Двадцать лет назад в Женеве аспирант Дидье Келоз обнаружил планету, обращающуюся вокруг другого солнца. Это было именно то, что искали, но не могли обнаружить другие астрономы! Сегодня в Кембридже он продолжает свою охоту за далекими мирами и близнецами Земли.
Когда с помощью спектрографа Дидье Келоз заметил незначительные сдвиги в свете далеких звезд, он решил, что это ошибка. Он, разумеется, не думал, что обнаружил экзопланету. Он проверял и перепроверял до тех пор, пока не убедился, что цифры не лгут.
«В какой-то момент я понял, что единственным объяснением могло быть лишь то, что цифры были правы», – вспоминает Дидье Келоз.
Сегодня многие расценивают совместное открытие Келозом и профессором Мишелем Майором экзопланеты 51 Pegasi b в 1995 году как момент в астрономии, который навсегда изменил наше представление о Вселенной и нашем месте в ней. Это было первое подтверждение теории о планетах, которые вращаются вокруг других звезд. До тех пор астрономы лишь строили предположения о существовании этих далеких миров, и не было ни одной планеты, когда-либо найденной за пределами Солнечной системы.
Из 1900 подтвержденных экзопланет, десятая доля которых записана на счет Келоза, получено столько данных, бросивших вызов существующим теориям формирования планет, сколько мы и не могли себе вообразить!
Та, самая первая экзопланета, оказалась газовым гигантом, напоминающим наш Юпитер. Но в отличие от старшего брата Земли, совершающего оборот вокруг Солнца за 10 земных лет, 51 Pegasi b совершает свой оборот за 4 дня. Этот пример продемонстрировал, что существует совершенно новый класс «горячих Юпитеров», и побудил ученых задуматься, что большие планеты могут постепенно мигрировать к своим звездам, сужая орбиты на протяжении миллионов лет.
Яркие представители разных классов планет поражают своим разнообразием:
суперземля 55 Cancri E подобна вулканической планете с температурой в тысячу градусов
планета-изгой PSO J318.5-22 свободно перемещается между звездами
Kepler-186f отражает свет своей красной звезды
ледяной Kepler-16b поражает воображение двумя солнцами на небосводе…
«Нас постоянно удивляет многообразие других миров. Для некоторых планет у нас нет даже имен, по достоинству описывающих их свойства», – рассказывает Дидье Келоз.
Но пока не была обнаружена ни одна планета, которую можно было бы назвать второй Землей. «Мы находим планеты такого же размера и массы как у Земли, но их температура не подходит для обитания. Экзопланета должна находится в зоне обитаемости достаточно близко к звезде, чтобы греться в ее лучах, но не настолько близко, что наличие воды и жизни стало бы невозможным. Последние 20 лет ведется активная охота на экзопланеты, но, чтобы найти двойника Земли, мы должны как следует рассмотреть определенные из них. Конечно, каждый хочет получить ответ на вопрос: есть ли жизнь во Вселенной. Это любопытство, и мы не в силах ему сопротивляться», – объясняет Дидье Келоз.
Невозможно увидеть экзопланеты напрямую, они слишком близко к ослепительному источнику света. Астрономы используют две техники косвенного наблюдения. Ориентируясь на звезды, они используют телескоп NASA «Kepler» в поисках затемнения звездного света в момент, когда планета проходит перед ее диском. Основываясь на наблюдениях, они определяют размеры и температуру планеты.
Прорывом стала техника, впервые примененная Келозом и Майором. Она основана на распознавании признаков «раскачивания», вызванного гравитационным притяжением, оказываемым планетой на звезду. Технике нужно быть достаточно точной, чтобы обнаружить колебания со скоростью 10 метров в секунду , по сути это скорость бегущего человека. Чтобы лучше оценить незначительность колебаний, вспомните, что Земля движется со скоростью 30 000 метров в секунду.
Существующая технология хорошо работает для поиска крупных экзопланет, но найти планеты размером с Землю в обитаемой зоне возможно лишь в системах небольших звезд. При этом астрономы должны преодолеть «звездный шум», естественную погрешность в данных, вызванную физическим движением газа у поверхности звезды.
«Этот шум тормозит изучение планеты, но мы считаем, что его можно преодолеть путем тщательного анализа и увеличения продолжительности времени наблюдения планеты», – добавил Келоз.
Астрономы ожидают запуск космического телескопа «James Webb» в надежде, что новые данные прольют свет на наличие основных «молекул жизни» в атмосфере экзопланет: углерода, водорода и кислорода, а также дадут ответ на вопросы астробиологии и геофизики.
«Я чувствую, что внеземная жизнь будет найдена, хотя похоже, что она встречается достаточно редко, потому что в противном случае мы, вероятно, увидели бы ее сейчас. Это может занять много времени, но именно в этом заключается удовольствие, иначе это было бы слишком легко и потому неинтересно!» – поделился мыслями Дидье Келоз.
На дверях офиса Дидье Келоза висит плакат агентства NASA, подготовленный в рамках празднования 20-летнего юбилея с момента открытия первой экзопланеты: поздравление от Туристического Экзопланетного Бюро, готового доставить вас на «любую планету, как бы далеко она не находилась за пределами Солнечной системы».
«Станет ли это реальностью однажды? Сложно сказать… Но я хочу верить, что когда-нибудь мы пошлем туда крошечный зонд. Хотя бы в следующем веке», – мечтает Дидье Келоз.
Последние годы Дидье Келоз находил по одной экзопланете в неделю, но сегодня его охота за другими мирами приостановилась. Пока он сконцентрировался на совершенствовании техники и методики, которые, как он считает, позволят найти двойника Земли.
«Я должен признаться, что каждый раз, когда я нахожу планету, я чувствую себя как ребенок. Это сюрприз, потому что это – новая система. Раньше меня в шутку спрашивали о фантастике. Поверьте, реальность гораздо более увлекательна и разнообразна, чем любой научно-фантастический фильм, который вы можете себе представить!» — говорит первооткрыватель экзопланет Дидье Келоз.
