6 жовтня 1995 року у Флоренції два швейцарські астрономи — Мішель Майор і Дідьє Кело — оголосили про відкриття планети, що обертається навколо зорі поза межами Сонячної системи. Їхня ціль — зоря 51 Пегаса, розташована за 50 світлових років від Землі.
Планета, названа 51 Пегаса b або Димидій, виявилася зовсім не схожою на ті, що ми знали:
це був гарячий газовий гігант, масою близько половини Юпітера, який обертався навколо зорі лише за 4,2 доби. Його атмосфера розігрівалася до 1000°C, перетворюючи планету на пекельну піч.
«Зоряний штрихкод»: як знайшли першу екзопланету
Відкриття стало можливим завдяки інструменту «Елоді» — спектрографу, встановленому в обсерваторії Верхнього Провансу (Франція).
Він розділяв світло зір на кольори, утворюючи спектр із темними лініями — своєрідний «штрихкод» зорі, що містив інформацію про її хімічний склад.
Кело та Майор помітили, що цей «штрихкод» 51 Пегаса періодично зміщується, що свідчило про гравітаційний вплив невидимого супутника — планети.
Попри початковий скептицизм, відкриття підтвердили інші команди. Так народився новий тип планет — «гарячі юпітери», що стали першими представниками екзопланет у нашій галактиці.
Революція в астрономії
Через 30 років після того відкриття каталог екзопланет налічує понад 6000 світів.
Вони бувають найрізноманітнішими:
- гарячі й ультрагарячі юпітери;
- планети навколо двох зір (як у «Зоряних війнах»);
- газові гіганти, що мають щільність повітряної кулі;
- кам’янисті мініпланети, щільно стиснуті біля своєї зорі.
За це відкриття Майор і Кело у 2019 році отримали Нобелівську премію з фізики.
Як людство уявляло інші світи
До середини 1990-х Сонячна система вважалася єдиною відомою системою планет. Усі теорії ґрунтувалися лише на цих небесних тілах.
Але ідея про інші світи існувала ще з античності.
- Епікур (341–270 рр. до н.е.) вважав, що у Всесвіті є безліч світів — подібних і не схожих на наш.
- Арістотель, навпаки, стверджував, що Земля — центр єдиного Всесвіту.
У ХХ столітті англійський фізик Джеймс Джинс припускав, що планети виникають лише після рідкісних зіткнень зір. Але поступово це уявлення змінилося — і планети почали розглядати як природний побічний продукт народження зір.
Від гіпотез до реальних відкриттів
Перші спроби виявити планети поза Сонячною системою у 1940-х роках виявилися помилковими. Але вони змінили мислення — і вже до середини ХХ століття провідні астрономи говорили про ймовірність існування тисяч населених планет у нашій галактиці.
Саме тоді почалося поступове руйнування «антропоцентризму» — віри в унікальність Землі.
Методи полювання на інші світи
Сучасні мисливці на планети, як автори статті, працюють із високоточними інструментами, такими як спектрограф Harps-N на Канарських островах.
Ці пристрої здатні вимірювати зміни швидкості зір у межах сантиметрів за секунду, що дозволяє виявити навіть невеликі планети.
Основні методи пошуку:
- Метод променевих швидкостей (доплерівський ефект) — коли зоря коливається під впливом гравітації планети.
- Метод транзиту — коли планета проходить перед своєю зорею, тимчасово затемнюючи її світло.
Комбінація цих методів дозволяє виміряти і масу, і радіус екзопланети, а отже — оцінити її склад.
Космічні телескопи, що змінили історію
Місії CoRoT, Kepler і TESS дозволили астрономам знайти тисячі нових світів.
Kepler, зокрема, дав змогу виявляти планети розміром із Землю, що обертаються навколо своїх зір у «зонах життя» — де може існувати вода.
Пошук двійника Землі
У липні 2013 року команда Harps-N отримала завдання спостерігати зорю Kepler-78. Згодом було підтверджено існування планети Kepler-78b — за розміром майже як Земля, але розташованої надто близько до своєї зорі. Це був пекельно гарячий світ, де рік триває лише 8,5 годин.
Попри це, відкриття стало черговим кроком до головної мети — знайти справжню двійницю Землі, планету, придатну для життя.
Нове покоління мисливців на планети
Сучасні спектрографи, супутникові телескопи та комп’ютерні алгоритми дають змогу астрономам виявляти все менші планети — навіть ті, що можуть бути кам’янистими, з океанами та атмосферою.
Мисливці на планети вже знають: таких світів у Всесвіті — мільярди. І кожен новий сигнал може наблизити нас до відповіді на найстаріше питання людства:
«Чи ми справді самі у Всесвіті?».
