Alfa Centauri es el sistema estelar más cercano al Sol. Se encuentra a unos 4,36 años luz (41,2 billones de kilómetros) de distancia. Está constituido por tres estrellas: Alfa Centauri A (nombre oficial según la UAI: Rigil Kentaurus), Alfa Centauri B (nombre oficial: Toliman) y Alfa Centauri C (nombre oficial: Próxima Centauri).
Consiste en un sistema de tres estrellas unidas gravitacionalmente. Un sistema ternario de estrellas que orbitan un centro de masas, Alfa Centauri A y Alfa Centauri B, más una tercera estrella enana roja, Alfa Centauri C (Próxima Centauri), que orbita alrededor de las dos estrellas Alfa centauri A y B.
Era considerada hasta el siglo XVII como una única estrella, la más brillante de la constelación del Centauro. Sin embargo lo que se observa sin ayuda de telescopio es, en realidad, la superposición de dos estrellas brillantes de un sistema de tres. La existencia de este sistema estelar binario en esa estrella fue reportada por primera vez por Jean Richaud en 1689, quien lo detectó accidentalmente mientras intentaba observar un cometa.
Alfa Centauri A es una estrella amarilla muy similar al Sol (tipo espectral G), y Alfa Centauri B es una estrella naranja de tipo K. Ambas giran entre sí en un periodo de unos 80 años (un periodo orbital de 79,91 años). En esta órbita los componentes de este sistema binario se aproximan entre sí a un mínimo de 11,2 unidades astronómicas, lo que equivale a 1670 millones de kilómetros o aproximadamente la distancia media entre el Sol y Saturno, siendo la distancia máxima entre las dos estrellas 35,6 UA (5300 millones de kilómetros, aproximadamente la distancia entre el Sol y Plutón). Como tienen masas parecidas, se mueven alrededor de un punto del espacio (el centro de masas) casi equidistante a ambas estrellas.
La tercera estrella es Próxima Centauri, que orbita alrededor de las dos anteriores (por eso también es conocida como Alfa Centauri C) a una distancia mucho mayor, en una gran órbita con una excentricidad, tal que se discute si realmente está ligada al sistema; sin embargo, las tres estrellas tienen igual paralaje y movimiento propio. En el año 2016 se presentan determinaciones más precisas de la velocidad de Próxima Centauri, que apoyan la unión gravitacional entre las tres estrellas.
En el caso de que Próxima Centauri esté realmente ligada a las otras dos, su órbita duraría varios centenares de miles de años, y actualmente estaría en el punto cuya distancia al sistema solar es mínima. La separación media entre Próxima y Alfa Centauri AB es aproximadamente de 0,06 pársecs, 0,2 años luz o 13 000 unidades astronómicas (UA), equivalente a 400 veces el tamaño de la órbita de Neptuno. Se trata de una estrella pequeña y roja que solo se puede ver a través de telescopios potentes.
El sistema de estrellas también contiene por lo menos dos planetas del tamaño terrestre: Alfa Centauri Bb, con cerca de 113 % de la masa terrestre, que orbita Alfa Centauri B, con un período de 3,236 días y Alfa Centauri Cb (más conocido como Próxima Centauri b), que orbita a Próxima Centauri. Este último orbitando a una distancia de 6 millones de kilómetros de la estrella, equivalente al 4 % de la distancia de la Tierra al Sol, y con una temperatura de equilibrio estimada en 234 K. Para la búsqueda de otros planetas en el sistema, está en proyecto el telescopio espacial ACESat.
Alfa Centauri A (α1 Cen/Rigil Kentaurus/Toliman) es una estrella algo más luminosa, grande y vieja que el Sol, de tipo espectral muy similar a este. Se la clasifica como enana amarilla. A partir de los parámetros orbitales determinadas mutuas, Alpha Centauri A es un 10 % más masiva que el Sol, con un radio de aproximadamente 23 % más grande. La velocidad de rotación proyectada (v · sen i) de esta estrella es de 2,7 ± 0,7 km/s, lo que resulta en un plazo estimado de rotación de 22 días, que le da un período un poco más rápido de rotación de 25 días del sol.
El 10 de febrero de 2021, astrónomos anuncian un posible candidato a planeta en la zona habitable de esta estrella, denominado C1. Lo encontraron aplicando una nueva técnica y 100 horas de observación con el VLT.
