Звезда Барнарда-красная

Астрономы исследовали две таких близких звезды, пытаясь об­наружить их возможные колебания. Хорошим кандидатом счита­лась Звезда Барнарда-красная звезда главной последовательности, находящаяся на расстоянии всего 1,83 пк, то есть вторая по удален­ности от Солнца (после системы альфа Кентавра). В1963 году Питер ван де Камп (1901-1995) впервые объявил, что обнаружил планету у Звезды Барнарда; а позже, в 1980х, заявил, что там две планеты. Он измерял положения звезд на фотопластинках, полученных в об­серватории Спрул (шт. Пенсильвания) с 1938 по 1981 год. Прошло несколько десятилетий, пока астрономы пришли к единому мне­нию, что это ошибочное заключение ван де Кампа было вызвано изменениями телескопа, после того как объектив был снят для про­мывки, а затем поставлен на место.

Вторым кандидатом для поиска колебаний положения ста­ла звезда Лаланд 21185, еиДе одно красное светило главной после­довательности на расстоянии 2,54 пк, четвертое по расстоянию от Солнца. Впервые о существовании планеты у этой звезды заявила в 1960 году Сузан Липпинкот из обсерватории Спрул. В 1996 году Джордж Гейтвуд из Обсерватории Аллегени (шт. Пенсильвания) сообщил об обнаружении спутников этой звезды, значительно ме­нее массивных, чем планета Липпинкот. Кроме того, ван де Камп утверждал, что обнаружил планету с массой впятеро больше, чем у Юпитера, у звезды солнечного типа эпсилон Эридана. Но до сих пор ни одно из этих заявлений не подтверждено. Заподозренные звезды, как и другие ближайшие светила, стоят в списке на иссле­дование космическими телескопами. Все старые наблюдения изза сложностей их анализа, вызванных техническими ограничениями прежних наземных приборов, были выброшены в корзину.

В конце концов более успешным для обнаружения экзопланет оказался метод измерения колебаний скорости. Первое опубли­кованное сообщение об открытии, требующем последующего под­тверждения, появилось в 1988 году. Его авторами были канадцы Брюс Кэмпбелл, Г. Уокер и С. Янг. Их наблюдения лучевых скоро­стей показали, что вокруг звезды гамма Цефея обращается планета. В 2003 году это открытие было подтверждено.

Экзопланетная астрономия реально началась в 1992 году, когда Александр Волыцан и Дейл Фрейл объявили об открытии двух или даже трех планет, обращающихся вокруг пульсара Р8К В1257+12. Астрономов это крайне удивило, поскольку пульсары были послед­ними в списке звезд, у которых ожидались планеты. Ведь считалось, что это остатки звезд, переживших вспышку сверхновой, которая должна была разрушить любые планеты. Посылаемые пульсаром равномерные радиоимпульсы позволяют очень точно следить за его положением, выявлять возмущения со стороны планет и таким образом обнаруживать их. Пульсар посылает сигналы как точные часы, и если планета движется вокруг пульсара, то мы замечаем, что эти «часы» то спешат, то отстают.

Этот метод похож на метод лучевых скоростей, использующий эффект Доплера, с той лишь раз­ницей, что вместо вычисления скорости звезды здесь измеряются и суммируются интервалы времени между последовательно при­ходящими импульсами. По существу, это позволяет определять из­менение расстояния до пульсара. Этот метод обеспечивает точность хронометража до десятков миллисекунд, позволяя установить сдвиг в положении пульсара примерно на 0,00002 а. е.

Планеты вокруг пульсара, вероятно, сильно пострадали от взры­ва сверхновой. Это могут быть выжившие ядра планетгигантов, не­когда похожих на Юпитер. Звезды, которые взрываются как сверх­новые, живут недолго по сравнению с продолжительностью эво­люции жизни на Земле. После взрыва от них остается нейтронная звезда, которая продолжает угрожать жизни на любой соседней планете. Повидимому, все три планеты движутся вокруг упомяну­того пульсара почти в одной орбитальной плоскости (как в Солнеч­ной системе), но размеры их орбит меньше, чем у Меркурия.

Вернемся к планетам у обычных звезд. Поскольку ожидаемые вариации скорости звезды были очень малы, удивлению астроно­мов не было предела, когда в 1995 году методом скоростей была от­крыта первая планета у звезды Солнечного Типа. Мишель Майор из Женевской обсерватории и его студент Дидье Келос объявили об от­крытии планеты, обращающейся вокруг звезды 51 Пегаса с перио­дом 4,23 суток. Масса этой планеты не менее 0,47 массы Юпитера, а ее орбита удалена всего на 0,05 а. е. от звезды (около 1% Расстояния Юпитера от Солнца и в 8 раз ближе Меркурия к Солнцу). Именно благодаря своей близости к звезде планета вызывает у нее вариации скорости с амплитудой 6о м/с, что заметно превышает 13 м/с, вызы­ваемых Юпитером у Солнца. Поэтому изменения скорости 51 Пегаса удалось обнаружить в значительно более короткой серии наблюде­ний, чем ожидалось.

В нашей Солнечной системе газовые планеты гиганты располо­жены на периферии, а каменистые планеты — во внутренней обла­сти. Но первая же экзопланета, обнаруженная у звезды солнечного типа, оказалась гигантом, расположенным очень близко от светила. Это не согласуется с картиной Солнечной системы, но это именно то, что должен был дать метод лучевых скоростей. Уже обнаруже­ны сотни экзопланет, причем большинство — методом лучевых скоростей. Похоже, что для таких систем типичны близкие к звезде планеты гиганты. Эти гиганты вызывают настолько сильный воз­мущающий эффект, что планеты типа Земли не смогли бы там дви­гаться по устойчивым орбитам на расстоянии от звезды, пригодном для жизни. Означает ли это, что наша Солнечная система — исклю­чение из правил?