20 лет спустя — вопросы и ответы с первым астрономом.

14.09.2020 Космос

Мишель Майор и аспирант Дидье Келоз были первыми астрономами, которые идентифицировали инопланетный мир, когда он вращался вокруг звезды, похожей на Солнце.

солнечное затмение

Двадцать лет назад в этом месяце Вселенная стала более богатой, странной и явно менее одинокой. 

На протяжении веков провидцы, от Исаака Ньютона до Джина Родденберри, размышляли о планетах, вращающихся вокруг других солнц, аналогично мирам нашей солнечной системы — но это были только предположения. Затем в октябре 1995 года астроном из Женевского университета Мишель Майор и его аспирант Дидье Келоз открыли компанию: первую известную планету, вращающуюся вокруг звезды, похожей на Солнце.

космонавт на фоне космоса

Они использовали чувствительный спектрограф, чтобы разделить свет звезды и измерить ее крохотное возвратно-поступательное движение из-за гравитационного рывка невидимого мира, вращающегося вокруг нее. По идее, их работа была раскаленной добела зажигательной бомбой. Планета, известная просто как 51 Pegasi b, по массе не меньше Юпитера, но вращается вокруг своей звезды в 100 раз ближе. Его «год» длится всего 4,2 дня, а верхняя часть облаков достигает температуры около 1000 градусов по Цельсию. Это совершенно не похоже ни на что в нашей солнечной системе, настолько странно, что заставило полностью переосмыслить, где и как формируются планеты.

За прошедшие с тех пор два десятилетия Мэр и его коллеги применили различные методы, чтобы открыть еще почти 2000 экзопланет, миров ошеломляющего разнообразия. По оценкам исследователей, в нашей галактике есть десятки миллиардов планет, похожих на Землю. Хотя прорывная работа мэра помогла дать толчок тому, что тогда было новой областью исследований, она не сделала его знаменитым. Его работа была быстро омрачена открытиями более крупных команд и высокобюджетных спутниковых миссий, а также более цитируемыми англоязычными исследователями. Тем не менее, когда Scientific American догнал мэра, он был в приподнятом настроении, весело описывая свой исторический момент, а также продолжающиеся экзопланетные поиски, выходящие за рамки границ.

вид на другую планету

Что вы ожидали найти, когда два десятилетия назад начали искать спутников у ближайших звезд?


Важно понимать, что это было печальное время для поиска планет. Гордон Уокер и Брюс Кэмпбелл [из Университета Британской Колумбии] вели поиски 10 лет и пришли к выводу, что планет типа Юпитер, вращающихся вокруг звезд солнечного типа, не существует. Вторая группа, Джефф Марси и Пол Батлер [из Государственного университета Сан-Франциско], повторила это исследование и в августе 1994 года сообщила о том же результате. Но эти отрицательные результаты нас не беспокоили. Мы начали строительство нового спектрографа в 90-м и не собирались останавливаться.

Что внушило вам оптимизм, учитывая эти мрачные результаты, о том, что вы что-то обнаружите?


В 1989 году с помощью нашего старого спектрографа мы нашли интересный объект, в 11 раз превышающий массу Юпитера, и поняли, что недалеки от обнаружения планет. Затем, в 1994 году, у нас был «первый свет» [первые наблюдения] с помощью нашего нового спектрографа ELODIE в обсерватории Верхнего Прованса во Франции. Это было восхитительно; он мог измерять движение звезд со скоростью до 15 метров в секунду, что в 20 раз лучше, чем у нас с нашим старым инструментом. Мы решили провести большой обзор 142 одиночных звезд.

пояс астероидов

Я подал заявку на время в телескоп вместе с Антуаном Дюкеннуа, одним из моих постдоков, и Дидье Келозом, одним из моих аспирантов. Мы начали измерения, но потом Антуан погиб в автокатастрофе. Мы с Дидье продолжили. Всего за несколько месяцев у нас было достаточно измерений 51 пегаса, чтобы увидеть нечто особенное, периодический сигнал [возвратно-поступательное движение звезды] со скоростью 150 метров в секунду. Мы загрузили наши данные в компьютер и увидели, что что-то движется вокруг 51 Peg с периодом 4,2 дня, что означает, что оно должно было находиться на очень близкой орбите. Это было неожиданностью, потому что в то время считалось, что планеты-гиганты должны находиться на расстоянии более пяти а.е. [расстояние от Земли до Солнца в пять раз больше] от своей звезды. Это было осенью 94-го.

Почему вы не объявили о своем большом открытии сразу?


