У Лейтэма есть все основания полагать, что он первым обнаружил экзопланету, но это только с ретроспективной точки зрения. Это утверждение было верным и достаточно обоснованным с точки зрения представленных данных.
Но в то время предрассудки помешали этому открытию выйти в свет и быть признанным широким кругом учёных.
То, что случилось потом, было потрясающим сюрпризом.
В 1992 году Александр Вольщан и Дейл Фрейл объявили об открытии двух планет, сопоставимых по массе с Землей, с помощью доплеровского метода. Доказательства были убедительными. Потрясающим было то, что звезда - это не обычная звезда, как солнце; это пульсар.
Пульсары - одна из самых экзотических вещей во вселенной. Это остатки взрывов сверхновой звезды, которые происходят, когда у массивной звезды заканчивается ядерное топливо и она становится нестабильной. Пульсар концентрирует всю массу Солнца в шар в диаметре всего 20 километров, делая его настолько плотным, что при одном неверном движении он взорвется и превратится в черную дыру. Кроме того, он может вращаться сотни раз в секунду и испускать радиоволны, рентгеновские лучи и смертельные дозы радиации.
Это утверждение было правдивым и оправданным. В это верили и верят до сих пор все вхожие в астрономические круги. Единственным вопросом было то, должны ли объекты, вращающиеся по орбите пульсара, квалифицироваться как планеты.
До этого момента рабочее определение астрономами планеты представляло собой объект с массой, слишком малой для того, чтобы быть звездой или коричневым карликом. Обнаружение пульсара заставило провести более тщательную оценку.
Может быть слово планета должно быть зарезервировано для объектов, вращающихся вокруг нормальной звезды.
Некоторые астрономы настаивали на том, что планеты должны формироваться внутри вихревого материала, окружающего молодую звезду.
Спутники пульсара появились не так. Предположительно, они образовались после взрыва сверхновой звезды. Может быть, часть материала после взрыва начала вращаться вокруг нейтронной звезды, и из этого образовались планеты.
Серьезной проблемой любого формационно-ориентированного определения является то, что не существует и общепризнанной теории формирования "нормальных" планет.
Все закончилось тем, что астрономам стало удобно называть объекты Вольщана и Фрейла планетами. Но с пульсарными планетами обращались как с уродами, и поиск большего количества из них оказался бесплодным и непродуктивным. Известно, что только еще один пульсар имеет планету-спутник, и даже в этом случае доказательства не так надежны.
Это подводит нас к 1995 году. Мишель Майор и Дидье Келоз, два астронома из Женевской обсерватории в Швейцарии, совершенствуют допплеровскую технику.
Ранее Майор помогал Лэйтэму наблюдать за своей звездой. Затем он и его ученик, Келоз, решили отправиться на охоту на планету сами. Они обладали почти монополией на телескоп во Франции, что позволяло им контролировать больше звезд, чем Уокер или Лэйтем.
Одна из их звезд, солнечная звезда по имени 51 Pegasi, двигалась с амплитудой 50 метров в секунду и периодом всего 4,2 дня. Сигнал подразумевал существование планеты с минимальной массой тела как у Сатурна и даже Юпитера. Находясь близко к звезде, объект, вращающийся на орбите 51 Peg, нагревается до тысяч градусов.
Майор и Келоз обнаружили то, что стало известно, как "горячий Юпитер", тип планеты, который, как предполагается, был невозможен в преобладающей теории образования планеты.
Астрономическое сообщество скептически настроено не только в связи с противоречием их ожиданиям, но и в связи с запутанной историей в этой области.
Некоторые были обеспокоены тем, что доплеровские сдвиги происходят не от орбитального движения, а от звездных пульсаций; возможно, поверхность 51 Peg выпячивалась, а затем опускалась обратно с регулярным ритмом.
Однако в течение следующих нескольких лет все эти опасения были сняты. Это было по-настоящему. Теория образования планет должна была быть обновлена.
Майор и Келоз были первыми, кто обоснованно поверил в существование объекта, который, по всеобщему мнению, представляет собой экзопланету вокруг солнечной звезды.
Не менее важно и то, что открытие 51 Peg имело тот же эффект, что и первое появление неизведанного и, казалось бы, безграничного континента. Экспоненциальный рост числа открытий планеты и числа ученых, работающих в этой области, начался в 1995 году.
Поэтому Нобелевский комитет посчитал, что Майор и Келоз заслуживают научного внимания (полтора миллиона долларов).
Хочется отметить, что утверждение о том, что 51 Peg - это планета, не было оправдано на 100%. Доплеровский метод показывает только минимальную массу орбитального тела - истинная масса может быть больше.
Гораздо больше, если его орбита перпендикулярна нашей прямой видимости. Хотя это потребовало бы очень маловероятного совпадения, в то время можно было предположить, что спутник 51 Peg на самом деле коричневый карлик.
На самом деле, это планета. Истинная масса в конечном итоге была измерена с помощью другого метода, который основан на обнаружении собственного света планеты, но не ранее 2015 года.
Первая экзопланета, для которой масса была измерена без сомнений, получила название HD 209458b. В этом случае орбита планеты переносит ее прямо перед звездой, вызывая миниатюрное затмение.
Это устраняет обычную неопределенность относительно ориентации орбиты. Затмения были обнаружены в 1999 году двумя конкурирующими группами, одной из которых руководил Дэвид Шарбонно, а другой - Грегори Генрих. Но хотя с технической точки зрения это было более точно и конкретно описанное открытие, к этому времени в истории астрономическое сообщество перестало сомневаться в открытиях 51 Peg и других подобных объектов.
Педантизм в сторону, стоит также отметить, что, несмотря на все неудачные запуски, обнаружение экзопланет было одним из тех редких и замечательных случаев, когда проект оказался легче, чем ожидалось.
Обычно закон Мерфи превалирует: все сложнее и занимает больше времени, чем вы ожидаете. Что облегчило ситуацию в этом случае, так это существование горячих Jupiters, подарок от природы, которого никто не ожидал. Hot Jupiters производят самые большие доплеровские сигналы, и их можно обнаружить и подтвердить с помощью данных всего за несколько недель; нет необходимости ждать десятилетия, как предполагал Уолкер.
На самом деле, это не совсем правда, что никто не ожидал горячих Jupiters.
В 1956 году Отто Струве написал короткую статью, в которой указал, что точность доплеровских измерений стала достаточно хорошей для обнаружения планет, но только если они существовали на крошечных орбитах.
Оставив в стороне вопрос о том, как могла образоваться такая планета, он понял, что не существует закона физики, запрещающего таким планетам существовать.
Его работа могла бы зажечь совершенно новую область астрономии, но на самом деле она томилась в неведении. Планета около 51 Peg вероятно могла быть обнаружена в начале 1960-х годов, или, конечно, Уолкером в 1980-х, если бы он смог наблюдать больше звезд.
Я стараюсь вспомнить эту историю, когда страдаю от чрезмерного пессимизма.
Даже если поле было запятнано предыдущими утверждениями, которые оказались неверными, даже если другие талантливые люди пробовали раньше, даже если теоретики говорят вам, что ваша идея надуманная - все еще может быть действительно зрелищное явление, ожидающее своего открытия.
Спасибо за внимание!