek astronomicznych), może wykonywać okrążenia wokół tego układu z okresem 500 000 lat lub dłuższym. Dlatego czasem określa się ją nazwą Alfa Centauri C. Współczesne pomiary, biorące pod uwagę niewielkie różnice we względnej prędkości tych gwiazd sugerują, że szansa na przypadkowe ułożenie się tych gwiazd w takiej konfiguracji wynosi około jeden do miliona. Dane z satelity Hipparcos, w połączeniu z naziemnymi obserwacjami, potwierdzają hipotezę, że te trzy gwiazdy tworzą układ związany. Proxima Centauri jest obecnie blisko apocentrum swojej orbity, punktu najdalszego od Alfa Centauri AB. Aby to potwierdzić, wymagane były dokładniejsze pomiary prędkości radialnej tych trzech gwiazd, szczególnie słabo świecącej Proximy. Pomiar ten stał się możliwy dzięki instrumentowi HARPS należącemu do ESO. W 2016 roku astronomowie wykazali z wysokim poziomem ufności, że gwiazdy te tworzą układ związany grawitacyjnie i wyznaczyli parametry orbity Proximy wokół pary Alfa Centauri AB.
Jeśli Proxima Centauri była związana z Alfą Centauri od swojego powstawania, gwiazdy te powinny mieć podobny skład chemiczny. Proxima Centauri mogła wpłynąć swoją grawitacją na proces formowania się planet w dysku protoplanetarnym, w szczególności zwiększając ilość lotnych substancji takich jak woda w wewnętrznych regionach układu. Potencjalnie może to zwiększać szanse na powstanie życia na planetach skalistych.
Zidentyfikowano sześć gwiazd, dwa układy podwójne i jeden układ potrójny gwiazd, które poruszają się w przestrzeni z prędkościami podobnymi jak Proxima Centauri i Alfa Centauri. Może to sugerować, że wszystkie stanowią gromadę gwiazd pochodzącą z jednego źródła.
Proxima Centauri jest najbliższą znaną gwiazdą, ale obserwacje teleskopów podczerwonych pozwoliły też odkryć nieznane wcześniej brązowe karły w otoczeniu Słońca. Najbliższy taki obiekt to para karłów WISE 1049-5319, odległa o 6,5 roku świetlnego, odkryta dopiero w 2013 roku.
Układ planetarny Towarzyszka Masa minimalna[] Okres orbitalny[d] Półoś wielka[au] Ekscentryczność d (prawdopodobna) 0,26 ± 0,05 5,122 0,2885 0,04 b 1,173 ± 0,0086 11,218 ± 0,029 0,049 ± 0,002 0,1 c (kontrowersyjna) 5,7 ± 1,9 1928 ± 20 1,48 ± 0,08 0,0