8 1/2 планет

0   11   0

Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук
3 мая 19:08


5728ccf45f1be73062b35591

Астроном Майкл Браун и астрофизик Константин Батыгин опубликовали статью, в которой говорится о том, что они нашли ещё одну планету. И не где-нибудь в другой галактике — экзопланеты открывают каждый месяц, — а у нас на заднем дворе. В Солнечной системе.

Статьёй с будоражащим названием «Свидетельство о существовании далёкой гигантской планеты в Солнечной системе» открывается новый акт многовековой драмы о находках и потерях планет Солнечной системы. Работа астрономов ограничивается моделью и предсказанием, но учёные обещают, что в течение десяти лет планета покажется на астрономических снимках и вот тогда мы сможем дать ей имя. Пока что объект остаётся просто «Пинайном» (от P9, Planet Nine).

Предыдущий акт начался с открытия Майком Брауном планеты Эриды и закончился «кровавым» голосованием Международного астрономического союза (МАС): большинством голосов были убиты Церера, Хаумеа, Макемаке, Эрида и старик Плутон. Их деноминировали до планет-карликов. Вот как сам Браун описывает финальную сцену:

«Те ученые, которые были против принятия пункта 5В, те, кто был твёрдо намерен отстаивать Солнечную систему, в которой было бы лишь восемь планет, подняли в воздух свои карточки. Целое море жёлтых карточек в один миг заполнило аудиторию. Разразились аплодисменты.

"Господин президент, я искренне полагаю, что дальнейший подсчёт просто неуместен".

"Таким образом, всем, я думаю, ясно, что по результатам голосования большинство оказалось против принятия резолюции № 5В".

Вот и всё. Я сказал собравшимся репортёрам: "Плутон мёртв"».

А теперь человек, открытия которого привели к гибели Плутона, обещает нам взамен новую планету — ещё более далёкую и таинственную.

Действующие лица

Майк Браун в астрономическом сообществе звезда массивнейшая — может быть, и не уровня гипергиганта R136a1, но уж точно не меньше S Золотой Рыбы. В 1999 году, коротая ночь в Паломарской обсерватории, он сказал коллегам, что убеждён в существовании десятой планеты на орбите за Плутоном — и собирается её найти. Тогда подобное заявление прозвучало весьма экстравагантно: к началу 90-х учёные бросили поиски «планеты Х» и были уверены, что после открытия пояса Койпера в 1992-м инвентаризацию Солнечной системы можно считать оконченной. Обещание Брауна не повисло в воздухе — он заключил с одной из присутствовавших при этом коллег пари на то, что добьётся успеха к 2005 году.

R136a1 — самая массивная (265 солнечных масс) из известных на сегодня звёзд. Голубой супергигант находится в звёздном скоплении R136 в эмиссионной туманности Тарантул, что в Большом Магеллановом Облаке.

S Золотой Рыбы — 20-я строчка в списке самых массивных звёзд (100 солнечных масс), также находится в Большом Магеллановом Облаке.

Пояс Койпера — зона скопления малых небесных тел за орбитой Нептуна. В 20 раз шире и в 20–200 раз массивнее пояса астероидов. В отличие от объектов пояса астероидов, которые в основном состоят из горных пород и металлов, объекты пояса Койпера состоят главным образом из летучих веществ (называемых льдами), таких как метан, аммиак и вода.

Пари он выиграл: после семи лет работы (из которых как минимум год ушёл на создание программы для обработки астрономических снимков) астроном открыл небесное тело, масса которого превышала массу Плутона. Майк назвал её Зеной (Xena) в честь королевы воинов, сериал о приключениях которой известен большинству из тех, кто сидел перед телевизором в 90-е. Потом МАС переименовал Зену в Эриду, а через год исключил её из списка настоящих планет вместе с Плутоном и другими открытыми Брауном телами пояса Койпера.

Константин Батыгин, младший коллега Брауна, — физик-теоретик. Москву, уроженцем которой он является, Константин покинул в возрасте 6 лет, когда его отца, физика, позвали работать на ускорителе в японский RIKEN. Поучившись в Стране восходящего солнца, в 13 лет Батыгин вновь переезжает вслед за научной карьерой отца — на этот раз в США.

Кроме коллаборации с Брауном в послужном списке Батыгина множество совместных работ с ещё одной звездой — уже теоретической астрономии — Алессандро Морбиделли, одним из создателей модели Ниццы, описывающей эволюцию Солнечной системы. Впервые о Батыгине заговорили, когда ему было ещё 22 года: New Scientist посвятил статью его бакалаврской работе по моделированию орбит планет. Ну а в этом году (Константину сейчас 29) о нём не написал только ленивый. Вот — пишу и я.

