Кометы. Странники Солнечной системы - Леонид Владимирович Еленин

На этом я завершаю свой краткий рассказ о скребущих кометах. И кстати, любой из вас может попытаться добавить в эту историю несколько своих строк. Космический аппарат SOHO все еще работает, и снимки с его коронографов и инструмента SWAN все так же доступны для всех. Дерзайте, и может быть, вам повезет открыть новую маленькую частичку Солнечной системы и встать в один ряд с Рейнером Крахтом, Майком Мейером, Ворачате Бунплодом (безусловным рекордсменом, открывшим более 700 мини-комет) и другими наблюдателями, уже вписавшими свои имена в летопись «Льда и пламени».

VI. Автостопом по Галактике

19 октября 2017 года над вершиной гавайского вулкана Халеакала горело красочное и чистое закатное небо. Розовый неспокойный океан облаков бурлил где-то там, внизу, закрывая собой водную гладь такого же неспокойного Тихого океана. Здесь, в «Доме Солнца», а именно так название вулкана переводится с местного наречия, на высоте трех тысяч метров, к работе готовились оптические телескопы. У каждого из них было свое наблюдательное задание и цель. Кто-то будет смотреть в глубь времен, изучая невообразимо далекие звездные миры, которых, возможно, уже давно не существует, а один из телескопов – 180-сантиметровый Pan-STARRS 1[90] готовился к своей очередной охоте на неизвестные астероиды и кометы. А в том, что он был прирожденным охотником, не оставалось никаких сомнений. Чтобы обеспечить большое поле зрения, на телескопе была установлена гигантская астрономическая 1,6-гигапиксельная ПЗС-камера диаметром в полметра, а каждый снимок этой мозаики «весил» более двух гигабайт! Закат погас, и телескоп начал свою рутинную работу, не зная, что этой ночью его ждет удивительное открытие.

Луна еще не взошла, и телескоп работал на границе созвездий Пегас и Андромеда. Он проходил одни и те же площадки по четыре раза с интервалом около 15 минут, после чего перемещался в новую область небесной сферы. Спустя несколько часов на экране канадского астронома-наблюдателя Роберта Уэрика появились небольшие кадры с движущимся неизвестным объектом 20-й звездной величины, который был сразу же опубликован на странице подтверждения NEOCP. Все шло обыденно, пока в следующую ночь не стали добавляться новые измерения с других обсерваторий, и чем их становилось больше, тем все сильнее нарастала и среднеквадратическая ошибка определения первоначальной орбиты. Она буквально рассыпалась, если только не допустить «невозможное» – что ее эксцентриситет заметно больше единицы.

Давайте вспомним то, о чем мы уже говорили. Кометы могут двигаться по замкнутым эллиптическим орбитам, и в таком случае эксцентриситет будет меньше единицы либо орбита может быть разомкнутой гиперболической, что означает лишь одно – объект будет навсегда выброшен из Солнечной системы. До описываемых событий наивысшее достоверное значение данного кеплерового элемента орбиты принадлежало комете C/1980 E1 (Bowell), для которой оно было равным e = 1,057733 ± 0,000008. Существует комета, у которой эксцентриситет орбиты еще больше. Это C/1954 O1 (Vozarova), но из-за совсем небольшой наблюдательной дуги эксцентриситет ее орбиты определен очень неточно e = 1,073651 ± 0,41228. Как говорится – почувствуйте разницу! Следом за этими двумя кометами идет C/1997 P2 (Spacewatch) с вдвое меньшим эксцентриситетом e = 1,027944 ± 0,000211. На данный момент безоговорочное первое место занимает объект, о котором я расскажу чуть позже и который в 2017 году все еще ждал своего открытия.

Этими выкладками я хочу показать, что то значение эксцентриситета (e ≈ 1,17), которое хорошо увязывало все измерения загадочного объекта, было за гранью тогдашней реальности. Ведь все гиперболические траектории объяснялись и подтверждались гравитационным воздействием планет-гигантов, в особенности Юпитера, либо тесным сближением с самим Солнцем, которое также может разогнать объект и выбросить его прочь из Солнечной системы. К примеру, комета Боуэлла (C/1980 E1) при вхождении во внутреннюю часть Солнечной системы, на расстоянии в 100 астрономических единиц от Солнца, где гравитационным влиянием планет можно пренебречь, имела экстремально вытянутую, но все же замкнутую эллиптическую орбиту с периодом обращения вокруг барицентра Солнечной системы более 7 миллионов лет и афелием порядка 75 тысяч астрономических единиц. Но в данном случае даже по той, еще грубой орбите, которую уже можно было построить, выходило, что новый объект не сближался с планетами. Более того, ученые обратили внимание и на то, где именно на небесной сфере была обнаружена эта странная находка.

А нашли новый объект вблизи апекса Солнечной системы, то есть той точки, куда мы все, – Солнце, планеты, астероиды, кометы, я и вы, читающие эту книгу, – летим со скоростью 19,4 километра в секунду. То есть это именно та область, где вероятность обнаружения настоящего межзвездного гостя максимальна. Объект был размещен на странице подтверждения уже несколько суток, и новые измерения все больше убеждали ученых, что это именно то, что они так долго искали. По мере уточнения орбиты ее эксцентриситет продолжал расти, приближаясь к e = 1,2!

Этого открытия ждали, ведь различные модели эволюции планетных систем говорили о том, что сейчас в окрестностях Солнца должны находиться свыше десятка межзвездных объектов, которых мы не видим лишь из-за несовершенства наших поисковых систем. Последние научные работы уменьшили эту оценку до семи объектов в год. И вот наше техническое развитие позволило открыть первый подобный объект! Скажу честно – в этот раз нам во многом повезло, ведь если бы первый межзвездный пришелец пролетал чуть дальше от Земли, то из-за своего малого размера и скорости, он, скорее всего, так и не был бы обнаружен. С другой стороны, когда-то нам должно было повезти?

25 октября, спустя шесть суток после обнаружения объекта, вышел официальный циркуляр MPEC 2017-U181 об открытии… новой кометы C/2017 U1 (PANSTARRS). Да, да, просто на тот момент ученые еще не имели опыта обозначения подобных объектов, а назвать космическое тело с такой орбитой «обычным астероидом» у них не поднялась рука. В начале документа было написано:

«Дальнейшие наблюдения за этим объектом очень желательны. Если астрометрия, перечисленная ниже, верна, то гиперболическая орбита объекта является единственным жизнеспособным решением. Хотя, вероятно, в настоящий момент не слишком разумно вычислять значимые исходные и будущие барицентрические орбиты, учитывая очень короткую дугу наблюдений, приведенная ниже орбита обладает эксцентриситетом e ≈ 1,2. Если последующие наблюдения подтвердят необычный характер этой орбиты, этот объект может стать первым явным случаем обнаружения межзвездной кометы».

Как мы видим, даже после публикации циркуляра ученые все еще не верили собственным глазам. В этот же день были проанализированы снимки, полученные на восьмиметровом «Очень Большом Телескопе» (Very Large Telescope, VLT, Чили) по срочной наблюдательной программе, название которой говорит само за себя: «СРОЧНО: Первый межзвездный объект в Солнечной системе». Эти важнейшие данные еще раз подтвердили полное отсутствие