Alfa Centauri B (α1 Cen/HD 128621) es una enana naranja de secuencia principal que está ligada a Alfa Centauri A. Su edad es bastante parecida a la de su compañera, lo que hace pensar que ambas estrellas nacieron ya unidas.
El 16 de octubre de 2012, el Observatorio Europeo Austral (ESO) anunció el descubrimiento de un planeta extrasolar en órbita alrededor de Alpha Centauri B, que recibió el nombre de Alfa Centauri Bb. Fue detectado utilizando el espectrógrafo Échelle de alta precisión HARPS, en el Observatorio de La Silla de Chile. Con una masa estimada similar a la de la Tierra, orbita su estrella a una distancia aproximada de seis millones de kilómetros (una distancia más pequeña que la distancia de Mercurio con respecto al Sol en nuestro sistema solar, muy lejos de la zona de habitabilidad, haciendo que las posibilidades de vida tal y como conocemos sean prácticamente nulas) y realiza una traslación alrededor de su estrella cada 3,2 días. Este descubrimiento fue importante, no solo por la baja masa del planeta (la mayoría de exoplanetas son gigantes gaseosos con masas similares a la de Júpiter o mayores), sino porque ese exoplaneta resultó en ese momento el más cercano al sistema solar de los más de 750 descubiertos (y confirmados); puesto difícilmente superable, dado que el sistema triple de Alfa Centauri es el más cercano a nuestro Sol. Además, dado que los sistemas con planetas de este tipo suelen tener más de uno de ellos,
En 2015 un análisis sobre los mismo datos concluyó que la inferencia de la exitencia del planeta es solo un artefacto espurio del análisis de datos.
Mediciones recientes indicaron la posible presencia de un exoplaneta en órbita de Alpha Centauri B, aunque todavía no se ha confirmado. El planeta se encontraría a unos 4,4 años luz de distancia de la Tierra y no estaría en la zona habitable. Se anunció por primera vez en 2013, y fue el segundo exoplaneta propuesto en el sistema, después de Alpha Centauri Bb. Tendría un período orbital de unos 12 días terrestres, mucho menor que el de Mercurio.
El 25 de marzo de 2015, en un artículo científico firmado por de Demory y otros, se publicaron los resultados del tránsito por delante de Alpha Centauri B usando el Telescopio Espacial Hubble durante un total de 40 horas. Se evidenció un caso de tránsito, que posiblemente corresponde a un cuerpo planetario. Lo más probable es que este planeta orbite Alfa Centauri B con un período orbital de 20,4 días o menos, con solo un 5 % de probabilidad de que tenga una órbita de mayor período. El promedio de la mediana de las órbitas posibles es de 12,4 días con un parámetro de impacto de alrededor de 0-0,3 y es probable que su órbita tenga una excentricidad de 0,24 o menos. Estaría demasiado cerca de su estrella madre como para albergar vida.
Se trata de una estrella enana roja con una luminosidad 0,0017 veces menor que la de nuestro Sol. Actualmente, se encuentra a unas 13000 UA (0,2 años luz) del sistema Alpha Centauri A+B. Casualmente, su posición orbital está de cara a nosotros, lo que la hace en este momento la estrella más cercana al sistema solar, a una distancia de cerca de 4,2 años luz. Los científicos le asignan una edad de, tal vez, mil millones de años. Puede que Próxima Centauri no formara parte originalmente del sistema y fuera capturada temporalmente por las otras dos. Los datos orbitales de Próxima Centauri son muy escasos. El más reciente data de 2016 e indica que Próxima Centauri es de hecho una estrella unida gravitacionalmente al sitema Alfa Centauri A+B con un período orbital de 550.000 años. También es una estrella fulgurante, y como tal recibe la denominación de estrella variable V645 Centauri.
Próxima Centauri es la tercera estrella del sistema Alfa Centauri. Es la estrella más cercana a la tierra, pero desde nuestro planeta no puede ser observada a simple vista, ni siquiera con un pequeño telescopio, debido a su muy baja magnitud aparente 11,05. Sin embargo, su posición en la esfera celeste es bien diferente a la del sistema binario Alfa Centauri A+B, difiere aproximadamente 2,18°, longitud angular equivalente a la de cuatro veces el diámetro de la luna llena.
