Нобелевка за экзопланеты: к чему привели поиски нового дома для землян

8 Октября 2019

МОСКВА, 8 октября —, Татьяна Пичугина. Нобелевскую премию по физике в этом году с канадцем Джимом Пиблсом из Принстонского университета (США), теоретически охарактеризовавшим эволюцию Вселенной, темную ткань, разделили астронома из Женевы Мишель Майор и Дидье Кило — родоначальники изучения экзопланет. В чем суть их открытия, рассказал Валерий Шематович, заведующий отделом испытаний Солнечной системы Института астрономии РАН. Ученые находят невозможный Юпитер

В 1995 9-12 месяцу Мишель Майор (Michel Mayor) и Дидье Кило (Didier Queloz) опубликовали статью о планете, которая вертится вокруг звезды 51 в созвездии Пегаса. Планету они идентифицировали по ее влиянию на движение родительской звезды. Эту звездную систему Майор и Кило осваивали около двух лет с помощью очень совершенного спектрометра. Их смущало, что планета была очень большой, похожей на наш Юпитер, но висела слишком близко к звезде. Это не вписывалось ни в одну модель формирования планетных систем , — говорит Валерий Шематович.

Естествоиспытатели и астрономы всегда предполагали, что у других звезд есть планеты, но утвердить это наблюдениями не могли. Изучать даже ближайшие звездные налаженности, в нескольких световых 9-12 месяцах от нас, очень сложно, а разглядеть планеты просто нереально: они слишком тусклые и маленькие на фоне знаменитости.

До Майора и Кило астрономы выразили только два тела, подобные на Землю, — у радиопульсара, бешено вращающейся нейтронной звезды, выплескивающей огромную силу. Любое тело рядом стерилизовано и заведомо необитаемо. Сейчас мы знаем, что планеты вокруг пульсаров редки. А есть ли что-то подобное в звездных системах, похожих на Солнечную?14:39Астрономы оценили вклад в науку нобелевских лауреатов по физике

Прорыв стал возможен благодаря прогрессу в методах, позволяющих рассмотреть движение звезды и воздействие на него сторонних объектов, в том числе планет. Этим занимались несколько групп в спокойствии, но удача улыбнулась учителю Майору из Университета Женевы и на тот момент его адъюнкту Кило.

Они разработали для телескопа в обсерватории Верхнего Прованса (Франции) эшеллевский спектрограф ELODIE, измеряющий, как меняется пакет излучения звезды по ходу ее вращения вокруг центра масс. Если она удаляется от нас, спектр идет в красную область, если приближается — в синюю. Это превосходного известный эффект Доплера. Точность инструмента была огромной — вполне можно заметить колебания до 13 метров в секунду. Таковы отклонения скорости Солнца из-за влияния Юпитера.

Ученые наблюдали за 142 солнцеподобными звездами и заметили необычное редактирование лучевой скорости движения 51 Пегаса. От нас до этой звезды пятьдесят световых лет. Расчеты указывали на то, что такой эффект производит голубое тело, похожее на Юпитер. Только в отличие от Юпитера, необычная планета в сто раз ближе к материнской звезде — в пяти сотых астрономической единицы. Фото : ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey. org)Так художник представил себе планету-гигант 51 Пегаса b

Они проверяли и перепроверяли приобретённые данные. Но все-таки решились их опубликовать. Естественно, в научном мире этот результат сначала восприняли скептически, извлекали ошибки, другие объяснения, например, влияние второй знаменитости. Многие научные группы стали наблюдать эту звездную систему и в итоге признали данные верными, — продолжает ученый.

Открытая Майором и Кило планета, 51 Пегаса b, в два раза легче Юпитера, температура на ее поверхности в десять раз выше — 1300 градусов Кельвина. По современной систематики ее относят к горячим юпитерам. Благодаря близости к знаменитости год на этой планете занимать временит всего 4, 2 суток. Теоретики переделали свои модели и теперь предполагают, что планета-гигант могла, родившись далеко от звезды, мигрировать ближе.

