Загадки космоса. Планеты и экзопланеты - Андрей Мурачёв

Однако Галилей придумал и популяризовал способ обойти эти трудности. Все, что нужно было сделать – наблюдать оптические двойные звезды, то есть звезды, расположенные на большом расстоянии друг от друга (важно, чтобы одна звезда находилась от наблюдателя намного дальше, чем другая), но при этом лежащие практически на одной прямой для наблюдателя на Земле. В течение года параллакс далекой звезды в рассматриваемой двойной системе практически нулевой, а вот параллакс близкой более значительный. Но самое главное, свет, приходящий к нам от этих звезд, подвержен одинаковым атмосферным и приборным искажениям, а значит, их взаимное смещение может быть обнаружено. Галилей наблюдал параллакс оптической двойной системы звезд Мицар и Алькор в созвездии Большой Медведицы в 1617 году. Однако смещения звезд друг относительно друга он не обнаружил, что, в принципе, не удивительно, если учесть, какими примитивными телескопами располагал астроном. И все же неудача не поколебала его веры в гелиоцентризм.

Другим примером может служить теория приливов, которую разработал Галилей, основываясь на теории двух движений Земли – годичного и суточного вращений. Сегодня мы знаем, что приливы вызваны взаимодействием земных океанов с Луной, Галилей же ее влияние никак не учитывал. Его теория давала проверяемое предсказание – один прилив в день. Однако все жители Италии знали, что приливов в сутках два, утром и вечером. И все же Галилей был уверен в своей правоте, считая, что второй прилив вызывают какие-то вторичные эффекты.

Итак, гелиоцентризм во времена Галилея еще не выдерживал критики. Но страсти вокруг него не утихали. Необходимо было официальное мнение церкви. В 1616 году папа Павел V поставил свою подпись под заключением теологической комиссии по вопросу гелиоцентризма: «Утверждать, что Солнце стоит неподвижно в центре мира – мнение нелепое, ложное с философской точки зрения и формально еретическое, так как оно прямо противоречит Святому Писанию. Утверждать, что Земля не находится в центре мира, что она не остается неподвижной и обладает даже суточным вращением, есть мнение столь же нелепое, ложное с философской и греховное с религиозной точки зрения»26.

Через семь лет, в 1623 году, папский престол занял Урбан VIII. Комиссия, назначенная папой для оценки гелиоцентризма, рассмотрев все доказательства движения Земли, указала на то, что наблюдаемые высокие и низкие приливы, фазы Венеры, солнечные пятна и спутники Юпитера все же могут быть согласованы с теорией стационарной Земли.

В 1630 году Галилей закончил писать главный труд своей жизни «Диалог о двух главнейших системах мира». По форме он представляет собой разговор двух философов, придерживающихся разных взглядов на устройство мира, и обывателя, изначально не разделяющего ни одну из точек зрения. Для того чтобы книга прошла цензуру церкви, Галилей написал в прологе, что цель ее в развенчании идей Коперника. Однако после прочтения книги любому читателю становилось совершенно очевидно, каких взглядов придерживается автор и какую мысль он хочет донести на самом деле. Шалость удалась, и в 1632 году книгу опубликовали. Через несколько месяцев церковь спохватилась (видимо, заинтересованные лица все же вдумчиво прочитали книгу), и Галилея вызвали в Рим, где его ждало судебное разбирательство.

После процесса, длившегося четыре месяца, семидесятилетний Галилей под угрозой костра отрекся от гелиоцентризма, его заключили под домашний арест на одной из вилл Медичи. Там он провел остаток жизни, работая над книгой «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки», которая так и осталась незаконченной. 8 января 1642 года Галилео Галилей ушел из жизни.

Законы Кеплера еще долго, вплоть до работ Исаака Ньютона, не имели математических доказательств, параллакс был достоверно обнаружен только в XIX веке, тогда же была построена правильная теория приливов.

До недавнего времени о существовании планет вокруг других звезд астрономы могли лишь строить гипотезы. Конечно, все понимали, что наша Вселенная была бы очень странным местом, если бы планеты вращались только вокруг Солнца, однако разглядеть планеты у других звезд казалось невозможным. Сейчас мы знаем, что большинство звезд в нашей галактике имеют планетные системы. Чаще всего говорят о существовании от одной до десяти планет около каждой звезды. Более точные оценки привести сложно – нужно больше данных наблюдений. Если волевым решением выбрать из этого диапазона цифру 3, мы получим триллион планет только в нашей галактике. А значит, просто чтобы их пересчитать (тратя на каждую планету по одной секунде), вам понадобится 30 000 лет!

Все знания о звездах, планетах, галактиках и Вселенной астрономы получили в ходе наблюдений за небом[23]. Таким образом, основным рабочим инструментом астронома является телескоп – он собирает излучение, приходящее к нам из космоса, и делает его доступным для анализа.

Первые телескопы работали в оптическом диапазоне. В середине XIX века Джеймс Клерк Максвелл показал, что видимый свет является лишь одним из видов электромагнитного излучения, очень узкой полоской в широком спектре электромагнитных волн, на одном конце которого расположилось ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение, а на другом – инфракрасное и радиоизлучение. Сегодня астрономы с помощью телескопов разных видов изучают небо во всех диапазонах волн. Например, чтобы изучать звезды, лучше всего подходит видимый спектр, а газопылевые и молекулярные облака хорошо видны в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн.

В Чилийской высокогорной пустыне на плато Чахнантор, там, где воздух сух и неподвижен бо́льшую часть года, вдали от крупных городов, на высоте 5 км над уровнем моря расположен один из самых знаменитых, самых дорогих и мощных радиотелескопов в мире – Atacama Large Millimeter Array («Атакамская большая антенная решетка миллиметрового диапазона»), или ALMA. Этот телескоп не похож на привычные для нас телескопы, а напоминает скорее разбросанные по пустыне в хаотичном порядке гигантские спутниковые тарелки. Но на самом деле эти тарелки представляют собой единый телескоп, позволяющий с очень высокой точностью получать координаты космических объектов.