Сообщения об открытии новых экзопланет или методов их обнаружения теперь появляются чуть ли не еженедельно. Например, в сентябрьском номере журнала Nature Astronomy японские ученые описали новую теорию формирования землеподобных экзопланет с морской водой вокруг красных карликов. Пионером в таких исследования является швейцарский астроном Мишель Майор, получивший в 2019 году Нобелевскую премию по физике за открытие первой планеты за пределами Солнечной системы. На прошедшем в сентябре в Ереване шестом международном фестивале науки и музыки STARMUS, гостем которого был ученый, RTVI попросил его поделиться своими взглядами на развитие науки и существование внеземных цивилизаций.

Мишель Майор, сотрудник Женевской обсерватории, обладатель премии Виктора Амбарцумяна, родился в 1942 году. В 1995 году вместе со своим коллегой Дидье Кело Майор открыл первую планету за пределами Солнечной системы — у звезды 51в созвездии Пегаса. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые рассказал, что обнаружили экзопланету путем оценки спектроскопическим методом колебания звезды, вокруг которой она вращается. На сегодня, в основном методом транзитов и спектроскопии, учеными обнаружено свыше 5 тысяч экзопланет. В 2019 году Майор и Кело вместе с космологом Джимом Пиблсом были удостоены Нобелевской премии по физике.

Полвека назад Армения была мировым центром обсуждения проблем внеземных цивилизаций, в Бюракане проходила международная конференция по проблеме CETI (Communication with Extra-Terrestrial Intelligence — Связь с внеземным разумом). Поэтому символично, что фестиваль в этот раз прошел в Армении. Каково ваше впечатление от страны и фестиваля?

Я действительно рад быть частью фестиваля. Я присутствовал на первом фестивале STARMUS, который проходил в 2011 году на Тенерифе, тогда он был посвящен 50-летию полета Юрия Гагарина. И с тех пор важность проведения STARMUS все росла и росла, поскольку сегодня наука развивается так быстро, что мы просто обязаны поддерживать контакт с обществом и объяснять простыми словами, что происходит и почему люди занимаются разными научными исследованиями. Это фантастический фестиваль, потому что здесь собрались люди из различных областей исследований — биологии, астрофизики, астронавтики и других.

Первая экзопланета — 51 Пегаса b — открыта в 1995 году астрономами Мишелем Майором и Дидье Кело
M. Kornmesser / Nick Risinger / ESO

30 лет назад мало кому из астрономов приходило в голову при помощи спектра измерить колебание звезды, чтобы найти рядом с ней экзопланету. Когда вы пришли к этой идее?

50 лет назад я начал разрабатывать новое семейство кросс-корреляционных спектрографов, и где-то через 15 лет они к моей радости заработали. Спектрограф работал очень хорошо, но не обладал такой нужной точностью, чтобы обнаружить планету.

Затем, в конце 80-х годов директор французской обсерватории спросил, могу ли я построить новый спектрограф для большого телескопа? Я был счастлив сделать его, но к сожалению, точность была куда хуже, чем ожидалось, но с этого и началось наше приключение.

Поиск экзопланет — яркий пример того, как технический прогресс позволяет делать открытия, которые еще вчера были немыслимы. В 1995 году ваш спектрограф позволил измерить колебание звезды со скоростью 10 м/с, что позволило вам открыть первую экзопланету. Какую точность имеют современные спектрографы и есть ли предел их чувствительности?

Новейший спектрограф ESPRESSO установлен в Паранальской обсерватории в Чили и собирает свет с четырех 8-метровых телескопов VLT( Very Large Telescope — Очень большой телескоп) — это огромная собирающая поверхность. И точность этого инструмента — 10 см/с. Однако настоящий предел точности не такой, а определяется самими звездами, поскольку у них есть атмосферы, магнитная активность, пятна, вспышки и так далее. Но астрономы привыкли обходить трудности, и сейчас предпринимается немало попыток найти способ улучшить точность и снизить связанный с этими процессами шум.

