Планета, прожившая 176 дней

Почему за свою ошибку астроном удостоился аплодисментов коллег, как была открыта первая экзопланета, а следом за ней еще несколько первых, Indicator.Ru рассказывает в рубрике «История науки».

Обычно заметки из рубрики «История науки» посвящены успехам: удачным изобретениям, находкам, созданию чего-то, о чем помнят и несколько веков спустя. Сегодня один из тех случаев, когда внимания заслуживает ошибка. Тем более что обнаружилась она не после смерти автора открытия, а он сам нашел ее. Это лишающее славы признание заслуживает одобрения — не только его коллег, но и нас с вами.

В 1967 году британский астроном Эндрю Лайн готовил свою диссертацию в Обсерватории Джодрелл-Бэнк. В тот же год объявили об открытии нового класса объектов — пульсаров. Это известие впечатлило нашего героя, Лайн отложил свой труд и занялся поисками нейтронных звезд. Его группа исследователей оказалась довольно удачливой: выпущенная ими статья, которая была посвящена поиску пульсаров, стала второй в истории, выйдя всего на несколько недель позже статьи Джоселин Белл — одного из первооткрывателей этих астрономических объектов.

Дописав диссертацию, Лайн снова вернулся к нейтронным звездам. На телескопах Джодрелл-Бэнк он с коллегами смог найти несколько пульсаров. В 1985 году они впервые увидели PSR 1829-10. Немного позже астрономы заметили, что в регулярности всплесков его излучения есть отклонения, которые они не могут объяснить. Рассмотрев разные варианты, ученые пришли к выводу, что эти колебания вызывает обращающаяся вокруг пульсара планета.

По расчетам, масса новоткрытого небесного тела должна была быть не больше массы Урана, но беспокоило астрономов другое: период обращения планеты — около шести месяцев, то есть половина земного года.

Как искали эту планету и в чем проблема с таким периодом? Предположение о том, что вокруг пульсара вращается небесное тело, строилось на отклонениях в «режиме» всплесков его излучения. Такие отклонения могут быть вызваны вращением нейтронной звезды вокруг общего с планетой центра тяжести (и движениями то к Земле, то от нее), из-за чего, в соответствии с эффектом Доплера, частота импульсов периодически изменяется.

Так, может быть, колебания яркости были связаны с движением Земли по своей орбите, а не пульсара вокруг его общего с планетой центра тяжести? Ошибиться здесь было несложно, и астрономы очень старались, чтобы исключить такую возможность. Результат зависел от точности измерений и вычислений. К счастью, считали тогда уже компьютеры, на основе разработанной модели, а вот с измерениями дела обстояли сложнее. Чтобы заявить об обнаружении планеты, требовались точность данных на пределах возможностей того времени и большой период наблюдений. Неудивительно, что астрономы сомневались и проверяли результаты несколько месяцев, прежде чем решились заявить об открытии.

О планетах в системах пульсаров не говорили с 1979 года, когда подобное заявление не подтвердилось, так что открытие Лайна и его соавторов попало на обложки и первые полосы: найдена первая экзопланета! Впрочем, довольно быстро нашлись скептики, которые также обратили внимание на подозрительный период обращения планеты, но дотошность Лайна убедила большинство из них в правильности расчетов.

Прошло почти полгода после выхода статьи. В конце декабря 1991 года Лайн решил вернуться к своим расчетам. Что-то в записях вызвало у него сомнения, и астроном заново просмотрел данные и прогнал вычисления на компьютере, немного скорректировав модель. И результат расчетов однозначно показал: никаких отклонений нет. Причина расхождения результатов оказалась в том, что модель, которую Лайн использовал для вычислений, не учитывала отличие орбиты Земли от правильного круга — то, чем иногда можно пренебречь, повлекло за собой серьезную ошибку.

Осознав значение нового результата, Лайн решил как можно быстрее признаться в том, что прошлое громкое открытие было ошибкой. Удобным случаем стала конференция в Атланте.

«15 января 1992 года Эндрю Лайн поднялся на сцену и начал свою речь. За исключением нескольких приглушенных голосов в зале стояла тишина, тишина разочарования. Британец закончил доклад, попросив прощения у всего научного сообщества. Он едва успел договорить, как зал разразился аплодисментами. Очевидно, слушатели по достоинству оценили мужество своего несчастного коллеги», — описали это выступление авторы одной из книг, посвященных поиску экзопланет.

На той же конференции выступал и польский астроном Александр Вольжан. Он рассказал о двух (а может, и трех) экзопланетах в системе пульсара PSR 1257+12. Одна их них стала первой обнаруженной планетой за пределами Солнечной системы, существование которой потом подтвердилось. С этого доказательства, полученного в 1995 году, завершился этап бесплодных поисков и ошибок. На данный момент ученые нашли уже более 3500 экзопланет и не собираются на этом останавливаться.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.