Карл Саган - Миллиарды и миллиарды - Размышления о жизни и смерти на рубеже тысячелетий

Но одно дело – выдвинуть теорию о том, что планетам предшествует дискообразное облако, и совсем другое – подтвердить ее, действительно увидев такие диски вокруг звезд. После открытия других спиральных галактик, подобных Млечному Пути, Кант сделал вывод, что это и есть допланетарные диски, подтверждающие так называемую небулярную гипотезу происхождения планет (от небула – др.-гр. «облако»). Но спиральные образования оказались отдаленными структурами колоссальных размеров, а не относительно близкими к нам «яслями» звездных систем. Найти околозвездные диски оказалось трудно.

Прошло больше века, прежде чем специальное оборудование, в том числе орбитальные обсерватории, позволило подтвердить небулярную гипотезу. Оказалось, что более половины молодых солнцеподобных звезд – таких, каким было наше Солнце четыре или пять миллиардов лет назад, – окружены плоским диском из пыли и газа. Во многих случаях ближние к звезде области оказались свободными от пыли и газа, как будто там уже сформировались планеты, поглотив межпланетную материю. Это не стопроцентное доказательство, но очень серьезное основание предполагать, что звезды, подобные нашей, часто, если не обязательно, имеют планеты. Это открытие позволяет оценить вероятное количество планет в галактике Млечный Путь как минимум в несколько миллиардов.

Можно ли действительно увидеть планеты других звездных систем? Ведь звезды очень далеко – до ближайшей почти миллион астрономических единиц, – а планеты, при наблюдении в видимом диапазоне, излучают только отраженный свет. Но наши технологии бурно развиваются. Не позволят ли они рассмотреть хотя бы гиганты, такие как Юпитер, в системах ближайших звезд если не в видимом, то в инфракрасном диапазоне?

Несколько лет назад началась новая эра в истории человечества. Мы научились обнаруживать планеты других звезд. Первым достоверно установленным открытием стала планетарная система самой малообещающей в этом отношении звезды. Быстро вращающаяся вокруг своей оси нейтронная звезда В1257+12 является остатком массивной, больше нашего Солнца, звезды, ставшей сверхновой в результате колоссальной вспышки. Магнитное поле нейтронной звезды захватывает электроны и ограничивает их разлет, создавая узконаправленные, как у маяка, пучки радиоволн. По счастливому совпадению пучок излучения В1257+12 пересекается с Землей – причем каждые 0,0062185319388187 секунды, из-за чего звезду назвали пульсаром. Ее период вращения фантастически стабилен. Благодаря высокой точности измерений Алекс Вольщан, ныне сотрудник Университета штата Пенсильвания, смог обнаружить «сбои» – регулярные изменения периода вращения пульсара на уровне последних нескольких знаков после запятой. Что их вызывает? Сотрясения коры или другие процессы в самой нейтронной звезде? За несколько лет наблюдения параметры менялись именно так, как можно было бы ожидать, если бы вокруг В1257+12 обращались планеты, слегка смещая звезду то в одну, то в другую сторону. Очень близкое количественное согласие не оставляло места для сомнений: Вольщан открыл первые планеты вне Солнечной системы. Более того, это не гиганты вроде Юпитера. Две из них, вероятно, лишь немногим массивнее Земли и обращаются вокруг своей звезды примерно на том же расстоянии, что и Земля вокруг Солнца, – 1 а. е. Может ли на них существовать жизнь? Увы, бешеный поток заряженных частиц нейтронной звезды должен разогревать землеподобные планеты до температуры намного выше точки кипения воды. Расстояние 1300 световых лет гарантирует, что мы не скоро сможем наведаться в эту планетную систему. До сих пор неизвестно, пережили ли планеты взрыв сверхновой, породивший пульсар, или сформировались из продуктов взрыва.

Вскоре после эпохального открытия Вольщана Джеф Марси и Пол Батлер (Университет штата в Сан-Франциско) обнаружили [21]еще несколько объектов планетной массы, обращающихся вокруг звезд – рядовых, как наше Солнце. Ученые воспользовались другой, гораздо более сложной методикой, отслеживая с помощью обычного оптического телескопа периодические изменения спектра ближних к нам звезд. Временами звезда немного приближается к наблюдателю и вновь отдаляется, что находит отражение в положении ее спектральных линий. Это так называемый эффект Доплера. Примерно так меняется частота гудка автомобиля в зависимости от того, едет он к нам или от нас. Звезду притягивает какое-то невидимое тело. Незримое вновь было обнаружено благодаря количественному согласию между наблюдаемыми периодическими смещениями звезды и расчетным влиянием находящейся рядом с ней планеты.