Rymdteleskopet James Webb har skymtat vad som ser ut som en exoplanet runt Alfa Centauri A, en av våra närmaste grannstjärnor. Observationer mot såpass ljusstarka stjärnor är mycket svåra att genomföra, så exoplaneten är ej bekräftad. Däremot har forskarna testat en uppsjö av alternativa förklaringar till upptäckten utan att kunna avfärda att det är en exoplanet. Skulle den bli bekräftad är det den närmast belägna gasjätten utanför solsystemet.
Alfa Centauri är ett trippelstjärnsystem bestående av tre stjärnor i omloppsbanor runt varandra. Systemet figurerar ofta i exoplanetnyheterna, för då och då hittas någon exoplanetkandidat, men flera gånger har de ej bekräftats eller till och med avfärdats (t.ex. Alfa Centauri Bb, en planet runt stjärna nummer två i systemet). Runt den tredje och minsta stjärnan i systemet, den röda dvärgen Proxima Centauri har faktiskt exoplaneter upptäckts; Proxima b och Proxima d, samt den obekräftade Proxima c (Populär Astronomi har tidigare skrivit om Proxima b och Proximasystemets betingelser). Nyligen var systemets huvudstjärna, Alfa Centauri A (även känd som Rigel Kentaurus) på tapeten med en möjlig exoplanetsignatur i bilder från Very Large Telescope i Chile och nu med observationer från augusti 2024 med rymdteleskopet James Webb (JWST, som körs av NASA/ESA/CSA). Det är ännu oklart om dessa två detektioner är sammankopplade.
Trots sitt ringa avstånd på drygt 4 ljusår är Alfa Centauris två största stjärnor mycket svåra att observera, även med de mest moderna och avancerade teleskopen. Både Alfa Centauri A och B är relativt lika solen, men A är större och B är mindre än solen. Tillsammans lyser de lika starkt som två stycken solar. Eftersom de två stjärnorna ligger så pass nära varandra går de ej att urskilja med blotta ögat och syns som en enda mycket stark stjärna; den tredje ljusstarkaste stjärnan på natthimlen. Moderna teleskop som JWST har både väldigt hög känslighet och noggrannhet för att kunna studera ljussvaga och väldigt små (avlägsna) objekt. Problemet är att JWST lätt blir extremt bländat av närbelägna och/eller ljusstarka objekt som Alfa Centauri. Därför har teleskopet en koronograf, en slags sköld, som kan blockera ljus från ljusstarka stjärnor så att små mörka objekt bredvid kan träda fram. Detta fungerar ypperligt för att blockera en enda stjärna – men hur går det när det är två stycken som i Alfa Centauri? De två huvudstjärnorna ligger tillräckligt nära varandra för att båda ska ligga i JWST:s synfält, men för långt bort från varandra för att koronografen ska blockera båda två.
Astronomerna bakom den nya studien (C. Beichman, A. Sanghi et al., 2025) löser dessa bländande problem med ett sinnrikt trick. Genom att observera en annan, någorlunda liknande stjärna, i olika vinklar med JWST skapar de mallar för hur ljus sprider sig i bilder, dels från bakom koronografen och dels från en stjärna bredvid koronografen. Dessa mallar används för att subtrahera bort Alfa Centauri A och B:s sken och då träder det fram en fläck som annars gömt sig i stjärnornas oerhört starka ljus.
Fläckens sanna natur är okänd. Forskarna i studien har jobbat hårt med att testa alla möjliga alternativa hypoteser utöver just att det en exoplanet. Är det blänk i JWST:s speglar? Är det ett förgrundsobjekt (något asteroidliknande i solsystemet i kamerans synfält)? Är det ett bakgrundsobjekt? Ett problem med Alfa Centauri är att stjärnorna, sett från jorden, har centrala delar av Vintergatan bakom sig och där finns hysteriskt många bakgrundskällor. Alla alternativ har än så länge avfärdats av forskarna. Återstår gör förklaringen att det är en exoplanet.
Exoplanetbilden är från augusti 2024. För att bekräfta exoplaneten klämdes det in extra observationer i februari och april 2025 för att se om den följer en omloppsbana enligt Keplers lagar, men då syntes den inte. Detta gav huvudbry och forskarna beräknade därför åtskilliga möjliga omloppsbanor. Med i beräkningarna var data från VLT-observationer år 2021 och det faktum att Alfa Centauri A och B:s rörelser begränsar möjliga stabila omloppsbanor. I hälften av banorna låg exoplaneten för nära Alfa Centauri A för att vara synlig med JWST just i februari och april 2025. Det är helt enkelt för hög sannolikhet att exoplaneten doldes av Alfa Centauri A för att kunna avfärda den.
Under antagandet att det är en exoplanet började jobbet med att undersöka hur den ter sig. Det är spännande att den ser ut att ligga inom Alfa Centauri A:s beboeliga zon där ett år motsvarar två till tre jordår. Här kan stjärnans hetta tillåta flytande vatten på en exoplanet om exoplaneten har en lämplig atmosfär och yta. Dock mättes exoplanetens medeltemperatur till det kyliga -48°C. Den uppskattas ha en massa någonstans mellan 1 och 1,5 gånger Saturnus massa och en diameter på cirka 1.4 till 1.8 gånger den hos Saturnus. Det är alltså en gasjätte som är aningen tyngre, men mycket större, än Saturnus.
Vad som syns i JWST:s observationer är exoplanetens värmestrålning då JWST, likt en värmekamera, främst ser infrarött ljus. Det är helt enkelt lättare att hitta exoplaneter i det infraröda än synligt ljus. Med värmestrålning kan man även se stoft från eventuella asteroidbälten och exokometer (likt Zodiakalmolnet i solsystemet). Sådant stoft ser inte JWST vid Alfa Centauri A och en förklaring är att gasjättar, med sin starka dragningskraft, kan tömma stora områden på stoft och grus. Detta har hänt runt planeterna Jupiter och Saturnus i vårt solsystem. Avsaknaden av stoft runt Alfa Centauri A passar därför in på att där kan finnas en gasjätteliknande exoplanet.
Som en ej bekräftad exoplanet är det av högsta intresse att försöka observera Alfa Centauri när exoplaneten bör vara synlig. I Esa:s officiella pressmeddelande berättar Aniket Sanghi, doktorand vid California Institute of Technology, och en av författarna till studien:
– Den potentiella planeten som syns i Webbs bild av Alfa Centauri A kan bli en ny milstolpe i exoplanetavbildning, om den bekräftas. Av alla planeter som direkt avbildats, så blir den här den som är absolut närmast sin stjärna än så länge. Den är också den exoplanet som är mest lik gasjättarna i vårt solsystem vad det gäller temperatur och ålder, samt närmast vårt hem jorden.
Omslagsbild: Konstnärlig gestaltning av en gasjätte i omloppsbana runt Alfa Centauri A till vänster, Alfa Centauri B är stjärnan till höger och i fjärran, mitt mellan båda stjärnor, syns solen som en ljusstark stjärna. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)