Например, спектральные линии некоторых элементов больше подвержены влиянию этих факторов, чем другие. И мы можем «поиграть» с ними, чтобы попытаться повысить точность.

Огромная дифракционная решетка в основе сверхточного спектрографа ESPRESSO
ESO

Ожидаете ли вы, что усовершенствование инструментов позволит ученым сделать качественный прорыв в области изучения экзопланет, и какой?

Конечно. В первые 25 лет мы искали самые разнообразные планетные системы. Мы находили планеты с периодом обращения вокруг звезд лишь в несколько часов, некоторые из них были очень маленькие, некоторые очень крупные… Сегодня с куда более мощными телескопами, такими, как космический телескоп Джеймса Вебба, или 39-метровым телескоп, строящийся в Чили, мы сможем анализировать химический состав атмосфер планет.

Это возможно, когда происходит так называемый транзит планет по диску звезды и мы можем найти в составе их атмосфер так называемые биомаркеры — небольшие особенности, возникшие благодаря развитию жизни.

Наличие каких элементов в атмосфере позволит утверждать, что на планете с большой вероятностью есть жизнь?

Если мы сможем сделать спектроскопию потенциально обитаемой планеты (внутри так называемой зоны обитаемости), то нам надо определить целую комбинацию биомаркеров, таких, как метан, кислород, оксид азота, воду, углекислый газ…

NASA Earth Observatory

При всех технических новшествах из-за фундаментальных ограничений оптики мы не сможем разглядеть поверхность экзопланет ни наземными, ни космическими телескопами ни сейчас, ни в ближайшем будущем. Слышали ли вы про идею астронома из NASA Вячеслава Турышева разглядеть экзопланету, используя космический телескоп и Солнце, как гравитационную линзу?

Я слышал про этот проект. Но я думаю, что для такого проекта требуется много времени. Это прекрасная идея, чтобы иметь некое перспективное представление, что нам под силу. Так что все возможно.

Какие новые методы детектирования экзопланет могут выйти на первые роли? Может, гравитационное линзирование?

Нет. Это интересный метод, но наиболее обещающим была и остается комбинация метода транзита и спектроскопии. На сегодняшний день это остается главным методом.

Недавно не стало Фрэнка Дрейка, пионера поиска внеземных цивилизаций, автора знаменитой формулы подсчета числа развитых цивилизаций в галактике. За последние 60 лет некоторые множители этого уравнения стали менее неопределенными. Как вы для себя объясняете парадокс Ферми, почему мы не видим следов других цивилизаций?

Я не знаю… Всегда существует проблема расстояний от одной планетной системы до другой. И это проблема для всех теоретиков. Я не знаю, попробует ли наша цивилизация преодолеть эту проблему… И если нам требуются миллионы или тысячи лет, чтобы попасть из одной точки в другую, то… Может быть есть существа, которые умнее нас? Но нет, я не вижу никакого интереса.

The Hubble Heritage Team / NASA

В 1971 году здесь, в Бюраканской обсерватории была высказана гипотеза, что жизнь во вселенной может развиться не только на планетах, но и где-то еще, например, в атмосферах холодных звезд? Как вы относитесь в планетному шовинизму, представлению о том, что жизнь могла возникнуть только на планетах?

Это интересно, но я не думаю, что газообразная среда — удачное место для формирования сложной химии. Поэтому я думаю, что твердые планеты с водой — лучшее для этого место.

Тогда же в Бюракане шли острые дискуссии о том, стоит ли человечеству посылать сигналы другим цивилизациям. Вы как считаете?

Нет, думаю это не интересно. Это связано с низкой вероятностью и технической возможностью принять такое сообщение и послать его обратно.

Этот год показал, как много проблем у человечества не в космосе, а на Земле. В космос был запущен уникальный телескоп Джеймса Вебба, при этом из-за боевых действий на Украине отменена российско-европейская миссия на Марс. Как эти события повлияют на российскую науку?

Я надеюсь, что отношения с российскими коллегами продолжатся, поскольку они за исключением небольшого процента в действительности не поддерживают то, что происходит.