Краткая история поиска планеты Х
Когда группа шведских астрономов подумала, что нашла новый объект на дальней окраине Солнечной системы, она отнеслась к этому с радостью, но одновременно очень настороженно. Вместо того чтобы проходить весь длительный процесс, связанный с научной публикацией результатов, они быстро разместили свои выводы в онлайне, предложив другим астрономам проверить их.
В чем причина этой шумихи? Ученые подумали, что они нашли новое, довольно крупное небесное тело на территории Плутона — нечто похожее на «планету Х», поиски которой ведутся уже давно.
Но не торопитесь ликовать, космические фанаты. Желание шведских астрономов исполнилось, и другие ученые отреагировали незамедлительно на их интернет-публикацию. В основном это были скептические замечания.
Охота за скрытыми планетами в Солнечной системе ведется издавна, и в ней есть немало успехов. Увидев странные отклонения орбиты Урана, французский астроном Урбен Леверье (Urbain LeVerrier) в 1846 году открыл Нептун, доведя количество известных планет до восьми. А когда и Нептун продемонстрировал странности на своей орбите, которые нельзя было объяснить, ученые начали поиски девятой планеты.
Американский астроном Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell) приступил к поискам загадочной планеты Х в 1906 году, положив начало охоте, которая продолжилась и после его смерти. Наконец Клайд Томбо (Clyde Tombaugh) в 1930 году нашел небесное тело возле расчетного местоположения планеты Х, и некоторые ученые вначале подумали, что оно может быть таким же массивным, как Земля.
Другие ученые думали, что скрытый мир находится еще ближе. Во внутренней части Солнечной системы отклонения орбиты Меркурия вызвали предположения о существовании неподалеку от Солнца еще одной планеты, которой дали название Вулкан. Но теория относительности Альберта Эйнштейна по сути дела уничтожила эту теорию, показав, что странности орбиты Меркурия объясняются пространственно-временными искривлениями рядом с огромной звездой.
С тех пор спекуляции на тему гигантских миров за Нептуном перебрались в сферу псевдонауки. Писатель Захария Ситчин (Zechariah Sitchin) предложил идею о планете Нибиру в качестве объяснения формирования Земли и астероидного пояса, а также происхождения вавилонской мифологии.
Но ведется и вполне научная охота на планеты и небесные тела за пределами Нептуна, которые как минимум больше Плутона. Эрида, открытая Брауном в 2005 году, чуть меньше по размерам, но массивнее Плутона. А еще одна карликовая планета с названием 2012 VP113, имеющая диаметр около 450 километров, может оказаться одним из самых удаленных известных объектов такого рода, поскольку минимальное расстояние ее орбиты от Солнца составляет около 11,5 миллиарда километров.
Вутер Флеммингс (Wouter Vlemmings) и его коллеги из Технического университета Чалмерса в своей работе описывают наблюдения за перемещающимся на фоне звезд объектом, который они обнаружили при помощи комплекса радиотелескопов в Атакаме (Чили). Новому миру они дали название Гна в честь скандинавской богини, которая передает послания богине мудрости Фрейе.
По их оценкам, минимальный размер этого тела в диаметре может составлять от 220 до 880 километров, если предположить, что его орбита проходит на расстоянии от 1,76 до 3,68 миллиарда километров от Солнца. Это максимальное удаление в поясе Койпера, представляющем собой скопление ледяных астероидов, выходящих наружу за пределы орбиты Нептуна, и включающем в свой состав Плутон и большинство других карликовых планет.
Ученые из университета Чалмерса говорят, что Гна может быть даже больше. «По идее, мы по результатам своих наблюдений не можем исключить, что это большое и свободное тело размером до 4 000 астрономических единиц», — отмечает Флеммингс. Астрономическая единица это примерно расстояние от Земли до Солнца, а 4 000 астрономических единиц это 590 миллиардов километров. По сути дела, Гна это большая блуждающая планета, которая не привязана к нашей Солнечной системе силой притяжения.
Однако коллектив Флеммингса навлек на себя гнев других астрономов, ищущих такого рода мини-миры.
«Прежде чем публиковать результаты и делать смелые заявления, авторам следовало потихоньку спросить других астрономов, обладающих соответствующими знаниями, — говорит доцент физики и астрономии Эрик Мамаджек (Eric Mamajek) из Рочестерского университета. — На мой взгляд, это переменные фоновые источники, не относящиеся к Солнечной системе».
Одно из главных возражений против выводов Флеммингса, это низкая вероятность увидеть вообще что-нибудь, потому что поле обзора у радиотелескопов в Атакаме очень маленькое. А если смотреть только на крошечную полоску в небе, нет особых шансов увидеть многочисленные световые точки, сигнализирующие о движении объекта. Браун говорит, что Флеммингсу очень повезет, если он вообще что-нибудь увидит.
Еще одна проблема это количество измерительных точек в распоряжении у команды Флеммингса. В исследовании говорится, что объект был замечен дважды, 20 марта и 14 апреля 2014 года. Соединив точки, ученые определили скорость объекта и расстояние до него. Однако астроном из Института Карнеги Скотт Шепард (Scott S. Sheppard), также открывший несколько далеких тел в Солнечной системе, отмечает, что двух позиций просто недостаточно.
