Чтение онлайн

Несмотря на уникальную чувствительность Arecibo, Вольщан не мог определить точное местоположение пульсара. А это было важно, потому что любая ошибка в определении его положения могла быть неправильно интерпретирована как обращающийся вокруг него объект. Чтобы разобраться в этом, Вольщан попросил коллегу-астронома Дейла Фрейла, работавшего в обсерватории VLA (с двадцатью семью антеннами), расположенной в Сокорро, штат Нью-Мексико, помочь ему. Фрейлу потребовалось совсем немного времени, чтобы определить местоположение пульсара.

Вооружившись точными координатами, Вольщан планировал совершить научный рывок. “Я очень ясно видел: то, на что я смотрел, было чем-то вроде биений при сложении двух синусоидальных волн. Итак, я знал, что должны существовать два объекта, обращающихся вокруг пульсара”, – говорит он. Когда он измерил амплитуду этих волн, он понял, что их источники должны иметь планетную массу порядка земной.

Когда Вольщан наконец получил результаты, он посмотрел на экран и не поверил своим глазам. Действительно, тогда астрономы не подозревали, что планеты могут обращаться вокруг нейтронных звезд, ведь Эндрю Лайн еще не опубликовал свою (ошибочную) статью – это произошло позже в том же году. Итак, хотя Вольщан думал, что два тела планетной массы могут объяснить полученные им

данные, он не мог поверить, что это правильное решение. Он не переставал размышлять о своих результатах: и когда на закате смотрел на тарелку антенны, находясь на платформе, и когда загорал на одном из знаменитых песчаных пляжей Пуэрто-Рико (там он обычно отдыхал в выходные), и когда смотрел на экран своего компьютера, запуская различные альтернативные сценарии и отбрасывая их один за другим. Он хотел заранее продумать любые возможные вопросы и критику со стороны коллег, которые наверняка возникнут, как только он объявит о столь необычном объяснении поведения пульсара.

Вольщан покинул Пуэрто-Рико в сентябре 1991 года и вернулся в Корнеллский университет в Итаке, штат Нью-Йорк. Там он обработал данные за весь год, собранные с июня 1990-го, и протестировал свою модель тайминга пульсара в предположении, что он обнаружил две планеты земной массы, обращающиеся по круговой орбите. Он провел еще одну полную и решающую проверку и в конце концов пришел к выводу: никакое альтернативное объяснение не работает. Догадка, которая возникла у него несколько месяцев назад, была правильной. Единственное объяснение, расставляющее все по своим местам, состояло в том, что он действительно обнаружил мертвую звезду, вокруг которой обращались две планеты. По его словам, прямо в офисе в Корнелле у него возникло ощущение его “личной эврики”. Он сделал судьбоносное открытие: планеты существуют и за пределами нашей Солнечной системы. “Я посмотрел на результат, и он был абсолютно идеальным, – говорит он. – Я понял, что наконец-то его получил. Мне пришлось принять реальность: это должны быть именно планеты. И точка”. Первоначально измеренные массы этих экзопланет равнялись 3,4 и 2,8 земной массы.

Вольщан знал, что двумя месяцами ранее Лайн опубликовал статью, описывающую открытие планеты, обращающейся вокруг пульсара. Поэтому знал, что не он первый сделал это открытие, и смирился с этим. Вольщан и Фрейл опубликовали свою статью 9 января 1992 года, всего за несколько дней до выступления Вольщана на конференции Американского астрономического общества4.

Когда Вольщан ехал на конференцию, он знал, что выступает после Лайна. В то время он был еще неопытным оратором, поэтому много раз репетировал свой доклад перед зеркалом. Он прибыл в Атланту за день до мероприятия, и как раз в тот момент, когда он собирался выпить бокал вина, президент астрономического общества Джон Бахколл отвел его в сторону для приватной беседы. Он попросил Вольщана сесть. “Он сказал мне, что Эндрю приедет, но не для того, чтобы подтвердить свое открытие, а для того, чтобы опровергнуть его. И он вроде как пытался намекнуть мне, что я должен быть милым и деликатным в такой ситуации”.

То, что он узнал о предстоящем опровержении Лайном своего открытия заранее, дало Вольщану несколько необходимых часов для внесения изменений в свой доклад. В тот же вечер он подошел к Лайну для разговора. Оба чувствовали себя неловко. “Он сожалел о том, что все произошло именно так, – говорит Вольщан, – и это вполне понятно. Он, должно быть, был удручен всем этим, но не показывал виду. На людях он сохранял лицо”.