Próxima es la estrella más cercana a nuestro sistema solar, y es el destino más interesante para la búsqueda de vida extraterrestre. Dado que tiene un planeta en la zona de habitabilidad, Próxima Centauri b, junto con la posible existencia de atmósfera y su composición rocosa, con un tamaño cercano al de la Tierra, es considerado el sistema extrasolar prioritario en la astrobiología. Este planeta fue anunciado el 24 de agosto de 2016. A principios de octubre de 2016, el Centro Nacional Francés de Investigaciones Científicas (CNRS) emitió un comunicado en el que indica que el equipo internacional del estudio determinó que "las dimensiones y las propiedades" de Próxima B favorecen su "habitabilidad", pues se trataría de un planeta de "tipo océano" con una temperatura que permitiría la vida.
Durante mucho tiempo se consideró que la formación de planetas podía haberse dado en este sistema, aunque hasta el año 2012 no se tenían datos sobre su existencia. Se consideraba que de haber planetas, estos estarían situados de una forma más restrictiva, ya que la gravedad de la estrella vecina desestabilizaría fácilmente sus órbitas. Matemáticamente, conocer la posición de las órbitas estables en el sistema Alfa Centauri es un problema sin solución, ya que hay que estudiar los efectos de la gravedad de tres cuerpos simultáneamente (ver problema de los tres cuerpos). De todas formas, estudios realizados a partir de simulaciones parecen demostrar que existen órbitas estables hasta de unas 2 UA si el planeta órbita una de las estrellas principales en el mismo plano en el que ellas giran, y solo hasta 0,23 UA para órbitas perpendiculares; y a partir de 70 UA si órbita a las dos a la vez; los planetas tendrían en estas condiciones órbitas estables al menos durante el tiempo de vida.
Las estimaciones actuales sitúan la probabilidad en aproximadamente el 85% de encontrar un planeta similar a la Tierra alrededor de Alfa Centauri A o B. Los umbrales de observación para la detección de planetas en las zonas habitables por el método de velocidad radial se estiman actualmente (2017) en alrededor de 50M⊕ para Alfa Centauri A, 8M⊕ para B, y 0.5M⊕ para Próxima
Visto desde el interior del sistema binario, el cielo (aparte del sistema de tres estrellas) se vería casi idéntico a cómo se ve desde la Tierra, con la mayoría de las constelaciones, como la Osa Mayor y Orión, prácticamente sin cambios. Sin embargo, la constelación de Centaurus perdería su estrella más brillante y el Sol aparecería como una estrella de magnitud 0,5 en la constelación de Casiopea, cerca de Epsilon Cassiopeiae. Su ubicación es fácil de calcular, ya que sería lo contrario de la posición de α Centauri como se ve desde la Tierra: 02 h 39 m 35 s haría ascensión recta y declinación +60°50′00″. Un hipotético observador vería que la característica " / /" de Casiopea se convertiría en "/ / /".
Las estrellas más brillantes y cercanas como Sirio y Proción estarían en posiciones muy diferentes, así como Altair con una diferencia menor. Sirius sería parte de la constelación de Orión, dos grados al oeste de Betelgeuse, un poco más débil que se ve desde la Tierra (–1,2), Proción sería parte de la constelación de Géminis. Fomalhaut y Vega, en cambio, al estar lo suficientemente lejos, serían visibles casi en la misma posición. Próxima Centauri, aunque parte del mismo sistema, sería apenas visible a simple vista, con una magnitud de 4,5. Un observador situado en un hipotético planeta orbitando ya sea Alpha Centauri A o Alpha Centauri B vería la otra estrella del sistema binario como un objeto muy brillante en el cielo nocturno, es decir, un disco pequeño pero discernible.
