В свежем выпуске научно-популярной программы Event Horizon её ведущий Джон Майкл Годье обсудил с профессором астрономии Колумбийского университета Дэвидом Киппингом (David Kipping) самые интригующие аномалии современной космологии. В центре дискуссии оказались долгожданный запуск программы поиска экзолун на космическом телескопе «Джеймс Уэбб», загадочный химический состав таинственной звезды Пшибыльского и методологические кризисы, с которыми сталкиваются исследователи при попытках доказать существование внеземного разума. Учёные подробно разобрали, почему отсутствие сигналов в астрофизике порой оказывается информативнее их обнаружения и как предвзятость медиа мешает признанию фундаментальных открытий.
🪐 Охота за экзолунами: триумф на телескопе Джеймс Уэбб 2:34
Дэвид Киппинг поделился долгожданной победой: после трёх лет регулярных отказов со стороны научного комитета телескопа JWST его команде наконец удалось выбить наблюдательное время для поиска спутников у далёких планет. Объектом исторического эксперимента станет холодный газовый гигант Kepler-167e, который Киппинг открыл лично несколько лет назад. Эта планета- twin Юпитера вращается вокруг оранжевого карлика спектрального класса K на расстоянии около 2 а.е., а местный год длится чуть более 1000 земных суток. Температура на её поверхности составляет около 150 Кельвинов, что делает её классическим «холодным Юпитером».
По словам астрофизика, компьютерные симуляции методом инжекции-восстановления показали исключительно высокие шансы на успех:
-
Вероятность зафиксировать аналог Ганимеда в этой системе составляет 83%.
-
Вероятность обнаружения аналога Каллисто оценивается в 50%.
-
Суммарный шанс зарегистрировать хотя бы один крупный спутник превышает 93% со статистической значимостью выше 5 сигма.
Киппинг отмечает парадоксальный факт: гипотетическое отсутствие лун у Kepler-167e станет для науки куда более шокирующим и глубоким результатом, чем их триумфальное открытие. В современной астрофизике не существует ни одной рабочей компьютерной модели формирования планет-гигантов, которая бы не завершалась рождением массивной свиты спутников. Если JWST покажет «нулевой результат», это будет означать, что Солнечная система уникальна, а базовые учебники по планетологии придётся переписать.
Наблюдение потребует колоссальных ресурсов — комитет выделил астрономам почти 70 часов непрерывного времени работы самого мощного телескопа человечества. За три дня непрерывного всматривания JWST сделает сотни тысяч кадров, фиксируя яркость звезды каждые 1,5 секунды. Коснувшись темы номенклатуры, Киппинг вспомнил своего бывшего студента Алекса Тичи (Alex Teachey), который сейчас ищет экзолуны в Тайбэе. Тичи настаивает, что открытые луны должны официально обозначаться заглавными римскими цифрами после имени планеты (например, Kepler-167e I), поскольку именно так Ио и Европа классифицируются в строгих каталогах Юпитера.
📈 Новые горизонты данных: сплюснутость планет и сизигия 15:24
Поскольку для фиксации гравитационного «покачивания» планеты (тайминга транзитов) данных одной эпохи наблюдений JWST недостаточно, команда будет ориентироваться на прямые падения яркости звезды при прохождении лунного диска. Учёные также рассчитывают поймать редчайший оптический эффект — сизигию. Это явление происходит, когда звезда, планета и её спутник выстраиваются в идеальную прямую линию. Если луна во время транзита заходит за планету или проходит прямо перед ней, общая площадь блокируемого света резко уменьшается. На световой кривой это отразится в виде кратковременного всплеска яркости — фактически, земляне смогут детально зафиксировать солнечное затмение в чужой звездной системе.
Помимо поиска экзолун, столь длительное наблюдение позволит впервые измерить геометрические искажения самого газового гиганта. Киппинг утверждает, что Kepler-167e сохранил свой первозданный быстрый момент импульса (подобно Юпитеру с его 10-часовыми сутками), поскольку планета удалена от родительской звезды и не подверглась приливному захвату. Центробежные силы должны сильно деформировать планету, раздувая её экватор. Сатурн, к примеру, из-за вращения на 10% шире вдоль экватора, чем между полюсами. Симуляции показывают, что точность определения сплюснутости (oblateness) Kepler-167e на JWST достигнет невероятных 13 сигма. Для сравнения, открытие бозона Хиггса физиками ЦЕРН было зафиксировано на уровне всего 5 сигма.
Параллельно астрономы смогут рассчитать угол наклона оси вращения планеты и сопоставить плоскость орбит её потенциальных лун с экватором планеты. Аналогии из Солнечной системы демонстрируют два принципиально разных эволюционных сценария:
-
Уран буквально лежит на боку, но его луны вращаются строго в плоскости экватора — это доказывает, что при масштабном древнем столкновении протопланетный диск наклонился целиком, и спутники сформировались из него.
