Не так давно мы жили во Вселенной, в которой все известные нам планеты вращались вокруг Солнца. Но последние несколько десятилетий были чрезвычайно плодотворными в поисках внесолнечных планет. Мы уже давно знаем, что планеты, вращающиеся вокруг других звезд, распространены в Галактике. Теперь NASA объявило, что количество подтвержденных экзопланет превысило пять тысяч.
Планетный счетчик превысил пять тысяч 21 марта, когда последняя партия из 65 экзопланет была добавлена в «Архив экзопланет NASA». В этой базе данных записываются обнаруженные внесолнечные планеты, которые появляются в рецензируемых научных статьях и которые были подтверждены с использованием нескольких или аналитических методов.
5000 внесолнечных планет
Среди обнаруженных внесолнечных планет есть небольшие скалистые планеты, такие как Земля, газовые гиганты, во много раз превышающие размер Юпитера, и горячие юпитеры — огромные планеты, которые крайне близко расположены от своих звезд. Существуют также суперземли, скалистые планеты, но больше Земли, и мининептуны, уменьшенные версии нашего Нептуна. Есть также миры, вращающиеся вокруг двух звезд одновременно, и планеты, вращающиеся вокруг мертвых звезд.
Это не просто число. Каждая из этих планет представляет собой новый мир. Я в восторге от каждого из них, потому что мы ничего о них не знаем, — сказала Джесси Кристиансен из Научного института экзопланет NASA в Калифорнийском технологическом институте, Пасаден.
По оценкам, в нашей галактике сотни миллиардов планет. Первая подтвержденная экзопланета — это странный мир, вращающийся вокруг нейтронной звезды, известной как пульсар — чрезвычайно быстро вращающейся звезды, испускающей регулярные импульсы электромагнитного излучения. Измерение небольших изменений во времени импульсов позволило ученым обнаружить планеты на орбитах вокруг пульсара.
Обнаружение трех планет вокруг быстро вращающейся звезды открыло путь к дальнейшим открытиям. Автором публикации 30-летней давности, в которой были подтверждены первые внесолнечные планеты, является поляк Александр Вольщан.
Если бы мы могли найти планеты, вращающиеся вокруг нейтронной звезды, то планеты должны быть практически везде. Процесс производства планет должен быть очень надежным, — сказал Вольщан.
Вольщан, который в настоящее время работает в Университете штата Пенсильвания, все еще ищет экзопланеты. Он утверждает, что мы открываем эру открытий, которая выходит за рамки простого добавления новых планет в список. Телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), запущенный в космос в 2018 году, продолжает делать новые открытия. Но вскоре мощные телескопы следующего поколения и их высокочувствительные инструменты, начиная с недавно запущенного космического телескопа «Джеймс Уэбб», будут улавливать свет из атмосфер экзопланет, позволяя им определять, какие газы там присутствуют, что, в свою очередь, позволит идентифицировать миры с подходящими условиями для проживания людей.
На мой взгляд, неизбежно, что где-то мы найдем какую-то жизнь —скорее всего, какую-то примитивную, — сказал Вольщан. — Он добавил, что тесная связь между химией жизни на Земле и химией, обнаруженной во Вселенной, а также обнаружение широко распространенных органических молекул предполагает, что обнаружение самой жизни — это только вопрос времени.
Как найти внесолнечную планету?
Первой планетой, обнаруженной вокруг солнцеподобной звезды в 1995 году, оказался горячий юпитер — газовый гигант примерно в половину массы нашего Юпитера, находящийся на чрезвычайно близкой четырехдневной орбите вокруг своей звезды. Другими словами, год на этой планете длится всего четыре дня.
По мере того как астрономы учились их распознавать, в данных наземных телескопов появлялось все больше таких планет — сначала десятки, затем сотни. Они были найдены с помощью метода измерения лучевой скорости звезд — слежения за легкими движениями звезды, вызванными гравитационными рывками вращающихся вокруг планет. Но по-прежнему ничто не выглядело обитаемым.
Поиск небольших каменистых миров, более похожих на наш, потребовал еще одного гигантского скачка в технологии поиска экзопланет — метода транзита. Астроному Уильяму Боруки пришла в голову идея прикрепить к телескопу чрезвычайно чувствительные детекторы света, а затем запустить его в космос. Этот телескоп наблюдал бы за более чем 170 000 звезд в течение многих лет, ища небольшие провалы в их звездном свете. Эти провалы обусловлены прохождением планеты по диску звезды.
Эта идея была реализована на космическом телескопе «Кеплер». Боруки, главный исследователь завершенной миссии телескопа, признал, что миссия открыла новое окно во Вселенную. Благодаря телескопу «Кеплер» было открыто более 2300 внесолнечных планет.