Por ejemplo, un hipotético planeta similar a la Tierra orbitando alrededor de 1,25 UA de Alpha Centauri A (la estrella aparece casi tan brillante como el Sol visto desde la Tierra) vería Alpha Centauri B recorriendo todo el cielo una vez aproximadamente cada año uno y tres meses o 1.3 periodos orbitales. Sumado a esto sería el cambio de posición aparente de Alpha Centauri B durante su largo periodo de ochenta años de órbita elíptica con respecto a Alpha Centauri A (comparable en velocidad a la órbita de Urano con respecto al sol). Dependiendo de la posición en su órbita, Alpha Centauri B podría variar en magnitud aparente entre –18,2 (más oscuro) y –21,0 (el más brillante). Estas magnitudes visuales son mucho más débiles que el observado en la actualidad –26,7 magnitud para el Sol, visto desde la Tierra. La diferencia de 5,7 a 8,6 magnitudes significa Alpha Centauri B al parecer, en una escala lineal, 2500 a 190 veces menos brillante que Alpha Centauri A (o el Sol visto desde la Tierra), pero también 190 a 2500 veces más brillante que la magnitud de –12,5 de la Luna llena vista desde la Tierra.
Además, otro hipotético planeta similar a la Tierra orbitando a 0,71 UA (Unidad astronómica) de Alpha Centauri B (para que pareciera tan brillante como el Sol visto desde la Tierra), recibiría un poco más de luz desde la más luminosa Alfa Centauri A, que brillaría 4,7 a 7,3 magnitudes más débil de Alfa Centauri B (o el Sol visto desde la Tierra), que varían en magnitud aparente entre –19,4 (más oscuro) y –22,1 (el más brillante). Así, Alpha Centauri A aparecería entre 830 y 70 veces menos brillante que el Sol, pero 580 a 6900 veces más brillante que la Luna llena. Durante el período orbital tal planeta de 0,6 (3), un observador en el planeta vería este círculo estrella compañera inténsamete brillante del cielo tal como lo vemos con los planetas del sistema solar. Por otra parte, el período sideral de aproximadamente ochenta años de Alpha Centauri A significa que esta estrella se movería a través de la eclíptica local como poco a poco a medida que Urano con su período de ochenta y cuatro años, pero como la órbita de Alpha Centauri A es más elíptica, su magnitud aparente será mucho más variable. Aunque intensamente brillante para el ojo, la iluminación global no afectaría significativamente el clima ni influiría en la fotosíntesis normal de las plantas.
Un observador en el hipotético planeta notaría un cambio en la orientación de los puntos de referencia para VLBI (interferometria de muy larga base) en consonancia con la periodicidad órbita binaria más o menos los efectos locales como la precesión o nutación. Suponiendo que este hipotético planeta tuviera una inclinación orbital baja con respecto a la órbita mutua de Alpha Centauri A y B, la estrella secundaria comenzaría al lado de la principal en conjunción 'estelar'. Durante la mitad del último período, en oposición 'estelar', ambas estrellas estarían una frente a la otra en el cielo. Luego, alrededor de la mitad del año planetario el aspecto del cielo nocturno sería un azul más oscuro - similar al cielo durante un eclipse solar total. Sus hipotéticos habitantes tendrían suficiente visibilidad para caminar y ver con claridad el terreno circundante, y la lectura de un libro sería posible sin ningún tipo de luz artificial. Después de otro medio período de órbita estelar, las estrellas completarían su ciclo orbital y volverían a la próxima conjunción, y al ciclo día y noche similar al de la Tierra.
En ambos casos, el sol secundario viajaría a través del cielo durante el año, empezando y terminando al lado de la principal, a la mitad del periodo estaría en la dirección opuesta: entonces tendría las condiciones del "sol de medianoche", con al menos uno o dos días sin cambio día-noche.
En la ciencia ficción, se realizó en la década de los años 60 una serie de televisión norteamericana, creada por Irwin Allen, llamada Perdidos en el espacio y, en ella, los viajeros iban a un planeta de Alfa Centauri.
La serie Perdidos en el espacio se ha vuelto a hacer en la plataforma Netflix en 2018 y en ella la familia Robinson viaja en una gran nave, la Resolut, junto a más colonos terrestres, en el 24º viaje hacia Alfa Centauri.
Así mismo, en el libro Fundación y Tierra de 1987, de Isaac Asimov, se hace referencia al sistema binario de Alfa Centauri (aún no se había descubierto que el tercer elemento era parte del sistema), a donde fueron desplazados los últimos sobrevivientes de la Tierra.
En la saga del "El problema de los tres cuerpos" del autor chino Liu Cixin, la humanidad se enfrenta a una amenaza extraterrestre proveniente del sistema de Alfa Centauri.
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