-
Нептун имеет нормальный наклон, но его гигантский спутник Тритон движется по ретроградной (обратной) орбите под диким углом — это неопровержимое свидетельство того, что Тритон изначально был бродячим объектом пояса Койпера, захваченным гравитацией планеты.
А вот измерить состав атмосферы потенциальной экзолуны в рамках этой программы не получится. Из-за экстремального холода в 150 Кельвинов газы гипотетической воздушной оболочки спутника буквально «схлопываются» и вымерзают (подобно сдувающемуся на морозе воздушному шару), превращая атмосферу в тончайшую невидимую прослойку.
⭐️ Загадка звезды Пшибыльского: спектральный сигнал «Wow!» 31:14
Второй и самой интригующей темой интервью стал уникальный феномен — звезда Пшибыльского (Przybylski’s Star), обнаруженная в 1961 году польско-австралийским астрономом Антонием Пшибыльским. Светило изначально озадачило первооткрывателя аномально низким содержанием железа и никеля при избытке тяжелых редкоземельных металлов. Позже группа украинских исследователей во главе с Верой Гопкой совершила сенсационное открытие: в спектре звезды были зафиксированы чёткие следы короткоживущих трансурановых элементов — актиноидов, включая актиний, нептуний, плутоний, кюрий, берклий и эйнштейний. Период полураспада некоторых изотопов актиния составляет всего 22 года. Для звезды, чей возраст превышает миллиард лет, это абсурд: радиоактивные элементы должны были полностью распасться эпохи назад, а значит, какой-то механизм синтезирует или поставляет их прямо сейчас.
Ещё в 1960-х годах Карл Саган и Иосиф Шкловский в своей книге «Разумная жизнь во Вселенной» выдвинули революционный тезис: обнаружение плутония в атмосфере звезды может служить неопровержимой техносигнатурой. По расчетам, проведенным Киппингом на основе комментариев подписчиков его YouTube-канала, для поддержания наблюдаемого спектра гипотетическая цивилизация должна ежегодно сбрасывать в плазму звезды объем трансурановых отходов, эквивалентный примерно одной десятой массы крупного астероида Веста. Помимо этого, звезда перенасыщена стабильными лантаноидами (лантан, церий, празеодим), чья концентрация выше солнечной ровно в 1000 раз.
Конечно, остаётся открытым вопрос об ошибке измерений. Киппинг честно признал, что для точной калибровки спектров трансуранов физикам необходимо испарить вещество в лабораторной печи при температуре около 7000 Кельвинов и пропустить через него свет. Проблема в том, что человечество за всю историю создало лишь около одного грамма берклия, и никто не тратил его драгоценные миллиграммы на подобные тесты до того, как они распадутся. Однако в исследовании Веры Гопки теоретически предсказанные квантовые линии совпали с теми редкими лабораторными константами, которые у физиков всё же были.
Самое удивительное, что сегодня этот невероятный объект фактически заброшен мировым сообществом. Коллега Киппинга Ребекка Оппенгеймер (Rebecca Oppenheimer) планировала детально изучить звезду с помощью новейшего спектрографа PARVI на 8-метровом телескопе, но объект расположен глубоко в Южном полушарии неба и физически невидим из обсерваторий США. Для разгадки тайны требуются срочные наблюдения со стороны астрономов Австралии, Новой Зеландии или из обсерваторий Чили.
🧲 Естественные механизмы против гипотезы об инопланетянах 48:35
Пытаясь найти природное объяснение феномену без привлечения гипотез об инопланетных цивилизациях, теоретики заходят в тупик. Существует отдалённая аналогия — феномен «загрязнения» белых карликов, когда гравитация разрушает близкие каменистые астероиды, и их кремний или углерод на несколько тысяч лет задерживаются в верхних слоях мёртвой звезды перед тем, как окончательно утонуть. Но звезда Пшибыльского — это живое светило, относящееся к редкому классу «пекулярных» звезд типа AP. Это массивные звёзды, у которых из-за гигантских размеров внешняя оболочка полностью радиационная, что исключает появление бурных конвективных потоков плазмы, как на Солнце.
По мнению Киппинга, ключевую роль здесь играет аномально мощное магнитное поле, тормозящее вращение AP-звезды. Магнетизм может работать как гигантская естественная центрифуга, создавая так называемый «эффект левитации». Магнитные силовые линии избирательно захватывают ионы тяжелых лантаноидов, выталкивая и фракционируя их на самой поверхности звездной атмосферы. Эта сложная модель выглядит убедительно для лантаноидов, но для появления сверхтяжелых актиноидов (трансуранов) внятного физического объяснения до сих пор нет.