Когда Лайн вышел на сцену и объявил о своей ошибке, он даже сослался на открытие Вольщана, заявив, что оно, вероятно, выдержит любую критику и проверку. Но слушатели уже вскочили со стульев. “Это был настоящий фурор”, – вспоминает Вольщан. Когда он сам поднялся на сцену, то готовился к тому, что столкнется с множеством сложных вопросов, но ему не задали ни одного.

Возможно, предположил Вольщан, это произошло из-за того, что люди были ошеломлены заявлением Лайна, а может быть, из-за того, что он тщательно рассмотрел все возможные альтернативные объяснения и продемонстрировал, почему они не работают. Его коллеги согласились с выводом о существовании планет, обращающихся вокруг пульсара.

Открытие Вольщана стало чем-то большим, чем наблюдение любопытного случая движения планет вокруг остатка ядра массивной звезды. Он доказал, что планеты могут обращаться вокруг разных видов звезд и при этом формируются так же, как планеты вокруг таких звезд, как наше Солнце, а именно – из газопылевого диска, окружающего звезду. Однако разница в том, как образуется этот диск. В настоящее время у ученых есть две основные теории: либо существует диск, который мог образоваться из вещества, выброшенного во время взрыва сверхновой, и который вместо того, чтобы улететь в космос, вернулся обратно к мертвому ядру, либо новорожденная нейтронная звезда могла столкнуться со звездой-компаньоном родительской звезды, в этом случае звезда разорвалась бы и начала разбрызгивать вокруг собственное вещество, образуя диск.

Ученые, которые публиковали статьи, основываясь на открытиях Вольщана, вскоре выдвинули гипотезу о том, что планеты, вероятно, могут образовываться вокруг звезды любого типа, какой только можно себе вообразить, и процесс формирования планет должен быть универсальным. Спустя годы космический телескоп Kepler подтвердил это, обнаружив множество экзопланет, обращающихся вокруг всех видов звезд, включая белые карлики. Планетная система, открытая Вольщаном, к которой он позже добавил третью планету (вначале он ее не увидел), предварила то, что телескоп Kepler обнаружил два десятилетия спустя.

Наиболее распространенные планетные системы на самом деле оказались суперземными системами (то есть с массами планет немного больше массы нашей Земли), в которых планеты обращаются вокруг своей звезды по очень близким к ней орбитам. В 1990-е годы этого никто не ожидал. “Тогда, если бы вы сказали, что лет через двадцать пять все увидят, что планетные системы в основном выглядят вот так, никто бы этому не поверил”, – смеется Вольщан.

Может ли в принципе существовать жизнь на планетах вроде тех, что открыл Вольщан? Он считает, что эта идея из области фантастики, но в последние несколько лет появились статьи, в которых изучается возможность существования вокруг нейтронных звезд обитаемых зон. Возможно, однажды мы сможем найти жизнь на экзопланете, обращающейся вокруг пульсара, может быть, не полноценную цивилизацию, но хотя бы какую-то примитивную микробную жизнь. В этом случае межзвездная среда даст нам ответ на еще одну из тех загадок, которыми полон наш такой необыкновенный и загадочный космос.

Нейтронные звезды, безусловно, интересно изучать, но для некоторых ученых они становятся чем-то большим, чем просто объект наблюдения, – их хотят использовать в качестве инструментов галактического масштаба.

Одно из потенциальных применений – использование пульсаров в качестве космических радиомаяков для глобальной (или она должна называться галактической?) системы позиционирования. Было показано, что эта система в принципе работает и может осуществить мечту эксцентричного предпринимателя-миллиардера Илона Маска (и не только его): обеспечить космическую навигацию при полетах к Марсу, а в будущем – и еще дальше.

Здесь, на Земле, многие водители автомобилей, дальнобойщики, пилоты, капитаны кораблей и большинство владельцев смартфонов ориентируются в пути, используя такие навигационные системы, как GPS, Galileo и ГЛОНАСС. Эти системы работают, синхронизируя сигналы, посылаемые сверхточными атомными часами, которые установлены на спутниках, обращающихся вокруг Земли. Распространяя эти принципы на космос, некоторые ученые уже давно предлагают использовать сверхточные “пульсарные часы” (интервалы между импульсами самых пунктуальных пульсаров), чтобы помочь космическим кораблям находить свой путь на просторах Млечного Пути. Сейчас для того, чтобы мы убедились, что космический корабль по-прежнему на правильном пути, он должен постоянно связываться с Землей через гигантские спутниковые антенны Deep Space Network, сконструированные и построенные в НАСА. Чем дальше в космос отправляется корабль, тем менее надежным и более сложным и дорогим этот метод становится. Используя пульсары в качестве радиомаяков, корабль мог бы самостоятельно позиционировать себя. Это был бы лучший космический компас.