Nel dicembre 1689, un gesuita francese di nome Jean Richaud stava osservando una cometa dal suo avamposto a Puducherry, sulla costa sudorientale dell'India, quando notò qualcosa di strano: due punti di luce così vicini tra loro da sembrare in orbita l'uno attorno all'altro. Quell'osservazione occasionale rese Alpha Centauri solo la terza coppia di stelle mai confermata come vera binaria, dopo Mizar AB e Acrux.
Tre secoli dopo, il sistema su cui Richaud si imbatté per caso si rivela ancora più strano di quanto avrebbe potuto immaginare. Ciò che appare a occhio nudo come un'unica stella luminosa è in realtà un insieme di tre stelle, situato a 4,36 anni luce dalla Terra, nella costellazione australe del Centauro. Due di esse, catalogate come A e B, sono abbastanza luminose da essere individuate a occhio nudo; una terza, più debole, Proxima Centauri, detiene in realtà il titolo di vicina più prossima al Sole, a 4,2465 anni luce di distanza.
Tra una coppia di stelle simili al Sole, una nana rossa piccola e dal temperamento irascibile, e almeno un pianeta collocato in un'orbita temperata, questo lembo di cielo racchiude abbastanza storie da riempire un'intera serata.
Una coppia di soli, legati per 80 anni
Alpha Centauri A e B ruotano attorno a un comune centro di gravità una volta ogni 80 anni, quasi esattamente. Durante quel lungo giro, la distanza tra loro non è mai fissa: il loro percorso condiviso si allunga in un'ellisse anziché in un cerchio, così la distanza tra le due stelle oscilla tra 35,6 unità astronomiche — circa quanto Plutone dista dal Sole — e 11,2 unità astronomiche, all'incirca la distanza di Saturno.
La coppia orbita l'una attorno all'altra a circa 3.600 milioni di chilometri di distanza, un valore leggermente superiore alla distanza tra Urano e il Sole. Poiché l'orbita continua ad allungarsi e comprimersi in un ciclo di 80 anni, chiunque osservi oggi la coppia con un telescopio sta assistendo a una configurazione realmente diversa da quella che avrebbe visto un osservatore dell'epoca di Richaud.
Misurare due stelle a migliaia di miliardi di chilometri di distanza
Alpha Centauri A e B sono strette cugine del Sole, il che le rende un utile metro di paragone per verificare quanto bene gli astronomi comprendano davvero la fisica stellare. Misurazioni accurate hanno stabilito il raggio della stella A a 854.000 chilometri e quello della stella B a 602.000 chilometri — rispettivamente 1,227 e 0,865 volte il raggio del Sole.
Un simile livello di precisione, per due oggetti distanti oltre 41 milioni di milioni di chilometri, è possibile solo perché A e B sono così simili a un gemello solare: qualsiasi discrepanza tra le dimensioni misurate e le previsioni di un modello rivela lacune nella stessa fisica usata per descrivere le stelle, compresa la nostra, in un contesto molto più ampio.
La debole terza stella che nessuno nota
Proxima Centauri è così debole che rimase del tutto ignota per molto tempo dopo la catalogazione di A e B, eppure si trova ai margini dello stesso vicinato gravitazionale. La distanza tra Proxima e la coppia AB si aggira intorno alle 13.000 unità astronomiche, pari a circa 430 volte il raggio dell'orbita di Nettuno attorno al Sole.
Vista in un altro modo, Proxima si trova circa 1,5 milioni di milioni di chilometri più vicina a noi rispetto alle sue compagne più luminose, e completare un giro attorno a loro potrebbe richiedere dell'ordine di milioni di anni — ammesso che la gravità la leghi davvero alla coppia. Una stella così lontana, che si muove così lentamente, ci ricorda che il termine "sistema" può indicare anche un'associazione molto blanda.
Una piccola stella dal carattere esplosivo
Proxima Centauri è notevolmente fredda per essere una stella: la sua superficie brilla a soli circa 3.050 kelvin, ed emette appena lo 0,15 percento della luminosità totale del Sole. Fisicamente, misura circa il 14 percento del raggio del Sole e possiede circa il 12 percento della sua massa. Eppure, ciò che le manca in dimensioni lo compensa in temperamento.
Nell'agosto 2015, Proxima produsse il suo più grande brillamento mai registrato, arrivando brevemente a 8,3 volte la sua luminosità normale il giorno 13 di quel mese. Una stella così fioca in condizioni ordinarie può comunque scatenare esplosioni di radiazione abbastanza intense da avere conseguenze per qualsiasi cosa orbiti nelle vicinanze — e, come si è scoperto, qualcosa c'è davvero.
Un mondo temperato a pochi milioni di chilometri di distanza
Nonostante le esplosioni di Proxima, uno dei suoi pianeti si trova in una posizione davvero interessante. Gli astronomi hanno scoperto qui un piccolo mondo, probabilmente non più leggero di 1,3 masse terrestri, incastonato in un'orbita di 11,2 giorni attorno a Proxima, a sole 0,05 unità astronomiche — più vicino alla sua stella di quanto Mercurio lo sia al Sole, sebbene sostenibile visto quanto debolmente Proxima risplenda.
Quell'orbita ravvicinata colloca la temperatura di equilibrio del pianeta in un intervallo in cui l'acqua liquida potrebbe esistere sulla sua superficie. È abbastanza vicino da essere colpito da ogni brillamento di Proxima, ma è anche il pianeta noto più vicino al di fuori del nostro Sistema Solare a trovarsi in condizioni anche solo lontanamente abitabili.
Un secondo pianeta, ancora da confermare
I ricercatori hanno anche rilevato un segnale provvisorio che suggerisce l'esistenza di un secondo mondo, provvisoriamente chiamato Proxima c, su un'orbita molto più ampia, di circa 1.900 giorni, a una distanza da Proxima circa 1,5 volte maggiore di quella tra la Terra e il Sole. A differenza del suo compagno temperato, questo candidato sarebbe probabilmente un luogo gelido e inospitale.
La prova deriva da un'oscillazione nella posizione di Proxima di poco più di un metro al secondo, un segnale che nei primi dati appariva incerto prima che ulteriori anni di misurazioni lo spingessero verso una conferma più solida. Se confermato, il candidato apparterrebbe a una classe di pianeti — le super-Terre — che è il tipo conosciuto più comune nella Via Lattea, eppure è completamente assente dal nostro Sistema Solare.
Una costellazione condivisa con un ammasso gigante
Alpha Centauri condivide la sua costellazione d'origine, il Centauro, con un oggetto che non ha nulla a che fare con il sistema stellare in sé, ma che lo supera facilmente in pura scala: Omega Centauri. È l'ammasso globulare più luminoso visibile dalla Terra e il più grande finora identificato nella Via Lattea, e alcuni ricercatori sospettano che sia in realtà il nucleo spogliato di una galassia nana che la nostra galassia ha assorbito molto tempo fa.
È un utile promemoria del fatto che una costellazione è soltanto una direzione condivisa nel cielo, non un'origine condivisa — le tre stelle di Alpha Centauri e le molte centinaia di migliaia di stelle di Omega Centauri non hanno alcun legame tra loro, al di là del comparire nella stessa porzione di cielo notturno australe.