9 января 1992 года в журнале Nature появилась статья об открытии сразу двух первых планет там, где их никто не ожидал обнаружить, — у миллисекундного пульсара. Как известно, за открытие первой экзопланеты в 2019 году Нобелевскую премию вручили Мишелю Майору и Дидье Кело1, однако исторически открытие первых («неправильных») экзопланет всё же принадлежит польскому астроному Александру Вольщану.
Пульсар PSR1257+12, о котором идет речь, был найден в 1990 году тем же Александром Вольщаном, работавшим в американском Университете штата Пенсильвания, с помощью радиотелескопа Аресибо в Пуэрто-Рико. Сейчас этот пульсар принято обозначать как PSR B1257+12, или альтернативно PSR J1300+1240. Кроме того, после конкурса NameExoWorlds, проведенного Международным астрономическим союзом, у него в 2016 году появилось собственное имя — Лич. В современных фэнтези лич — это маг-некромант, ставший нежитью после смерти или же в результате магического преображения; такое создание чрезвычайно опасно, малопредсказуемо, коварно и способно управлять прочими «умертвиями».
Этот Лич находится от нас на расстоянии 2300 световых лет в созвездии Девы. Его открытие произошло на самом деле благодаря поломке радиотелескопа, после которой на работу в Аресибо были наложены некоторые ограничения — телескоп не мог поворачиваться вслед за отслеживаемым на небе объектом и утратил на какое-то время привлекательность для многих проектов — этим и воспользовался польский астроном, решивший провести обзор, выявляющий новые миллисекундные пульсары. Получившему таким образом «бесхозное» время для наблюдений Вольщану удалось обнаружить два новых пульсара, одним из которых и был «аномальный» PSR1257+12 с частотой вращения 160,8 Гц, что соответствует периоду вращения 6,2 мс. Наблюдавшиеся колебания частоты сигнала от него при этом оказались слишком незначительными, чтобы объяснить их взаимодействием с соседом звездных размеров, поэтому возникла гипотеза о наличии у пульсара совсем небольших спутников.
Первоначально таким образом были предсказаны две относительно крупные планеты массой примерно в 3–4 массы Земли каждая, которые обращались вокруг пульсара за 67 и 98 дней. Известие об этой находке просочилось в газеты еще до научной публикации. В британской газете The Independent соответствующая заметка была опубликована 29 октября 1991 года, однако сам Вольщан новость комментировать тогда отказался — из-за опасений, что сорвется его публикация в научном журнале. 14 декабря 1991 года еще более уверенно об открытии планет написал New Scientist. Наконец 9 января 1992 года появилась и научная публикация в Nature 2 за подписью двух авторов — Вольщана и канадского астронома Дейла Фрейла, который подтвердил открытие с помощью наблюдений на другом радиотелескопе.
Наличие планет у пульсара вызвало немалое удивление у многих астрономов, которые считали, что планеты могут существовать только у звезд Главной последовательности, а в момент взрыва сверхновой — именно так в основном и рождаются нейтронные звезды — звездный остаток должен неизбежно лишаться не только внешней оболочки, но и близких планет. Дополнительные сомнения у ученых вызывал также один из недавних тогда случаев, когда громкое заявление о наличии планеты у пульсара PSR1829–10 было спустя год отозвано из-за ошибок в расчетах. Об открытии планеты тогда заявляли британец Эндрю Лайн из Манчестерского университета и австралийский астрофизик Мэтью Бейлз — это произошло в июле 1991 года, а в 1992 году ученые отказались от своих утверждений.
Тем не менее открытие Вольщана и Фрейла устояло, а в 1994 году у того же пульсара с помощью усовершенствованной техники ими была открыта еще одна планета, которая до сих пор считается рекордно маленькой среди всех экзопланет, — ее масса менее чем в два раза превышает массу Луны, и она обращается вокруг пульсара за 25 суток.
