Первые в мире экзопланеты могли найти еще в 1917 году

Никогда не знаешь, что можно найти в собственном подвале. Еще год назад мы этого не знали, но выяснилось, что изображение на астрономической стеклянной пластине 1917 года из коллекции Обсерваторий Карнеги показывает первое в мире доказательство существования планетарной системы за пределами нашего Солнца. Эта неожиданная находка была обнаружена в процессе исследования планетарных систем, окружающих белые карликовые звезды, как изложили в статье New Astronomy Reviews.

Год назад автор этого обзора Джей Фариги из Университетского колледжа Лондона связался с директором Обсерваторий Джоном Мюльчеем. Он искал пластину в архиве Карнеги, содержащей спектр звезды ван Маанена, белого карлика, обнаруженного голландско-американским астрономом Адриааном ван Мааненом в тот самый год, когда была создана пластина.

Звездные спектры — это записи света, излучаемого далекими звездами. Спектры разбивают свет на составляющие цвета, как призма радугу, и рассказывают астрономам о химическом составе звезды. Они также могут рассказать им, как испускаемый звездой свет меняется под действием химических веществ, через которые проходит путь к Земле.

Снимки звездных спектров позволили астрономам 19 века разработать систему классификации звезд, которая до сих пор используется сегодня. Современные астрономы используют цифровые инструменты для съемки звезд, но многие десятилетия им приходилось использовать стеклянные фотографические пластинки как для получения изображений неба, так и для записи спектров звезд.

Обсерватории нашли пластинку 1917 года. Помимо обозначений, указывающих, что звезда казалась чуть теплее нашего Солнца, все было весьма обычным.

Но когда Фариги изучил спектр, он нашел нечто совершенно необычное.

Особенно интересной была «линия поглощения» на спектре. Линия поглощения указывает на «недостающие части», места, в которых свет, идущий от звезд, прошел через что-то, и потерял определенный цвет. Его поглотил другой материал. Эти линии указывают на химический состав помешавшего объекта.

Спектр звезды ван Маанена в 1917 году выявил присутствие более тяжелых элементов, таких как кальций, магний и железо, которые должны были давно исчезнуть из недр звезды из-за своего веса.

Только 12 последних лет астрономы знают, что звезда ван Маанена и другие белые карлики с тяжелыми элементами в своих спектрах представляют собой тип планетарной системы с огромными кольцами из твердых планетарных остатков, которые составляют атмосферу звезды. Такие недавно открытые системы называются «загрязненными белыми карликами». Они стали сюрпризом для астрономов, поскольку белые карлики — это звезды вроде нашего Солнца в конце своей жизни — и к этому моменту возле них уже не должно было остаться никакого планетарного материала.

«Неожиданное осознание, что эта пластина 1917 года из нашего архива содержит самые первые записи о системе загрязненного белого карлика, просто невероятно, — говорит Мюльчей. — И тот факт, что их сделал выдающийся астроном своего времени Уолтер Адамс, усиливает восхищение».

Планет как таковых на орбите звезды ван Маанена пока не нашли (для подобных систем это общее), но Фариги уверен, что это лишь вопрос времени.

«Механизм, который создает кольца планетарного мусора, и осаждение в звездной атмосфере требуют гравитационного влияния полноценных планет, — поясняет он. — Этот процесс не может происходить, не будь там планет».

«Обсерватории Карнеги содержат одну из крупнейших в мире коллекций астрономических пластин в архиве — более 250 000 пластин трех разных обсерваторий Маунт Вилсон, Паломар и Лас-Кампанас, — говорит Мюльчей. — У нас тонна истории в подвале, и кто знает, что еще мы могли бы раскопать в будущем?».