«Линию можно провести через любые две точки, — говорит он. — Если бы у них было три точки, я бы заинтересовался». Но даже в этом случае доказать свою правоту было бы сложно. Шепарду знакомы предположения о существовании крупных тел за Нептуном, потому что он и сам производил некоторые расчеты, основываясь на отклонении орбит карликовых планет. Тем не менее, он никогда открыто не выдвигал эту идею.
Браун и Шепард отмечают, что астрономические наблюдения в рамках поиска такого рода объектов уже ведутся, и на том расстоянии, которое они кладут в основу своих доводов, все, что в поперечнике больше 200 километров, сейчас было бы уже видно, возможно даже, в мощный любительский телескоп.
А еще есть проблема размера. Браун говорит, что даже имея в поперечнике расстояние в 160 километров, Гна была бы одним из самых крупных видимых объектов в этой части внешней Солнечной системы. Почти все открытые до сих пор объекты из пояса Койпера и за Нептуном намного меньше.
Флеммингс, со своей стороны, подчеркивает, что он приветствует критику. «Эта работа была размещена в онлайне специально для того, чтобы получить замечания и комментарии от других астрономов до ее возможной публикации, — говорит он. — В основном это вызвано тем, что все варианты, которые пришли нам в голову, крайне маловероятны, и трудно судить, какова степень их вероятности. Поэтому мы надеялись получить отклики от других астрономов».
В этом смысле усилия Флеммингса увенчались успехом — даже если окажется, что никакого объекта нет, и это просто ошибка в расчетах. «Во всем остальном, — говорит он, — я предпочитаю, чтобы предположения и теории строились уже после того, как в результате экспертной оценки коллег моя работа будет признана и принята, если это вообще произойдет. Может, это наивно, но я не ожидал, что будет такой резонанс за пределами научного астрономического сообщества. Однако теперь я понимаю, что это не так, и учту это на будущее».
Однако коллектив Флеммингса навлек на себя гнев других астрономов, ищущих такого рода мини-миры.
«Прежде чем публиковать результаты и делать смелые заявления, авторам следовало потихоньку спросить других астрономов, обладающих соответствующими знаниями, — говорит доцент физики и астрономии Эрик Мамаджек (Eric Mamajek) из Рочестерского университета. — На мой взгляд, это переменные фоновые источники, не относящиеся к Солнечной системе».
Одно из главных возражений против выводов Флеммингса, это низкая вероятность увидеть вообще что-нибудь, потому что поле обзора у радиотелескопов в Атакаме очень маленькое. А если смотреть только на крошечную полоску в небе, нет особых шансов увидеть многочисленные световые точки, сигнализирующие о движении объекта. Браун говорит, что Флеммингсу очень повезет, если он вообще что-нибудь увидит.
Еще одна проблема это количество измерительных точек в распоряжении у команды Флеммингса. В исследовании говорится, что объект был замечен дважды, 20 марта и 14 апреля 2014 года. Соединив точки, ученые определили скорость объекта и расстояние до него. Однако астроном из Института Карнеги Скотт Шепард (Scott S. Sheppard), также открывший несколько далеких тел в Солнечной системе, отмечает, что двух позиций просто недостаточно.
«Линию можно провести через любые две точки, — говорит он. — Если бы у них было три точки, я бы заинтересовался». Но даже в этом случае доказать свою правоту было бы сложно. Шепарду знакомы предположения о существовании крупных тел за Нептуном, потому что он и сам производил некоторые расчеты, основываясь на отклонении орбит карликовых планет. Тем не менее, он никогда открыто не выдвигал эту идею.
Браун и Шепард отмечают, что астрономические наблюдения в рамках поиска такого рода объектов уже ведутся, и на том расстоянии, которое они кладут в основу своих доводов, все, что в поперечнике больше 200 километров, сейчас было бы уже видно, возможно даже, в мощный любительский телескоп.
А еще есть проблема размера. Браун говорит, что даже имея в поперечнике расстояние в 160 километров, Гна была бы одним из самых крупных видимых объектов в этой части внешней Солнечной системы. Почти все открытые до сих пор объекты из пояса Койпера и за Нептуном намного меньше.
Флеммингс, со своей стороны, подчеркивает, что он приветствует критику. «Эта работа была размещена в онлайне специально для того, чтобы получить замечания и комментарии от других астрономов до ее возможной публикации, — говорит он. — В основном это вызвано тем, что все варианты, которые пришли нам в голову, крайне маловероятны, и трудно судить, какова степень их вероятности. Поэтому мы надеялись получить отклики от других астрономов».
В этом смысле усилия Флеммингса увенчались успехом — даже если окажется, что никакого объекта нет, и это просто ошибка в расчетах. «Во всем остальном, — говорит он, — я предпочитаю, чтобы предположения и теории строились уже после того, как в результате экспертной оценки коллег моя работа будет признана и принята, если это вообще произойдет. Может, это наивно, но я не ожидал, что будет такой резонанс за пределами научного астрономического сообщества. Однако теперь я понимаю, что это не так, и учту это на будущее».
Джесси Эмспак (Jesse Emspak)
Фото: NASA / G. Bacon (STSci)