Японские кроссворды: Телескоп Subaru заснял уголок ночного неба и встревожил учёных неожиданными данными

3 июня миру был представлен результат недавних открытий орбитального телескопа Subaru. Группа учёных из 50 человек во главе с японскими астрофизиками Хироки Харакавой и Такуя Такарадой сообщила об открытии новой гигантской экзопланеты Ross 508 b со скалистым ландшафтом. Это так называемая супер-Земля. Там жарче, чем на Земле, вероятно, там есть вода, скорее всего, она пригодна и для жизни. Но нужно получше изучить атмосферу, которая пока под вопросом.

В мире немало мощных телескопов, которые ежедневно работают над тысячами различных задач по изучению космоса. Одних только обсерваторий, наблюдающих за экзопланетами (стационарных и мобильных, наземных и на бортах зондов), десятки и сотни. К примеру, недавно благодаря телескопу ALMA учёный мир узнал об образовавшемся вокруг экзопланеты SR 12c протопланетном диске, потенциальном хранилище аминокислот и других важных элементов. Телескоп VLT изучает процессы разрушения протопланетных дисков. Европейский космический телескоп CHEOPS, работающий на солнечно-синхронной орбите высотой около 700 километров, находит новые экзопланеты транзитным методом, то есть путём наблюдения за траекторией движения планеты на фоне звезды, к системе которой она относится.

Телескоп NASA "Джеймс Уэбб" в точке Лагранжа L2 системы Солнце – Земля и вовсе "с риском для жизни" (на днях в него влетел микрометеорит) исследует нюансы образования самых первых звёзд и галактик. У каждого телескопа свои возможности и задачи, и невозможно создать такой универсальный телескоп, который заменил бы все остальные.

Телескоп Subaru был запущен в эксплуатацию в 1999 году, и на его открытие даже приехала принцесса Саяко, единственная дочь 125-го императора Японии Акихито. Subaru — национальная гордость Страны восходящего солнца и очень практичная "машинка" для обнаружения экзопланет. С помощью Subaru можно установить с малой погрешностью размер планеты, а также сделать подробный анализ её атмосферы. За умение наблюдать широким спектром Subaru ещё называют "зодиаком" — в честь пояса на небесной сфере вдоль эклиптики, на котором располагаются все известные объекты в Галактике.

Этот телескоп работает на оптическом и инфракрасном спектре. Его диаметр составляет 8,2 м, угловое разрешение — 0,23", эффективная площадь — 53 кв. м (плюс-минус один метр), фокусное расстояние — 15 м. На Subaru стоит одно из самых больших монолитных зеркал в мире (лишь незначительно уступает большому бинокулярному телескопу LBT, зато превосходит по данному параметру Very Large Telescope). Благодаря Subaru японцы сделали самый чёткий в истории астрофизики снимок туманности Андромеды. С его же помощью выяснили природу красных галактик, и оказалось, что это переходная фаза между совсем молодыми галактиками и более старыми.

Не так давно всего за десять месяцев Subaru помог открытию 1824 "кандидатов в сверхновые", причём самых разных типов. Наконец, Subaru в коллаборации с телескопом VISTA, британским инфракрасным телескопом и телескопом NASA "Спитцер" обнаружил самую удалённую от нас галактику из всех до сих пор открытых, расстояние составляет 13,5 млрд световых лет. Но сегодня речь о более близких космических объектах, представляющих тем не менее особый интерес для науки. Большая часть из них так или иначе связана с теорией Большого взрыва, в рамках которой, как предполагают учёные, образовались миллиарды отдельных миров.

Казалось бы, экзопланеты, то есть планеты вне Солнечной системы, открывают ежедневно. По состоянию на апрель 2022 года известно о 5002 экзопланетах в 3688 планетных системах. Если в 1992 году их фиксация была чем-то беспрецедентным, то сегодня это часть научной рутины. Однако нельзя забывать, что именно они открыли учёным глаза на уникальность любой планетной системы. В феврале 2020 года российский учёный из Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович отметил в своём интервью, что раньше человечество и не подозревало, что, по сути, у каждой звезды есть своя планета.

Тем не менее экзопланеты с потенциально пригодными для жизни условиями по пальцам можно пересчитать.Среди них — Проксима Центавра b, Глизе 581 c, Тау Кита е, Kepler-438 b, Wolf 1061c. Это штучный товар, и прибавление в этом списке всегда кстати. В этом свете новое открытие японских учёных, сделанное в этом году, приобретает особую важность. Начнём с того, что экзопланеты открывать не так-то просто — они всё равно что пылинки на фоне горящих гигантских лампочек в виде звёзд. Ross 508 b открыли в ходе долгого спектрометрического наблюдения за красным карликом Ross 508 с помощью прибора InfraRed Doppler на телескопе Subaru.

Экзопланета Ross 508 b расположена на расстоянии 36,5 светового года от Солнца, её масса составляет 0,177 массы Солнца, или 4 массы Земли, а радиус — 0,211 радиуса Солнца. При этом год на ней длится 10 759 земных дней, из-за чего там жарче, чем на Земле. Ландшафт там преимущественно скалистый. По ряду параметров Ross 508 b, которую также называют "супер-Землёй" (массивнее Земли, полегче Нептуна), вписывается в концепцию галактической зоны обитаемости (GHZ), предложенной в 1995 году учёным Гильермо Гонсалесом. Эта зона потенциально интересна как с точки зрения поиска внеземной жизни, так и в качестве территории, пригодной для земной колонизации. В Млечном Пути "обитаемая зона" расположена в регионе от 7 до 9 килопарсек от центра Галактики. Для сравнения: по состоянию на апрель 2022 года "Вояджер-1" находился на расстоянии 0,000756 парсека, или 0,000000756 килопарсека. Именно на этом сопоставлении данных становится понятно, насколько пока велики у человечества шансы наткнуться на что-нибудь интересное.

Экзопланета Ross 508 b находится у внутреннего края зоны обитаемости. Говоря проще, условия там вполне пригодны для существования потенциальной жизни. После Проксимы b это вторая по близости к нам землеподобная планета с умеренным климатом. Человек, не обременённый скафандром и множеством систем жизнеобеспечения, там не выживет, но вот интересные формы внеземной жизни зародиться могут. Опять же, не факт, что это какие-то антропоморфные гуманоиды, это могут быть формы, выходящие из ряда вон, находящиеся вне человеческого представления о привычных формах жизни.

Какие на сегодняшний день есть этому подтверждения? Хироки Харакава и его коллеги зафиксировали на Ross 508 b косвенные признаки наличия органики, однако отметили, что экзопланету окружает мощное газовое поле и это пока на даёт возможность получить более точные сведения. Сейчас изучается внутренний состав Ross 508 b. Гипотетически он аналогичен земному, и сейчас собираются подключить космический телескоп TESS для получения новых данных. Одна из ближайших задач команды — изучить состав атмосферы Ross 508 b и механизм её эволюционного развития, далее — сопоставление всех данных с привлечением новых методов, после чего можно уже будет делать выводы о возможных формах жизни, которые либо уже населяют "супер-Землю", либо при определённых условиях зародятся там.