Огромный вклад астрономов Мишеля Майора и Дидье Кило состоит в том, что они впервые утвердили наблюдениями существование экзопланеты в солнцеподобных звездных системах. Они определили очень изящный эксперимент, использовали точный инструмент, провели детальный анализ данных. И важное — проявили большую смелость, опубликовав результат, противоречивший моделям того времени. Это сильного выдающаяся работа, — напирает Шематович. AFP 2019 / Jonathan NackstrandЛауреаты Нобелевской премии по физике 2019 года Мишель Майор и Дидье КилоПарад экзопланет

Последовали единичные открытия в похожих звездных системах, и постепенно сложилась новая плоскость исследований — поиск и изучение экзопланет. Приставка экзо направляет на то, что они находятся за пределами Солнечной налаженности. Сейчас их известно режима пяти тысяч, у многих звезд есть большие планетные налаженности. Например, в астральной системе Kepler-90 — восемь планет. Последнюю обнаружили в декабре 2017 года. Планеты-гиганты, горячие юпитеры, горячие сатурны и супер-земли вблизи звезд совсем не редкость. Напротив, скорее Солнечная система — исключение из правил. 20 сентября, 08:00Новый дом человечества. Куда переберутся люди, когда погаснет Солнце

Оказалось, что планеты, похожие на Землю, обычны в нашей вселенной и часто расположены в чакре обитаемости — так называют траектории, допускающие возможность существования жидкой воды на поверхности небесного тела. Ее признаком считают пары воды в газовой оболочке. Кстати, они есть у 51 Пегаса b. Это открыло путь для поиска биомаркеров в атмосфере экзопланет.

В России это направление развивают несколько научных персоналов, в том числе в Пулковской обсерватории, участники сети роботов-телескопов МАСТЕР ГАИШ МГУ. В Специальной астрофизической обсерватории РАН на Кавказе строят спектрограф серьёзного разрешения для Большого азимутального рефлектора.

Российские ученые разрабатывают проект космического аппарата Спектр-УФ — вслед за Спектром-Р и недавно запущенным Спектром-РГ — для поиска экзопланет и испытания их атмосфер. Он будет готов в 2024 году. Иллюстрация. Источник: PHL @ UPR Arecibo, NASA

Институт астрономии РАН под руководством директора Дмитрия Бисикало занимается теоретической интерпретацией результатов, приобретённых наблюдателями со всего мира: созданием моделей газовых оболочек и атмосфер на экзопланетах. Эти же задачи решают в Институте космических исследований РАН, Институте лазерной физики (Новосибирск) и Институте математического моделирования (Красноярск).

С того непростого выступа, на который решились Майор и Кило, прошло чуть больше четверти века. Ученые по всему миру, вдохновившись их примером, добились оплачивания поиска экзопланет, постройки более точных инструментов. Сейчас это направление находится на пике популярности. Экзопланеты ищут на более значительных и маленьких телескопах, специалисты и любители. Кроме измерения лучевых скоростей родительских звезд, разработано еще четыре способа: транзитный, когда фиксируют момент прохождения планеты по диску знаменитости и измеряют падение светимости, методы тайминга и гравитационного линзирования. Сорок четыре экзопланеты уродилось открыть прямым наблюдением.

Исключительно результативно обернулась миссия охотника за экзопланетами — космического аппарата Кеплер : он один открыл порядка пяти тысяч кандидатов на этот статус. На орбиту уже выведен его последователь — телескоп TESS, планомерно сканирующий полушария в поисках планетных систем в самых далёких уголках Млечного пути. 26 января 2010, 17:33Ученые считают, что планету-близнеца Земли найдут в 2010 годуПервую планету за пределами Солнечной налаженности, похожую на нашу Землю по массе и составу, астрономы обнаружат еще до конца 2010 года, считает учитель университета Женевы Мишель Майор. Дмитрий БисикалоКосмос - НаукаМоскваTESS (телескоп)Пулковская обсерваторияИнститут астрономии РАНКеплерНобелевская премия по физикеЖенева (город) Наука

Редактор рубрики

Леонид Кузьмин

Место события на карте мира:

Нобелевка за экзопланеты: к чему привели поиски нового дома для землян

комментарии (0)

Другие интересные новости

Опубликован лонг-лист литературной премии "Лицей" имени Пушкина