Вселенная на ладони

ГРАВИТАЦИОННОЕ МИКРОЛИНЗИРОВАНИЕ

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, массивные объекты отклоняют свет вблизи себя. Именно эту закономерность подтвердил Эддингтон своими фотографиями затмения 1919 года. Когда массивное небесное тело проходит перед звездой, оно увеличивает свет далекой звезды, словно линза. Это явление получило название гравитационного микролинзирования. В случае если объект на переднем плане (линза) является единственным, подобно звезде, такое увеличение будет носить симметричный характер. Объект на заднем плане становится ярче за несколько недель и за то же самое время меркнет, уходя во мрак. Но если звезду сопровождает планета, то мы временами станем получать взрывной рост в увеличении, так как сама планета будет вносить в него собственный, пусть и незначительный, вклад. Все это создает впечатление того, что у главной линзы есть какие-то несовершенства.

Гравитационное микролинзирование полезнее при поисках планет, находящихся достаточно далеко от своих звезд. Этот метод дополняет другие – метод радиальной скорости и транзитный метод, которые полезны в случае расположенных близко к звезде планет, когда такая близость приводит к заметным колебаниям или большим отклонениям в яркости их звезд.

Вот как это работает на практике. Астрономы сначала расщепляют свет звезд при помощи спектрометра, для того чтобы увидеть черные, напоминающие штрихкод абсорбционные линии, которые помогают им определить возраст звезды. Представим себе, что экзопланета заставляет свою звезду периодически перемещаться, колеблясь, по направлению к нам, а затем обратно от нас, циклически повторяя такие перемещения. Абсорбционные линии звезды будут также постоянно смещаться вперед и назад, сначала в направлении синего конца светового спектра, а затем в сторону красного.

Такой метод, называемый методом радиальной скорости, сегодня достиг такого уровня чувствительности, что с его помощью можно зафиксировать изменения в скорости звезды, равные даже одному метру в секунду. Задумайтесь об этом хоть на миг. С расстояния в сотни триллионов километров мы можем заметить и установить изменения в скорости движения звезды, эквивалентные скорости обычного пешехода.

Величины радиальной скорости позволяют нам узнать, насколько массивна планета. Чем она тяжелее, тем больше колебания звезды и тем с большей амплитудой отклоняются вперед и назад черные линии в спектре света.

Что мы имеем на сегодня?

Вы открываете шторы на своих окнах как раз вовремя, чтобы понаблюдать за вторым восходом дня. Когда вы выходите на улицу и идете по равнине, за вами следуют не одна, а две тени. К концу дня одно солнце преследует другое, которое находится уже за горизонтом. Эта необычная картина дня – именно то, что могли бы испытывать обитатели планеты Кеплер-16b.

Открытая в 2011 году, эта планета была первым неоспоримым примером планеты, вращающейся вокруг двойной звезды, точнее двух звезд. Помимо двух закатов, двух восходов и двух теней, ваши два солнца затмевали бы друг друга каждые три недели. Это было бы настоящее представление.

Кеплер-16b является лишь одной из тысяч экзопланет, обнаруженных вблизи звезд, начиная с первой, открытой в 1995 году. Первоначально мы полагали, что можем найти множество подобий нашей собственной Солнечной системы, однако в реальности были вынуждены иметь дело с перспективой, заключающейся в том, что места обитания, подобные нашим, могут встречаться очень редко.