Было бы неплохо иметь возможность сказать, что все произошло в роковую ночь, как это случилось с Галилеем и его наблюдениями за спутниками Юпитера.
Вместо этого открытие первой экзопланеты, датируемое 1995 годом, потребовало от двух швейцарских астрономов, профессора Женевы Мишеля Майора и его студента Дидье Кело, много ночей спектроскопических наблюдений, а затем анализа данных, продолжавшихся несколько месяцев (за это открытие в 2019 году они получили Нобелевскую премию по физике, примечание редактора).
В обсерватории Верхнего Прованса на юге Франции Майор и Кело находились под давлением, потому что они работали в прямой конкуренции с большой обсерваторией Лиза в Калифорнии. Они сосредоточились на звезде 51 Peg, номере 51 созвездия Пегаса.
Они выбрали ее, потому что она расположена достаточно близко, всего в 40 световых годах отсюда, и поэтому блестяща и легка для наблюдения. В конце концов, для каждого великого открытие требуется немного удачи....
Майор и Кело часто измеряли спектр света звезды, зная, что он будет меняться регулярно, если звезда будет иметь периодические, повторяющиеся движения.
Когда планета вращается вокруг звезды, фактически оба движутся - по законам Ньютона - вокруг центра массы системы. Если планета достаточно массивна, то эффект значителен, и вы видите, что звезда периодически приближается и удаляется.
Из спектра наблюдаемой звезды можно вычислить ее радикальную скорость, то есть прямую скорость вдоль нашей прямой видимости. Фактически, за счет доплеровского эффекта - подобно тому, как изменяется частота свистка поезда, который приближается, а затем удаляется - спектральные линии света звезды смещаются к красному, когда звезда удаляется от Земли, или синему, когда приближается звезда.
Они были убеждены, что для того, чтобы найти что-то интересное, понадобятся годы. Но они также поставили на свой прибор коробку с электронными устройствами, которые проверяли стабильность всей измерительной системы в любое время. И эта маленькая коробка указывала на тревожную изменчивость данных изо дня в день: она была противоположна долгосрочной стабильности, которую ожидали астрономы. Думая о неисправности, они проверяли и перепроверяли все несколько раз.
Но постепенно Майор и Кело убедились в том, что кажется невероятным: благодаря маленькой коробке, которой не было у их американских конкурентов, они первыми открыли для себя "Юпитер", на который уходит всего 4 дня, чтобы развернуться вокруг собственного солнца! Они отправились во Флоренцию, где проходил международный астрономический конгресс, и здесь представили свои результаты, которые воспроизведены на рисунке. Так что в 1995 году наступил поворотный момент для астрономии, а также, по крайней мере, немного, для человечества.
Удивительно, но очень короткий орбитальный период, который, как учил нас Кеплер, указывает на значительную близость к звезде: планета 51 Peg, получившая название 51 Peg b9, газовый гигант гораздо ближе к своей звезде, чем наш крошечный Меркурий который находится около Солнца.
Так что это можно сказать Юпитер,но довольно горячий, с пиками 2000°С, сильно отличающийся от нашего ледяного Юпитера имеющий температуру -200°С. Но как она существует? Почему он не испаряется?
Здесь первая планета, открытая вокруг другой звезды, заставляет нас сразу же понять, что нам придется пересмотреть наши общие представления о планетах. До сих пор они были основаны исключительно на нашей Солнечной системе, и есть подозрение, что мы, возможно, тоже мало что понимали об этом....
Сегодня, спустя четверть века, мы пересекли финишную черту уже идентифицированных 4000 экзопланет. Методы измерения совершенствовались, все больше снижая предел массы обнаруживаемых планет.
Благодаря спектроскопии высокого разрешения метод радиальных скоростей теперь позволяет идентифицировать планеты с массой меньше Нептуна, вплоть до масс порядка Земли. Однако эти планеты должны быть ближе к своей звезде.
На самом деле, чтобы убедиться, что возмущения реальны, всегда необходимо наблюдать многочисленные циклы, но отдаленные планеты имеют более длительный период вращения.