Кроме того, в этой же звездной системе может присутствовать свой пояс астероидов или пояс Койпера. В 1996 году заговорили также о возможности наличия у пульсара четвертой удаленной гигантской планеты, однако впоследствии эта гипотеза не подтвердилась.
Первоначально три планеты обозначались как A, B и С, затем, в соответствии с новыми соглашениями по обозначению экзопланет, их стали записывать как PSR B1257+12 b, PSR B1257+12 c и PSR B1257+12 d (по мере удаленности от пульсара), ну и, наконец, в настоящее время у них также есть собственные имена: Драугр (нежить из скандинавской мифологии), Полтергейст (от немецкого «шумный призрак») и Фобетор — один из тысячи сыновей Гипноса, бога сна в «Метаморфозах» Овидия, появляющийся в снах в образе зверей и птиц.
Сам пульсар обладает массой в 1,4 солнечной, что типично для большинства нейтронных звезд и пульсаров. Его радиус оценивается примерно в 10 км, что также весьма характерно для пульсаров и нейтронных звезд. При этом температура его поверхности достигает 29 тыс. °C. Считается, что этот пульсар образовался 1–3 млрд лет назад в результате слияния пары быстро вращающихся белых карликов. Планеты же, как полагают, стали результатом повторного процесса формирования протопланетного облака в результате последствий этого слияния — из диска выброшенного при катаклизме вещества, которое осталось на орбите. Другие возможные сценарии включают в себя необычные остатки сверхновых либо кварковую новую — гипотетический мощнейший взрыв, который сопровождал превращение пульсара в кварковую звезду. Тем не менее именно слияние белых карликов многим ученым кажется самым вероятным сценарием в данном случае.
Открытие Лича с планетами стимулировало поиск других экзопланет, вращающихся вокруг подобных пульсаров, однако со временем выяснилось, что такие планеты довольно редки: за три десятилетия лишь менее чем у десятка пульсаров было подтверждено наличие каких-либо планет либо поясов астероидов — в том числе в 2000 году у миллисекундного пульсара PSR B1620–26, в 2006 году у магнитара 4U0142+61, а в 2011 году — у миллисекундного пульсара PSR J1719–1438.
Разумеется, надеяться на то, что на «похожих на Землю» планетах возле мертвых звезд может появиться и сохраниться похожая на земную жизнь, не приходится. Можно разве что фантазировать о каких-то причудливых формах, питающихся радиацией, смертельной для известной нам жизни.
Вольщан не получил Нобелевку 3, но стал лауреатом многих престижных премий, в том числе Награды Фонда польской науки в 1992 году — самой престижной польской премии в сфере науки, часто именуемой «польским Нобелем», — и медали Мариана Смолуховского (2001) — высшей награды, присуждаемой Польским физическим обществом. Работая за рубежом — первоначально в Западной Германии, затем в США, — Вольщан никогда не забывал о своей стране, которую был вынужден надолго покинуть с началом военного положения в Польше в 1981 году. С 1994 года он вернулся читать лекции в свою альма-матер — Университет Николая Коперника в Торуни. Однако в 2008 года в польских СМИ появилась информация, что Вольщан в 1973–1986 годах сотрудничал со службой безопасности. Сам он не отрицал этого факта, хотя и подчеркивал, что во всех разговорах с кураторами передавал лишь не относящуюся к делу информацию — обычно общеизвестную, — и это никому не вредило. Тем не менее он подал в отставку в своем университете, и эта отставка была принята ректором — при этом обе стороны выражали готовность к дальнейшему научному сотрудничеству. Не исключено, что эта история тоже «подпортила карму» потенциальному лауреату Нобелевской премии.
Дмитрий Тюрин
1 trv-science.ru/2019/10/nobelevskaya-premiya-ximera-po-fizike/
2 nature.com/articles/355145a0
3 gazeta.ru/science/2022/01/09/14396275.shtml
(3 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка...