Как астроном Питер ван де Камп планеты искал

В 1995 году швейцарские астрономы Мишель Майор и Дидье Кело открыли первую планету, расположенную за пределами Солнечной системы. Обнаружена она была у звезды 51 Пегаса. В 2015 году ей присвоено имя Димидий, происходящее от латинскогодоова «половина», что напрямую связано с массой планеты, которая составляет примерно половину массы Юпитера. В 2019 году Майор и Кело получили за это открытие Нобелевскую премию. С той поры экзопланет, то есть планет, находящихся у других звёзд, обнаружено несколько тысяч. Однако поиски этих небесных тел начались задолго до открытия швейцарцев.

Как астроном Питер ван де Камп планеты искал

Невидимые спутники звёзд

Первое официальное заявление о существовании планет у других звёзд сделал философ и еретик Джордано Бруно, сожжённый в 1600 году по решению суда инквизиции. Во время суда Бруно и сделал известное нам заявление, которое было добросовестно записано инквизиторами: «Существуют неисчислимые солнца, бесчисленные земли, которые кружатся вокруг своих солнц, подобно тому, как наши семь планет кружатся вокруг нашего Солнца». Разумеется, никаких доказательств философ на этот счёт не привёл.
В 1783 году на заседании Лондонского королевского астрономического общества английский астроном Джон Гудрайк сделал доклад о своих наблюдениях звезды Алголь, или Глаз Медузы, — переменной, блеск которой меняется за 2 дня 9 часов и 45 минут. Гудрайк предположил, что причиной систематических затмений может быть большая планета или другая звезда. Первая версия стала достаточно популярной.
В 30-е и 40-е годы XIX века немецкий астроном Фридрих Бессель, известный в том числе тем, что первым определил расстояние от Солнца до звезды 61 Лебедя, изучал движения ярких звёзд Сириуса и Проциона. Учёный определил, что звезды испытывают возмущения от других тел, вращающихся вокруг них. Астрономы приступили к поискам этих невидимых спутников и даже открыли их. Спутник Сириуса был открыт в 1862 году оптиком Алваном Кларком, спутник Проциона — в 1899 году астрономом Джоном Шеберле. Оба спутника оказались не планетами, а звёздами — белыми карликами. Планеты отличаются от звёзд тем, что первые светят только отражённым светом, в то время как звёзды — самосветящиеся тела: в их недрах идёт термоядерная реакция.
Буквально через год после открытия спутника Проциона с помощью спектрального анализа учёные установили, что затмения в системе Алголя и у подобных ему звёзд вызваны не планетами: более слабая по блеску звезда проходит на фоне яркой, затмевая её. Так что планетная версия вновь потерпела фиаско.

Что делать, если нет хорошего телескопа?

Вторая половина XIX века для астрономии была временем развития астрометрии и активного определения расстояния до звёзд. Однако в 1922 году американский астроном Эдвин Хаббл открыл Вселенную: до этого момента считалось, что все видимые нами объекты (звезды, туманности и пр.) входят в нашу галактику — Млечный Путь. Хаббл определил расстояние до некоторых туманностей и, наблюдая их в крупнейший телескоп мира, доказал, что они, как и наша галактика, состоят из миллионов звёзд и тысяч туманностей. Так появилось новое направление в науке — внегалактическая астрономия, которой стали заниматься многие ведущие обсерватории мира. А те, у кого не было подходящих инструментов, стали активно заниматься изучением природы звёзд и поиском новых типов переменных. Правда, для спектральных исследований требовалось и специальное оборудование.
Обсерватория имени Спроула Суортмор-колледжа (штат Пенсильвания, США) не относилась к передовым. Её главный инструмент 61-сантиметровый рефрактор, установленный в 1906 году, не годился для проведения серьёзных внегалактических исследований и был малопригоден для спектральных изучений. Собственно, его и устанавливали для того, чтобы вести наблюдения за положением звёзд, для определения их параллакса и вычисления расстояния до них (Параллакс — изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя, — прим, ред.). — Однако в середине XX века именно эта обсерватория прославилась темой внесолнечных планет, поисками которых занялся астроном Питер ван де Камп.

Пропагандист планетных систем

Питер ван де Камп родился в голландском городе Кампене в 1901 году. Окончил университет города Утрехта по специальности небесная механика, а после начал работать в обсерватории Гронинген. Однако в бедной послевоенной Европе тех лет делать было особо нечего, так что, последовав примеру своего младшего брата-химика, он перебрался в США, где продолжил заниматься любимым делом — определением расстояния до звёзд. Сменив три места работы, переезжая из одной обсерватории в другую, в 1937 году он получил приглашение возглавить обсерваторию имени Спроула.
Если Бессель смог определить невидимые спутники у других звёзд, изучая их собственное движение, то почему бы таким же методом не поискать и планеты, решил де Камп. Для подобного поиска он выбрал три звезды с очень быстрым угловым движением по небу — это позволяло быстрее обнаружить возмущения в движении. К тому же с помощью крупнейших телескопов их окрестности были изучены, и если бы там, пояримеру Сириуса и Проциона, находились какие-то звёздные спутники, то их бы уже обнаружили. Искали планеты у 61 Лебедя, той самой, до которой Бессель определил расстояние (как раз и столетний юбилей этого события отметили); у звезды Барнарда, хоть и не видимой глазом, но имеющей самое большое собственное движение из всех известных звёзд; и у звезды Лаланд 21185 из созвездия Большой Медведицы — она тоже довольно тусклая, но имеет быстрое собственное движение по небу.
Результат поиска не заставил себя ждать: уже в 1942 году обсерватория Спроула объявила об открытии двух планет с массами в 16 раз больше, чем у Юпитера, в системе звезды 61 Лебедя, в 1951 году — о планете у звезды Лаланд 21185, а ещё через десять лет — у звезды Барнарда. Информация о планетных системах у этих звёзд попала во многие популярные книги и учебники. Сам же директор обсерватории на всех конференциях и в прессе призывал искать планеты и у других звёзд, за что даже получил прозвище «пропагандист планетных систем».

Пулково спешит на помощь

В 1972 году Питер ван де Камп по состоянию здоровья ушёл с поста директора обсерватории Спроула. Через год после этого американские астрономы Джордж Гейтвуд и Генрих Айххорн заявили, что использовали более крупный инструмент при наблюдении звезды Барнарда (рефрактор с диаметром линзы 76 см) и не обнаружили никаких отклонений в движении звезды. А в 1976 году разразился самый настоящий скандал: Вульф-Дитер Хайнц, сменивший де Кампа на посту директора, заявил, что все данные о планетных системах получены из-за дефекта объектива — они появляются каждый раз после его чистки! Хайнц провёл наблюдения других звёзд и обнаружил у них такие же отклонения!
Казалось бы, после таких убедительных доводов можно было поставить крест на открытиях внесолнечных планет и научной репутации Ван де Кампа. Но в 1977 году вышла работа советского астронома Александра Дейча, в которой он, опираясь на 30-летние наблюдения звезды 61 Лебедя, в том числе с помощью 65-сантиметрового пулковского рефрактора с великолепной цейссовской оптикой, сообщил: в системе этой звезды присутствуют как минимум два небесных тела, являющиеся планетами. Веса этому заявлению добавлял тот факт, что ранее другой пулковский астроном, Наталья Шахт изучала звезду Лаланд 21185 и не обнаружила никаких отклонений, что говорило об объективности наблюдений пулковских астрономов и исключало дефект телескопа.
Александр Дейч, как и Питер ван де Камп, был авторитетным учёным, занимающимся темой определения расстояния до звёзд. Причём каждый из них за свою жизнь сумел определить расстояния до почти одинакового числа звёзд — около 18000 на каждого.
Отметим ещё один общий факт: оба учёных увлекались музыкой — первый играл на пианино, альте и скрипке, второй — на рояле; оба в молодости отказались от карьеры музыканта, выбрав астрономию.
Наблюдения Дейча позволили Питеру ван де Кампу отбиться от нападок критиков и продолжать утверждать, что планеты у звезды Барнарда и 61 Лебедя действительно существуют, а вот у Лаланд 21185 — действительно, возможна и ошибка.

Планета, да не та

Питер ван де Камп скончался 18 мая 1995 года, совсем немного не дожив до объявления об открытии первой внесолнечной планеты. Через год после его смерти один из главных критиков его открытий — Джордж Гейтвуд заявил, что обнаружил у Лаланд 21185 невидимого компаньона. Казалось бы, прав был Ван де Камп, но — увы, планету искали в течение многих лет, используя крупнейшие телескопы мира, однако так и не обнаружили. Иначе говоря, астрометрические данные Натальи Шахт оказались верны. У 61 Лебедя планеты также не нашли, и лишь в 2018 году испанские учёные открыли планету у звезды Барнарда, но она не имела ничего общего с открытием де Кампа: его невидимые планеты должны были превосходить нашу Землю в сотни раз, а найденная планета меньше неё в два раза.
Александр Дейч умер значительно раньше — в 1986 году. И хотя планет у звезды 61 Лебедя так и не нашли, именно его труды заложили основу астрометрического метода, который позволяет заниматься поиском экзопланет тем, кто не имеет серьёзных и дорогих инструментов, как было сто лет назад во время становления внегалактической астрономии. Тем более что его метод даёт меньше ошибок, хотя значительно кропотливее и сложнее астрофизических, благодаря которым открыто большинство .внесолнечных планет.

Журнал: Тайны 20-го века №23, июль 2020 года
Рубрика: Первопроходцы
Автор: Юрий Соломонов

Метки: биография, Тайны 20 века, астрономия, планета, США, звезда, телескоп, Камп



Telegram-канал Багира Гуру


Исторический сайт Багира Гуру; 2010 —