Спросите любого образованного человека, далёкого от астрономии, какая звезда ближайшая к Солнцу, и он ответит, не задумываясь: «Альфа Центавра, конечно!» Воспетая фантастами и популяризаторами науки первая остановка за пределами Солнечной системы! Те, кто в теме, уточнят, что это не одна звезда, а три: A, B и Проксима, или «Ближайшая» на латыни. А какая вторая? Навскидку, без гугла, википедии и ChatGPT, немногие вспомнят звезду Барнарда, самую быстродвижущуюся звёздочку на нашем небосводе, хотя и очень тусклую. А какая третья? Кто-то вытащит из закоулков памяти Вольф 359, упомянутый в «Стартреке», и ошибётся. Потому что Вольф уже не третий и даже не четвёртый. Вот только-только обнаружены почти невидимые в оптические телескопы чёрные солнца — «коричневые карлики», как их называют астрономы, которые не светят, но греют. Обнаружены случайно, среди старых инфракрасных панорам неба, на домашних ноутбуках. А ведь писали фантасты про них, давно писали: и Ефремов в «Туманности Андромеды» (помните Железную звезду?), и Гуревич в «Инфра Дракона». Пусть в этих системах почти нет света, зато тепло, а где есть тепло, может существовать и жизнь. И кто его знает, сколько ещё чёрных звёзд в окрестностях Солнца прячется до поры? Может, они совсем рядом, ближе Ближайшей, и лететь далеко не придётся?
Главу о звёздах в учебниках астрономии не переписывали почти век. С 1916 года, когда Эдвард Барнард открыл свою «летящую звезду», список ближайших соседей Солнца казался отлитым в бронзе: тройная Альфа Центавра (4,37 светового года), одинокий тусклый красный карлик Барнарда (5,96) и Вольф 359 (7,86). Если что-то и могло прятаться у нас под носом незамеченным, то разве что ледяные булыжники облака Оорта.
И вдруг в марте 2013 года, прямо между звездой Барнарда и Вольфом 359, на дистанции 6,5 светового года (всего два парсека, Карл!), обнаружили новую звёздную систему. Это было всё равно что посреди оживлённого Ла-Манша наткнуться на неупомянутый в лоциях архипелаг. Кевин Луман из Пенсильванского университета методично перелопачивал терабайты архивов инфракрасного телескопа WISE. WISE крутился на околоземной орбите с декабря 2009-го по февраль 2011 года и дважды отснял всё небо в среднем инфракрасном диапазоне. Луман сравнивал снимки, сделанные с разницей в полгода. Из-за параллакса и собственного движения близкие к нам звёзды ползут по небесной сфере заметно быстрее далёких. В созвездии Парусов Луман засёк тусклый объект, который нёсся по небу со скоростью 2,79 угловой секунды в год. Просто чтобы оценить скорость: открытое небесное тело пересекло бы видимый диск Луны всего за 650 лет. Быстрее на всём небосводе несутся лишь считанные единицы звёзд во главе со звездой Барнарда.
Почему же мы его не замечали? В оптическом диапазоне объект практически невидим. Когда, уже зная точные координаты, астрономы подняли старые фотопластинки, вскрылся конфуз: система десятилетиями позировала на обзорных снимках! Её нашли и на фотопластинках Паломарского обзора 1978 года, и в коллекциях Schmidt, DENIS и 2MASS. Призрак маячил у нас перед глазами тридцать пять лет, но на него никто не обращал внимания, он выглядел слабой точкой на пределе видимости, больше похожей на дефект эмульсии.
Когда на объект навели тяжеловес VLT, точка распалась надвое. Так мы познакомились с нашими соседями — двойной системой Luhman 16 (A и B). Строго говоря, это не совсем звёзды. Это пара коричневых карликов — космических неудачников, застрявших между планетами-гигантами и настоящими звёздами. Больший в паре весит как 35 Юпитеров, его меньший брат тянет на 29. Чтобы в недрах протозвезды запустился термоядерный синтез, газовому шару требуется накопить минимум 75–80 масс Юпитера. Братья не собрали и половины нужного веса. Единственное, на что их хватило в ранней юности, так это на короткую вспышку горения дейтерия. Но его запасы ничтожны, они прогорели за считанные миллионы лет, слегка подогрев обоих, и на этом всё.
В их спектрах чётко прорисовались линии поглощения лития. В настоящих звёздах конвекция уносит литий в ядро, где он мгновенно сгорает. Если в спектре карлика есть литий, значит, термоядерный реактор в его недрах так и не заработал. Тем не менее холодными эти миры назвать нельзя. Температура поверхности 16A — примерно 1000 °C, 16B — около 900 °C. Вблизи они выглядят как слабо тлеющие угли размером с Юпитер. Среди коричневых карликов вообще не принято расти в размерах при увеличении массы, они просто становятся плотнее.
На телескопе VLT удалось составить даже первую в истории карту погоды за пределами Солнечной системы. Атмосферы коричневых карликов оказались бурлящим адом: там бушуют циклопические ураганы размером с земные материки, небо затянуто облаками из силикатов, паров железа и расплавленного энстатита, в верхних слоях атмосферы металл остывает, конденсируется и выпадает чугунными ливнями.
И эта система была только первой ласточкой в серии открытий. Спустя всего год, в апреле 2014-го, окрылённый успехом Луман в тех же данных WISE отыскал четвёртого по близости соседа Солнца — объект WISE 0855−0714 на расстоянии 7,2 светового года. Это одинокий коричневый карлик массой всего 10 Юпитеров, чья температура колеблется от –50 до –10 °C, а, скорее, планета-гигант, летящая в межзвёздной пустоте и укутанная облаками из настоящего водяного льда.
Окрестности Солнца оказались набиты призрачными мирами. Казалось бы, раз уж мы проморгали пару звёздных систем в двух шагах от дома, пора расчехлить наш флагман — «Джеймс Уэбб», тем более что он как раз специализируется на инфракрасном диапазоне. Пусть он методично осмотрит ближний космос! Но вот парадокс: на самый продвинутый телескоп для этой задачи непригоден. «Уэбб» — это снайперская винтовка, а не радар кругового обзора. Его камера NIRCam видит лишь крошечный пятачок неба размером в две с половиной угловые минуты; это всё равно что разглядывать ночной небосвод через соломинку для коктейля. «Уэбб» уже наблюдал Luhman 16, зная его точные координаты: анализировал спектры бегущих облаков и пытался разглядеть экзопланеты. Чтобы просканировать «Уэббом» всё небо в поисках неизвестных соседей, потребовались бы тысячи лет непрерывных наблюдений.
У нас уже есть архив телескопа WISE, успевшего перед поломкой охладителя отснять почти 8 миллионов кадров по всему небосводу. Беда в другом: данных на серверах осело под сто терабайт, а профессиональных астрофизиков на планете всего несколько тысяч. Прогнать весь этот океан снимков через алгоритмы распознавания пытались не раз, но неудачно: слишком много было ложных срабатываний от шумов матрицы, дифракционных лучей ярких звёзд и оптических бликов.
Тогда NASA решилось на беспрецедентный шаг: позвало на помощь армию любителей. В феврале 2017 года агентство запустило проект Backyard Worlds: Planet 9 («Миры на наших задворках: Девятая планета»). Скачанное приложение показывало короткую анимацию из четырёх инфракрасных кадров одного и того же участка неба. Фон из сотен неподвижных звёзд вычитался, а пользователю оставалось лишь вглядываться в экран и искать точку, которая слегка смещалась между кадрами. Это был триумф распределённого анализа. Армия из 150 тысяч энтузиастов со всего мира, школьников, пенсионеров, бухгалтеров, таксистов, всех, кто хоть немного интересовался космосом, сделала то, на что у профессионалов ушли бы десятилетия.
Листая снимки в свободное время, энтузиасты открыли больше 4000 невидимых глазу объектов. Один из них, холодный субкарлик Ross 19B, нашли одновременно четверо — обычные парни, никогда не смотревшие в научный телескоп, в одночасье стали соавторами статьи в The Astrophysical Journal. Другой любитель выловил уникальный объект, получивший прозвище «Случайный» — древнейший коричневый карлик возрастом в 10 миллиардов лет, несущийся сквозь нашу Галактику со скоростью 200 километров в секунду.
Значит ли это, что теперь-то окрестности Солнца тщательно осмотрены? Ничуть. Даже меньше, чем на четверть. Ведь метод сравнительных снимков держится на двух фундаментальных допущениях: тело обязано излучать достаточно тепла и обязано быстро смещаться. А если звезда холодная? А если звезда несётся не поперёк нашего взгляда, а почти вдоль луча зрения — прямо на нас или от нас? Тогда на покадровой анимации такой объект не сдвинется вовсе и не продемонстрирует тот единственный признак, по которому его ищут.
Когда-то, совсем недавно, в восьмидесятых, подозревали наличие у Солнца невидимого компаньона — гипотетической Немезиды, тусклого коричневого или красного карлика, гравитационно связанного с нашей звездой и кружащего где-то на далёких задворках, в облаке Оорта, на расстоянии в один-два световых года. Была популярна гипотеза, что именно Немезида раз в 26 миллионов лет, ныряя в рой комет, выбивает их в сторону Земли и устраивает нам очередное великое вымирание.
Поиск по инфракрасным картам эту гипотезу опроверг: нет, столь массивного спутника у Солнца нет. Любой газовый гигант массой с Юпитер исключён вплоть до расстояния в 82 000 а.е. (примерно 1,3 светового года). Объект поменьше, размером с Сатурн, не может прятаться ближе 28 000 а.е. (0,44 светового года).
Но между внешней границей этого поиска и Проксимой лежит бездна протяжённостью в три световых года, и там добровольцы на снимках WISE не разглядели ничего. Пара Luhman 16, находящаяся гораздо дальше, весит как три десятка Юпитеров и всё ещё пылает жаром в тысячу градусов, сияя в инфракрасных лучах как маяк. А вот холодные или небольшие миры, тела, летящие вдоль луча зрения, с помощью архива WISE не отыскать. И там, дальше светового года от нас, может скрываться всё что угодно.
Небо с тех пор не переснималось ни разу, все что у нас есть, это снимки этого уже исторического WISE/NEOWISE. За эти годы чувствительность детекторов выросла в разы, методы обработки сигнала тоже ушли вперёд, а вот основной источник данных для поиска тёмных соседей остался прежним. А значит, мы судим о наших окрестностях по железке пятнадцатилетней давности. Что изменилось бы, если бы тот же поиск провести сегодня, с более чувствительным приёмником или с более длинной базой наблюдений, растянутой не на полгода, а на несколько лет сразу? Сдвинулась бы граница в 26 000 астрономических единиц до 50 000? До 100 000? Никто пока не повторил поиск с новым оборудованием. Метод работает, а инструмент давно устарел.
А что, если в этой слепой зоне, втрое ближе распиаренной Проксимы, прячется во тьме чей-то дом? Мы привыкли думать, что жизнь непременно требует яркого солнца в небе. Да, коричневый карлик почти не светит, зато исправно греет. И если вокруг него кружит землеподобная планета, жара чёрного солнца вполне хватит, чтобы не дать океанам замёрзнуть. А жизнь, если верить земному опыту, в видимых лучах и вовсе не нуждается: на дне земных океанов живут и процветают целые экосистемы, не видевшие ни единого кванта света с момента сотворения мира.
Четыре с лишним световых года до системы Альфы Центавра непреодолимы с современными технологиями. Даже для полуфантастических проектов вроде Breakthrough Starshot, планирующих разогнать микрозонды лазерами до 20% скорости света, это путь длиной в четверть века плюс гора нерешенных технических проблем. Но если тёмное солнце с тёплой планетой прячется в дальних окресностях Солнца, вся бухгалтерия межзвёздных путешествий меняется на глазах. И увидеть чужой мир на снимках имеем шанс если не мы, то наши праправнуки. И если в следующий раз, услышав уверенное «Альфа Центавра, конечно!», не спешите соглашаться. Возможно, первая остановка за пределами Солнечной системы ждёт нас прямо за порогом, в темноте, где мы еще не пошарили как следует.
Загрузка...
