Нобелевская премия за открытие экзопланет


Лауреатами Нобелевской премии по физике за 2019 год стали три астрофизика: Джеймс Пиблс за свою работу по космологии, и Мишель Майор и Дидье Кело за открытие в 1995 году планеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа.

Давайте вспомним, именно было сделано эпохальное открытие, которое произвело революцию в науке об исследованиях экзопланет.

Метод лучевых скоростей

Итак, что же нашли Майор и Кело? И как именно они сделали свое открытие? В наше время существует множество способов обнаружить экзопланету. Но в том знаменитом исследовании использовался метод лучевых скоростей. Как это работает? Если говорить простым языком, ученые изучали периодические колебания в пространстве изучаемой звезды. И предположили, что за эти колебания ответственна планета, которая вращаются вокруг этой звезды. Конечно, массы объектов сильно отличаются. Но звезда все равно демонстрирует вполне заметные колебания из-за гравитационных рывков. Наблюдая за этими колебаниями можно не только сделать вывод о том, что возле звезды есть планета, но и примерно прикинуть, насколько она велика. И даже оценить расстояние между объектами.

Ученые изучали множество звезд в поисках экзопланет. В частности, они искали так называемые супер-юпитеры. Эти планеты больше, чем самая большая планета в нашей Солнечной системе. Ведь именно такие миры проще всего обнаружить. Почему? Потому что сила притяжения зависит от массы. И того, насколько близко объекты находятся друг к другу. Более крупные, более близкие друг к другу объекты будут иметь и большее гравитационное влияние. А чем больше это влияние, тем заметнее будут колебания.

Открытие

И в конце концов удача улыбнулась исследователям! Ученым удалось обнаружить объект, вращающийся вокруг звезды 51 Пегаса. Он был в два раза больше Юпитера, но при этом примерно в 7 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к нашему Солнцу. Этот объект теперь известен как 51 Пегаса b. Исследователям показалось странным, что столь крупный газовый гигант мог образоваться так близко к своей звезде. Поскольку газы нуждаются в более низких температурах, чтобы объединиться и образовать планету. Характеристики обнаруженного объекта шли вразрез со старыми моделями формирования планет. Ученые не понимали – как может подобная Юпитеру планета находиться так близко к своей звезде?

Майор и Кело озадачились, почесывая густые бороды. Как именно обнаруженная экзопланета каким-то неведомым образом переместилась к своей звезде? Может быть это просто коричневый карлик, который потерял часть своей атмосферы из-за высоких температур своей звезды? Может быть у нее была какая-то тактика, и она ее придерживалась? За прошедшее время было выяснено, что обнаруженный объект, вероятно, похож по характеристикам на Юпитер. Он образовался на окраинах своей системы. И впоследствии мигрировал ближе к своей звезде по какой-то пока не выясненной причине.

Их тысячи

Как оказалось, объект 51 Пегаса b был первым из множества «горячих Юпитеров», которые были открыты позже. И даже послужил прототипом для целого класса подобных объектов.

Это открытие характерно еще и тем, что авторы достоверно исключили все другие процессы, которые могли бы вызывать изменения лучевых скоростей. Были отвержены естественные периодические изменения яркости звезд, пятна на них и пульсации. Полученные доказательства были очень убедительными. И авторы без колебаний заявили, что это было первое обнаружение «планетарной системы, связанной со звездой солнечного типа». Так начался их долгий путь к Нобелевской премии по физике.

За 25 лет, прошедших после этого открытия, ученые обнаружили уже 4057 экзопланет. И это число продолжает расти. Астрономы с тех пор разработали еще несколько методов для поиска новых миров. А также для изучения их размеров, атмосферы, состава, орбит и многого другого. Ученые даже смогли сфотографировать формирующиеся планетные системы. Они обнаружили типы планет, которых нет в Солнечной системе (например, «суперземли» и «горячие Юпитеры»). И даже обнаружили планету возле нашей соседней звезды – Проксимы Центавра. Многие из этих планетных систем были открыты телескопом Kepler. А так же новым спутником TESS. Он ищет экзопланеты методом транзита.

В будущем нас ждет еще много интересных открытий. Мы начинаем находить небольшие, похожие на Землю миры. Мы уже умеем получаем подробные характеристики этих планет. И даже искать в их атмосферах признаки жизни.

И мы ее обязательно найдем!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Комментарии:

Оставьте комментарий

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: