Последний космический шанс

Почти сразу после швейцарцев открытие подтвердила группа из Сан-Франциско, которая впоследствии вырвалась в лидеры по числу открытых планет. Первые кривые измерений радиальной скорости были простыми синусоидами, что соответствует круговым орбитам планет. Однако вскоре обнаружились более сложные кривые – с быстрым подъемом и медленным спуском. Джефф Марси, лидер группы исследователей из Сан-Франциско, рассказывал про впечатление, которые произвела на них первая из этих асимметричных кривых. Хоть планетная гипотеза колебаний скорости и выглядела убедительной, оставались сомнения: может быть, так проявляется «дыхание» звезды – периодические расширения и сжатия ее оболочки. Но после того как несинусоидальная кривая отлично «подогналась» под вытянутую орбиту планеты, рассчитанную по законам Кеплера, последние сомнения отпали.

Экзопланета 51 Pegasi b в представлении художника

Кстати, именно группе Джеффа Марси принадлежит честь открытия планетной системы у звезды 47-й Большой Медведицы (47 Ursae Majoris, 47 UMa). Наблюдения и последующие расчеты показывают, что у этого «желтого карлика», находящегося от нас на расстоянии 46 световых лет, имеются две планеты. Первая из них 47 UMa b по своим размерам более чем вдвое превышает Юпитер и удалена от звезды на 2,1 астрономические единицы, а вторая 47 UMa c, по размерам чуть меньше Юпитера, – на 3,73 астрономические единицы. В 2010 году была открыта третья планета этой системы – 47 UMa d, которая в полтора раза больше Юпитера и находится на удалении 11,6 астрономических единиц. Получается, у 47-й Большой Медведицы мы наблюдает развитую планетную систему, состоящую из газовых гигантов, во многом подобную нашей собственной. Пользуясь методом аналогии, можно сделать осторожное предположение, что внутри орбит найденных гигантов имеются и более мелкие «землеподобные» миры. Ученые даже рассчитали, где может находиться в этой системе вторая Земля, условия на которой соответствуют привычным для нас – она должна «ходить» по круговой орбите на расстоянии около 1,13 астрономической единицы от своего светила. Но главное – с помощью наблюдений за 47-й Большой Медведицы было наконец доказано, что у других звезд есть не только отдельные планеты, но и системы планет.

Еще одну систему из того же ряда группа Джеффа Марси открыла у 70-й Девы (70 Virginis, 70 Vir), отстоящей от нас на 59 световых лет. Там имеется планета 70 Vir b, масса которой почти в семь раз больше, чем у Юпитера, а радиус орбиты – 0,43 астрономической единицы. Ученые уверены, что такая планета просто обязана иметь спутники размером с Марс или Землю, и они получают достаточно тепла от своего центрального светила и от планеты-гиганта, чтобы вода на их поверхности никогда не замерзала, и там могла зародиться жизнь.

Методом измерения колебаний скорости звезды были открыты сотни планет. Причем многие из них сильно удивили астрономов, своим существованием перечеркивая множество популярных научных теорий. «Горячие юпитеры» и «холодные нептуны». Планеты в системах двойных и тройных звезд. Древние планеты, сформировавшиеся в эпоху юности Вселенной, и планеты, возраст которых еще не перевалил за миллион лет. Твердые «суперземли» и водные миры.

Землеподобный спутник у экзопланеты 70 Virginis b в представлении художника

Впрочем, было ясно, что планет намного больше, и где-то среди них должны быть и такие, которые по массе и температуре поверхности сходны с Землей. Астрономы прекрасно понимают, что подтвержденное открытие землеподобной планеты станет одним из величайших достижений астрономии, поэтому за кандидатами на это звание началась настоящая охота. Энтузиазм сдерживался только отсутствием необходимой точности – все та же приборная селекция, которую мы упоминали выше.

В марте 2009 года на орбиту был выведен американский телескоп «Кеплер» (“Kepler”). Его задача – исследовать сотни тысяч звезд Млечного Пути с целью поиска планет. Причем был применен метод, который хорошо известен астрономам с древнейших времен, но который наконец-то воплотился на самом современном техническом уровне: наличие планет определяется напрямую по периодическим изменениям яркости звезды, вызываемых прохождениями перед ней темного тела – т. е. микрозатмениями (транзитами). В качестве «окна» наблюдения был выбран район между созвездиями Лиры и Лебедя.