Дмитрий Вибе: Ненаблюдавшиеся компаньоны
Дмитрий Вибе
Опубликовано 24 августа 2012 года
Число известных внесолнечных планет сейчас особенно красиво — 777. Но только то ли одна, то ли две из этих планет открыты способом, который изначально считался единственно возможным. Этот способ — астрометрический, самый универсальный из всех методов обнаружения экзопланет.
Прочие подходы — измерения лучевых скоростей, наблюдения затмений и др. — так или иначе тяготеют к планетам, орбиты которых незначительно наклонены к лучу зрения. Астрометрическому же методу угол между орбитой и лучом зрения, вообще говоря, безразличен. Повёрнута ли орбита к нам «боком», или же мы смотрим на неё «сверху», в любом случае тяготение планеты будет смещать звезду в картинной плоскости.
Но это в теории. На практике измерить сдвиг звезды в плоскости небосвода настолько непросто, что попытки найти таким образом не то что планеты, но и более массивные невидимые спутники звёзд (красные карлики, белые карлики, коричневые карлики) можно пересчитать по пальцам. Более других известны спутники Сириуса и Проциона, заподозрить наличие которых заставили извилистые траектории этих звёзд. Бессель объявил о существовании «тёмных компаньонов» двух этих звёзд в 1844 году, и лишь много лет спустя, в конце XIX века, белые карлики Сириус B и Процион B удалось обнаружить при помощи прямых наблюдений, подтвердив тем самым громкий первый успех астрометрического метода.
К сожалению, первый успех оказался, по сути, и последним. Никаких других хоть сколько-нибудь прозвучавших открытий белых и красных карликов при помощи астрометрического метода с тех пор сделано не было. Иное дело — планеты. Изначально казалось вполне логичным использовать для поиска планет тот же метод, что уже зарекомендовал себя при поиске других невидимых спутников.
Наиболее насыщенной оказалась история астрометрических поисков планет вокруг звезды Летящей Барнарда. Она обладает самым большим собственным движением, но интересной с точки зрения поисков планет её делает не скорость, а близость. Ближе к нам, чем звезда Барнарда, расположена только тройка звёзд Альфа-Проксима Центавра. Так что если мы когда-то соберёмся путешествовать в космосе, было бы хорошо, чтобы у звезды Барнарда были планеты, раз уж их нет у Альфы Центавра.
Петер ван де Камп (обсерватория Свартморского колледжа, США), организуя поиски спутников звезды Барнарда, справедливо предполагал, что чем ближе звезда, тем проще будет зафиксировать её смещение, вызванное тяготением компаньона. Кстати, ван де Камп говорил, что астрометрические компаньоны нельзя называть невидимыми (invisible), и строго использовал для них прилагательное «ненаблюдавшиеся» (unseen), считая его более оптимистичным.
Ван де Камп подошёл к делу очень тщательно. Он начал наблюдения в 1938 году, но только через 25 лет впервые чётко сформулировал их результаты. В статье 1963 года он детально описал и наблюдения, и выводы, сделанные на их основе. Пятьдесят наблюдателей, дюжина измерителей, 609 ночей, 2413 фотопластинок. Вывод — Летящая Барнарда летит по волнистой линии, потому что её движение по Галактике возмущается ненаблюдавшимся спутником с массой около 1,6 массы Юпитера. Спутник обращается вокруг звезды по сильно вытянутой орбите с периодом 24 года.