Магия реальности. Откуда мы знаем что является правдой

Вы можете подумать, что очевидный способ обнаружить планету — это увидеть её в телескоп. К сожалению, планеты слишком тусклы, чтобы быть видимыми на таком огромном расстоянии — они светятся не своим собственным светом, а лишь отражённым светом своих звёзд — таким образом, мы не можем видеть их непосредственно. Мы полагаемся на непрямые методы, и лучшим способом снова становится использование спектроскопа, прибора, с которым мы познакомились в главе 8. Вот как это делается

Когда одно небесное тело вращается вокруг другого, примерно равного размера, они вращаются друг вокруг друга, потому что оказывают примерно одинаковое гравитационное воздействие друг на друга. Некоторые из ярких звёзд, которые мы видим, глядя на небо, являются на самом деле двумя звёздами — так называемыми двойными звёздами — они вращаются друг вокруг друга, словно два конца гантели, соединённые невидимым стержнем. Когда одно тело гораздо меньше другого, как в случае с планетой и её звездой, меньшее быстро проносится вокруг большего, тогда как большее совершает лишь слабые, символические движения в ответ на притяжение меньшего. Мы говорим, что Земля вращается вокруг Солнца, но на самом деле Солнце также делает слабые движения в ответ на гравитацию тацию Земли. А такая большая планета как Юпитер может оказывать существенное влияние на положение её звезды. Эти символические движения звезды слишком малы, чтобы считаться вращением' вокруг планеты, но они достаточно большие, чтобы быть обнаруженными нашими инструментами, даже при том, что мы не можем видеть планету вообще.

То, как мы обнаруживаем эти движения, интересно само по себе. Любая звезда слишком далеко от нас, чтобы иметь возможность увидеть её фактическое движение, даже с помощью мощного телескопа. Но удивительно, что хотя мы не можем видеть перемещение звезды, мы можем измерить скорость, с которой она это делает. Это звучит странно, но именно здесь вступает в работу спектроскоп. Помните допплеровское смещение в главе 8? При движении звезды от нас, свет от неё будет иметь красное смещение. Когда звезда движется по направлению к нам, в её свете будет обнаружено синее смещение. Так, если вокруг звезды вращается планета, спектроскоп покажет нам картину ритмичной пульсации красное — синее — красное — синее смещение, и время этих регулярных смещений расскажет нам о продолжительности года планеты. Конечно, задача усложняется, когда имеется более одной планеты. Но астрономы сильны в математике, и они могут справиться с этим затруднением. На момент написания (январь 2011 года) таким способом было выявлено 484 планеты, вращающихся вокруг 408 звёзд. Конечно, их будет гораздо больше к тому времени, когда вы будете это читать.

Есть другие методы обнаружения планет. Например, когда планета проходит перед своей звездой, небольшая доля поверхности звезды затемняется или заслоняется — как тогда, когда мы видим Луну, заслоняющую Солнце, за исключением того, что Луна выглядит намного большей, поскольку она намного ближе. Когда планета приходит приходит между нами и своей звездой, звезда становится чутьчуть тусклее, и иногда наши инструменты достаточно чувствительны, чтобы обнаружить это потускнение. На настоящий момент, таким способом, были обнаружены 110 планет. И также есть несколько других методов, которые обнаружили ещё 35 планет. Некоторые планеты были обнаружены более чем одним из этих методов, и нынешний общий итог составляет 519 планет, вращающихся вокруг звёзд в нашей галактике, помимо Солнца.

В нашей галактике у значительного большинства звёзд, у которых мы искали планеты, оказалось, они были. Поэтому предположив, что наша галактика типична, мы можем, вероятно, сделать вывод, что у большинства звёзд во Вселенной есть планеты, вращающиеся вокруг них. Число звёзд в нашей галактике составляет около 100 миллиардов, и число галактик во вселенной примерно такое же. Это означает, что всего существует около 10 000 миллиардов миллиардов звёзд. Приблизительно 10 процентов известных звёзд астрономы описывают как «подобные Солнцу». Звезды, которые очень отличаются от Солнца, даже если у них есть планеты, вряд ли поддерживает жизнь на этих планетах, по различным причинам: например, звезды намного большие, чем Солнце, имеют тенденцию существовать недостаточно долго, прежде чем взорвутся. Но даже если мы ограничимся планетами, вращающимися вокруг подобной Солнцу звезды, мы, по — видимому, будем иметь дело с миллиардами миллиардов, — и это, вероятно, все же будет преуменьшением.