Это было так необычно, так неожиданно, что мы решили дождаться следующего сезона видимости 51 Peg. Мы хотели убедиться, что амплитуда изменчивости была одинаковой, фаза была правильной, а период был одинаковым [доказывая, что это реальная планета на стабильной орбите]. До июля 1995 года у нас снова не было времени для телескопов. Мы увидели, что все параметры совпадают, — тогда мы открыли бутылку шампанского. 25 августа мы отправили нашу статью в Nature.

51 Pegasi b противоречил всем современным представлениям о том, какой должна быть планета. Вы столкнулись с большим скептицизмом?


В октябре мы ехали на конференцию по звездам солнечного типа во Флоренцию. Незадолго до этого я получил информацию от Nature, что только двое из трех рецензентов проголосовали за принятие статьи. Это было дело редактора. К счастью, он решил согласиться! Некоторые люди на встрече были действительно заинтригованы: «Теперь мы должны найти причину, по которой у нас такая короткопериодическая планета». Другие коллеги искали аргументы: «Это не настоящий объект, вам не хватает точности». Но мы были на 100 процентов уверены в своих измерениях.

Напротив, похоже, что теоретики были полностью готовы принять идею о том, что мир размером с Юпитер может мигрировать очень близко к своей звезде.


Да, на самом деле ответ существовал уже 15 лет. Первая статья, опубликованная по орбитальной миграции Питером Голдрайхом и Скоттом Тремейном — двумя очень важными людьми в астрономии, — была посвящена изучению небольшого тела, заключенного в диск. Тело может быть маленькой галактикой в диске большой галактики или планетой в аккреционном диске [пылевой структурой вокруг новорожденной звезды]. В аннотации к этой статье последнее предложение гласило: «Юпитер родился не там, где он находится сегодня». Это было в 1980 году.

Тем не менее, вы, должно быть, задавались вопросом, был ли 51 Pegasi b уродом или он был нормальным, а наша Солнечная система, возможно, была чудаком.


У нас был всего 51 Peg, один объект с периодом обращения четыре дня. Каково будет влияние одного открытия? Абсолютно ничего. Ситуация изменилась, когда Джефф Марси поднял свой телескоп, чтобы проверить, реальна ли 51 Peg b. Он понял, что наше наблюдение было правильным, и затем он и Пол Батлер повторно проанализировали множество измерений, которые они накопили за предыдущие годы. 17 января 1996 года [на заседании Американского астрономического общества] в Сан-Антонио, штат Техас, они объявили о двух новых экзопланетах. Еще несколько объектов с короткими периодами были обнаружены в первые шесть месяцев 96-го. Только после того, как мы открыли множество других планет, мы поняли, что 51 Peg b на самом деле является нормальным объектом.

И все же более поздние открытия, сделанные другими командами, также омрачили вашу раннюю работу, по крайней мере, в англоязычных СМИ.


Это правда, у нас не так много звонков из США. Мне просто жаль, что мой английский так плох.

Вы продолжали очень активно исследовать экзопланеты. Какие открытия были для вас наиболее захватывающими после 51 Pegasi b?


Очень важным шагом стал наш новый спектрограф HARPS в обсерватории Ла Силья [Параналь] в Чили. Он имеет точность около трех метров в секунду [наименьшее движение звезды вперед и назад, которое он может измерить]. За 30 лет мы улучшились в 1000 раз. Начиная с 2004 года, HARPS [для поисковика планет с высокой точностью радиальной скорости] обнаружил популяцию суперземлей, объектов с массой от одного до 10 масс Земли. В нашей солнечной системе нет планет в этом диапазоне, но они очень часто встречаются вокруг других звезд, подобных солнцу. Мы построили еще одну версию HARPS на Ла-Пальме на Канарских островах для северного неба. В июле этого года HARPS-North обнаружила HD 219134 b, одну из ближайших планет-суперземлей, всего в шести парсеках [около 20 световых лет] от нас.

А как насчет конечной цели: непосредственного наблюдения за истинным двойником Земли вокруг другой звезды?

Обнаружить обитаемую планету земного типа действительно сложно. Земля — маленькая планета. Потребуется новое поколение инструментов на новых, более крупных телескопах [таких как Гигантский Магелланов телескоп и Тридцатиметровый телескоп], чтобы иметь возможность наблюдать за ними напрямую. Чтобы узнать о физике планет земного типа — атмосфер и т. Д. — нам нужны близкие яркие звезды. В какой-то момент люди попытаются построить космический корабль, чтобы делать прямые снимки других Земель. Им нужно будет знать, на какие звезды стоит смотреть. Моя цель сейчас — составить такой список. Планета HD 219134 b, о которой мы объявили в июле, станет очень важной целью на будущее.

4 ответа на «20 лет спустя — вопросы и ответы с первым астрономом.»

  1. Сайрус:

    Сколько же еще интересного в этом мире, абалдеть

Добавить комментарий