На вопрос, сколько планет в Солнечной системе, без труда ответит любой школьник — восемь. А вот сколько таких небесных тел за пределами нашей галактики, знает далеко не каждый. На 1 апреля в разных системах насчитывалось 3758 подтвержденных экзопланет. Последняя из них была открыта совсем недавно при участии иркутского ученого Кирилла Иванова.
Сотрудник Астрономической обсерватории ИГУ Кирилл Иванов оставил свой след в истории астрономических открытий — он стал участником большого эксперимента по обнаружению планет возле других звезд.
— Исследование экзопланет в настоящее время занимает особую нишу в астрономии. Все чаще приходится слышать об открытии уникальных небесных тел, которые не похожи ни на один объект в Солнечной системе. Иные находки вообще опровергают известные теории образования и эволюции нашей системы, — рассказывает Кирилл Иванов. — К сожалению, Россия редко становится источником таких открытий, причина кроется в отсутствии соответствующей материальной базы и ученых, готовых заниматься подобными исследованиями, а также в кажущейся неактуальности проблемы.
Невзирая на все это, летом 2011 года на базе Коуровской астрономической обсерватории при Уральском государственном университете был запущен уникальный проект по поиску экзопланетных систем с помощью телескопов сверхмалого диаметра — Kourovka Planet Search. В качестве главного обзорного инструмента использовался роботизированный телескоп МАСТЕР. Подобные исследования очень трудоемки и не могут выполняться силами одной обсерватории, поэтому к проекту подключились заинтересованные люди с других регионов, в том числе ученые Астрономической обсерватории ИГУ.
— Мы имели доступ к аналогичному телескопу МАСТЕР, который установлен в Тункинской долине. Кроме того, нам удалось поработать на легендарном телескопе БТА — шестиметровом, крупнейшем в Евразии инструменте, пробиться к которому очень сложно, — продолжает Кирилл Иванов. — Тунка — одно из лучших мест на планете для обзорных наблюдений, у нас много ясных ночей (около 245 в году), хорошая прозрачность неба и высокая доступность инструмента. Но есть и минусы: наш телескоп обозревает широкие области неба и не может сосредоточиться на конкретном объекте. Поэтому необходимы другие инструменты или специальная методика. И она у нас была: изюминкой проекта Kourovka Planet Search является уникальный математический алгоритм, обеспечивающий обработку огромных массивов данных, полученных в результате обзора небесной сферы. На протяжении нескольких лет мы отрабатывали эту методику наблюдения и обработки, а затем детально исследовали объекты, претендующие на включение в список экзопланет.
Этой методикой заинтересовалось мировое астрономическое сообщество, и вскоре к проекту примкнули ученые из Бельгии, Турции, Нидерландов, Португалии, Литвы, Италии, США и Канады. Кроме того, она привлекла внимание простых астрономов-любителей, и это сыграло решающую роль в открытии новой экзопланеты.
— Один из жителей штата Массачусетс по нашей просьбе и собственной инициативе выполнял наблюдения в области Большой Медведицы и обнаружил интересный объект, который меняет свою яркость каждые 40 часов. Незначительно, всего на пару процентов, но регулярно. Данное небесное тело мы подвергли тщательным исследованиям, после чего выяснили, что это настоящая экзопланета, а не переменная звезда. Она получила название KPS-1B в честь самого проекта.
Что же представляет собой открытый объект? Это планета, которая вращается вокруг одной из звезд в созвездии Большая Медведица — так же, как и Земля вращается вокруг Солнца. Однако по своим характеристикам она больше напоминает не нашу обитаемую планету, а безжизненный Юпитер.
— Это газовый гигант наподобие Юпитера. Экзопланета обращается вокруг материнской звезды с периодом около 41 часа на расстоянии чуть более 4 миллионов километров от нее. Это крайне близко и крайне быстро. Для сравнения: Меркурий обращается вокруг Солнца с периодом 88 земных суток на расстоянии 58 миллионов километров, — объясняет Кирилл. — Экзопланета имеет очень высокую температуру, порядка 1500 градусов. По массе и диаметру она немного превосходит Юпитер. Родительская звезда экзопланеты KPS-1B чуть прохладнее и старше Солнца и относится к оранжевым карликам. Сама звезда имеет длинное каталожное название, таких во Вселенной десятки миллиардов. Только благодаря своей экзопланете она получила славу.
Обнаруженный объект находится на огромном расстоянии от Земли. Чтобы добраться до него, нам пришлось бы лететь со скоростью света около тысячи лет. Тогда встает вопрос: как же небесное тело нашли и разглядели с такого расстояния? Оказывается, экзопланету обнаружили во время транзитного пути: вращаясь вокруг родительской звезды, она временами ее затмевала, в результате чего яркость звезды падала. Это явление и зафиксировал астроном-любитель из США. Научное подтверждение того, что это действительно экзопланета, заняло несколько месяцев. Именно на этом этапе работы наши ученые внесли неоценимый вклад — они наблюдали за объектом, подтверждали периоды, продолжительность и глубину затмения.
— Большая часть подобных предположений оказываются ложноположительными — вместо экзопланеты мы находим затменно-переменные звезды. Мы открывает их сотнями, и это неизбежно, — говорит астроном. — Но это тоже результат, поэтому в нашей работе «издержки производства» имеют научный вес.
Кирилл подчеркивает: открытие экзопланетной системы всегда приписывается проекту целиком (в данном случае Kourovka Planet Search). Один человек может открыть комету или астероид, но точно не экзопланетную систему.
— Поиск новых экзопланет и исследование известных позволяет пролить свет на то, каким образом эволюционировала наша Солнечная система, как она родилась и что ее ждет. Мы достоверно знаем, что наша система не единственная, но в то же время уникальная по расположению и типу планет, — отмечает ученый. — Новые экзопланетные системы поставили под сомнение некоторые существующие научные теории. Например, раньше считалось, что газовый гигант обязан находиться далеко от звезды, а открытая экзопланета опровергла эту гипотезу, ведь она находится экстремально близко, едва не задевая протуберанцы. Как она существует, как туда попала и почему не испарилась — на эти вопросы нам еще предстоит ответить.
Фото Валентина Карпова, иллюстрация Кирилла Иванова