Это похоже на то, что сделала физика?

Батыгин разговаривает со мной по скайпу из своего офиса в Пасадене. В одном из интервью он сказал, что обычно они с Брауном обсуждают концептуальные вопросы именно там, и теперь я, кажется, понимаю, почему. Просторное помещение за спиной Константина заливает солнечный свет, на полу лежит светлый длинношёрстный ковёр, на ковре стоит кресло и журнальный столик. Чёрная меловая доска на стене покрыта графиками (синий мелок) и формулами (жёлтый мелок). Когда Константин крутится в кресле, видно стоящую в углу гитару.

Я интересуюсь, как на самом деле выглядит мир, который изучает Батыгин: это графические модели? Столбики цифр? Что-то ещё?

— В основном это листки бумаги, на которых я написал формулы, — отвечает он, кивая на доску. — Для Майка он чуть больше похож на реальность. Майк, — продолжение фразы Константин произносит с явным удовольствием от удачной формулировки, — Майк смотрит на настоящее небо. У него есть большая программа, которую он сам написал. Каждый раз, когда телескоп снимает небо, она ищет объекты, которые сдвинулись в следующем снимке. Когда я прихожу к нему в офис, то вижу настоящее небо, галактики. А у меня в офисе просто цифры, иногда формулы и графики.

Разница миров и есть то, что делает их коллаборацию столь продуктивной. Плотное сотрудничество теоретика с наблюдателем — достаточно редкое явление. То, что они работают практически через стенку друг от друга, — уникальный случай и огромная заслуга Калтеха (Калифорнийского технологического института, где трудятся оба наших героя). Обычно же теоретики живут в своём мире, а наблюдатели — в другом.

— В общем, у нас всё 50 на 50, — подытоживает Константин. — Я приношу ему свои расчёты и говорю: «Вот. Это то, что сделала физика, это наша численная модель». А иногда он приходит ко мне и говорит: «Вот то, что я увидел. Скажи, насколько это похоже на то, что сделала физика?»

Картинка №3

27 марта 2014 года в Nature вышла статья двух астрономов: Чедвика Трухильо и Скотта Шеппарда. Они описали планетоид 2012VP113, перигелий которого — точка орбиты, наиболее близкая к Солнцу, — составляет 80 астрономических единиц. Байден, как прозвали его учёные за аббревиатуру VP в номенклатурном названии, стал вторым телом, не подходящим на достаточное расстояние к Нептуну, чтобы его далёкую орбиту можно было объяснить гравитационным воздействием ледяного гиганта. Первым таким объектом была Седна, открытая Брауном вместе с Трухильо.

«Интересно, что 2012VP113 и Седна были обнаружены в близких позициях на небосводе», — писали в своей статье Трухильо и Шеппард. И отмечали, что примерно в той же точке проходят орбиты ещё нескольких так называемых удалённых объектов пояса Койпера. Считается, что в дальние пределы Солнечной системы их выдворил Нептун на заре времён, когда выходил на свой пограничный пост с более близкой по отношению к Солнцу орбиты. Седна, открытая в 2004 году, была одинокой аномалией. Байден стал второй такой аномалией, что позволило Трухильо и Шеппарду говорить о таинственной суперземле в тени Солнечной системы, которая влияет на орбиту этих объектов.

— По правде говоря, их статью я прочитал не сразу, — рассказывает Константин. — Я прочитал абстракт, понял, что они нашли второй объект, подобный Седне. Подумал: окей, это интересно, но, с другой стороны, можно было догадаться, что Седна не одна такая. Если бы она была одна, это было бы совсем странно.

На тот момент Батыгина с Брауном разделяли тысячи километров. Константин работал в Гарварде, а Майк сидел на другом побережье Америки, в Калтехе. Более внимательно на результаты Трухильо и Шеппарда они взглянули через несколько месяцев, когда Константин переехал в Пасадену, получив в Калтехе профессорскую ставку.

— Когда мы переехали обратно в Калтех: летом или, может, это было осенью? — Константин чуть сводит брови и бросает взгляд в окно. — В общем, Майк пришёл ко мне в офис и говорит: «Ты видел их картинку номер три?» Я отвечаю: «Нет, не видел, потому что вообще не читал статью и думаю не об этом».

Читать дальше.


Автор: Иван Шунин

Источник: Кот Шрёдингера


0



Для лиц старше 18 лет