Наука Плоского мира

Едва страсти вокруг «обнаруженной» у пульсара планеты начали утихать, как Александр Вольщан и Дэйл Фрейл объявили об открытии сразу двух планет, вращающихся вокруг пульсара PSR 1257+12. Надо же! Солнечная система пульсара, причем с двумя планетами! Колебания звезды с двумя партнерами по танцу намного более замысловаты, и их трудно перепутать с помехами в сигнале, генерируемыми чем-то на стороне приемника, вроде движения Земли. Пока что второе открытие выглядит достаточно правдоподобно, если, конечно, пульсары не могут изменять свой исходящий сигнал в подобной манере даже и в отсутствие близлежащей планеты. Может быть, сами радиоволны немного осциллируют? Поскольку мы не можем сходить туда и проверить все лично, приходится как-то разбираться с этим, не выходя из дома. И знаете, пока все выглядит разумно.

За пределами Солнечной системы существуют и другие отдаленные планеты. Однако интерес представляют прежде всего те, которые пригодны для жизни, а планеты, соседствующие с пульсарами с их рентгеновским излучением, в это число явно не входят, особенно если вы планируете пожить подольше. Да, теперь нам известно, что и у обычных звезд имеются планеты. В октябре 1995 года Мишель Майор и Дидье Квелоц заметили колебания в движении 51‑й звезды созвездия Пегаса, которые могли быть вызваны планетой примерно в половину массы Юпитера. Их наблюдения подтвердили Жоффрей Марси и Пол Батлер, обнаружив еще две планеты. Одна – в семь раз массивнее Юпитера – находится близ 70‑й звезды созвездия Девы; вторая – в два-три раза массивнее Юпитера – вращается около 47‑й звезды Большой Медведицы.

К 1996 году было открыто семь таких планет, а к моменту написания этой книги – уже семьдесят. При этом использовался как метод поиска отклонений в движении, так и наблюдение за осцилляциями излучаемого звездой света в результате его отражения проходящей поблизости планетой. Теоретические расчеты показывают, что, усовершенствовав телескопы, можно будет определить и скорость вращения планеты. Но даже сейчас новые экстрасолярные планеты (экзопланеты) открывают чуть ли не каждую неделю. Точное их количество неизвестно, потому что довольно часто астрономы обнаруживают ошибки в предыдущих измерениях, что ставит под сомнение существование уже кому-то полюбившейся новой планеты, однако общая тенденция сохраняется. И наш ближайший солнцеподобный сосед, Эпсилон Эридана, как стало известно в 1998 году благодаря наблюдениям Джеймса Гривза и его коллег, также окружен пылевым облаком, подобным солнечному облаку Оорта. Правда, никаких колебаний там не видно, следовательно, масса планеты должна быть раза в три меньше массы Юпитера. Годом ранее Дэвид Триллинг и Роберт Браун заметили похожее облако вокруг 55‑й звезды созвездия Рака, которая к тому же колеблется, что означает наличие у нее планеты массой в 1,9 массы Юпитера. Это практически исключает иное объяснение вроде наличия невидимого компаньона, например, коричневого карлика (погасшей звезды).

И хотя нынешние телескопы не могут различить экзопланету непосредственно, телескопы будущего наверняка это смогут. Привычные нам астрономические телескопы используют большое, слегка вогнутое зеркало для фокусировки входящего света, а также линзы и призмы для создания изображения и передачи его на фотопластину, на месте которой когда-то был окуляр, в который глядел астроном. Сейчас в качестве фотопластины используется прибор с зарядовой связью (ПЗС-матрица), чувствительный электронный детектор света, соединенный с компьютером. Чтобы увидеть планету около отдаленной звезды, обычному телескопу потребовалось бы огромное зеркало диаметром 100 ярдов (примерно 100 метров), тогда как самое большое зеркало, существующее на данный момент, достигает лишь трети этого размера. А для того чтобы рассмотреть какие-то детали инопланетного мира, необходимо зеркало еще больших размеров, то есть воплотить подобное на практике просто невозможно.

Но вы же не обязаны использовать один-единственный телескоп, не так ли?

И технология, называемая интерферометрией, в принципе позволяет это сделать, заменив одно 100‑метровое зеркало двумя зеркалами поменьше, находящимися в ста метрах друг от друга. Оба таких зеркала создают картинку одной и той же звезды или планеты, а входящие световые волны, формирующие изображения, тщательно синхронизируются и суммируются. Такая двухзеркальная система собирает меньше света, чем полноразмерное стоярдовое зеркало, однако детальное разрешение оказывается таким же. К тому же современная электроника в состоянии усилить даже ничтожное количество входящего света. Во всяком случае, сейчас используются уже десятки маленьких зеркал, а также преогромное количество хитростей и всяческих уловок, чтобы синхронизировать эти зеркала между собой и точно совместить изображения, которые они получают.