Киппинг с удивлением обнаружил, что ведущие мировые специалисты по экстремальной астрофизике даже не слышали о звезде Пшибыльского. Его сосед по дому, знаменитый физик Брайан Мецгер (Brian Metzger), предсказавший существование килоновых при слиянии нейтронных звёзд, в личной беседе признался, что этот объект прошёл мимо него. Гость программы связывает забвение феномена с банальной медийной и географической предвзятостью:
«Оригинальное исследование вышло на Украине, авторы не имели мощной пиар-поддержки западных университетов, не могли массово рассылать пресс-релизы и выступать на англоязычных подкастах. В итоге рецензируемая, строго принятая к публикации научная работа просто затерялась в архивах на 10 лет».
Дэвид Киппинг уверен, что звезда Пшибыльского — это «спектральный аналог сигнала Wow!», но с колоссальным преимуществом: в отличие от мимолётного радиоимпульса 1977 года, эту звезду можно навести телескопом прямо сегодня и детально перепроверить.
☄️ Звезда Табби и феномен UAP: скептический взгляд астрофизика 1:01:43
Собеседники провели неизбежную параллель со знаменитой звездой Табби (KIC 8462852). Ведущий Джон Майкл Годье заявил, что сегодня склоняется к чисто коллизионной модели: Kepler зафиксировал последствия мощнейшего столкновения бродячей планеты со своим спутником, а наблюдаемое сейчасBruce Gary уменьшение глубины просадок блеска говорит о том, что облако обломков постепенно рассеивается и гомогенизируется. Киппинг согласился с этим сценарием, подчеркнув, что потерял романтический интерес к объекту после того, как Табета Бояджян (Tabetha Boyajian) доказала хроматическую (цветную) природу затмений. Синий спектр поглощается звездой Табби гораздо сильнее красного, что неопровержимо указывает на экранирование обычной мелкой космической пылью, а вовсе не монолитными конструкциями вроде сфер Дайсона. Впрочем, вековое потускнение звезды, подтверждённое анализом старинных гарвардских фотопластин, до сих пор остаётся загадкой. Сейчас на звезду Табби наведён JWST, и если он не зафиксирует инфракрасное переизлучение от тёплой пыли, астрономам вновь станет неуютно.
Когда зашла речь о нашумевшем историческом отчёте НАСА по неопознанным аномальным явлениям (UAP/НЛО), составленном под эгидой Шона Киркпатрика, Киппинг занял жёсткую скептическую позицию. Проведя математические расчёты, учёный указал, что военная авиация США налётывает суммарно около миллиона часов в год. По закону больших чисел («обезьяны за пишущей машинкой»), при таком гигантском объёме наблюдений пилоты неизбежно будут сталкиваться с редчайшими, едва уловимыми атмосферными и оптическими феноменами.
Чтобы полностью исключить ложные аномалии, частота ошибок у пилотов и сбоев электроники должна быть ниже фантастического уровня в 1 случай на 10 000 часов налета. Как подчёркивает гость, какими бы профессионалами ни были пилоты, они остаются людьми, подверженными биологическим ошибкам восприятия. Официальная комиссия доказала, что для 97% всех случаев UAP находятся тривиальные рациональные объяснения (блики, погодные зонды, инверсионные следы). По мнению Киппинга, попытка объяснить оставшиеся 3% туманных инцидентов визитом пришельцев — это классическая уловка «бога белых пятен» (God of the gaps). Древние люди точно так же объявляли молнии и дожди волей богов из-за нехватки знаний о физике конденсированных сред.
🧮 Три проблемы поиска пришельцев и парадокс Ферми 1:14:21
Недавно Дэвид Киппинг в соавторстве с астрономом Джейсоном Райтом (Jason Wright) опубликовал фундаментальную теоретическую работу «Деконструируя охоту на пришельцев». В ней они сформулировали три главные гносеологические проблемы, которые выводят «инопланетную гипотезу» за рамки строгой академической науки:
-
Гипотеза об инопланетянах способна объяснить абсолютно любое, даже абсурдное наблюдение (например, почему чья-то машина покрашена в белый цвет), что полностью лишает её научной предсказательной силы.
-
Разумные существа обладают волей и могут намеренно уклоняться от фиксации приборами («НЛО прилетал в понедельник, а в среду экспериментаторы его не увидели, потому что пришелец просто постеснялся») — это делает гипотезу принципиально неопровержимой по критерию Поппера.
-
«Метод Шерлока Холмса», активно используемый главой проекта «Галилео» Ави Лёбом (отсечь всё невозможное, а остаток объявить истиной, даже если это пришельцы), базируется на ложной предпосылке, будто наши знания о природе абсолютны и завершены. На деле человечество регулярно сталкивается с пробелами в базовой физике — достаточно вспомнить недавнюю аномалию аппаратов «Пионер» или пробелы в сложнейшей гидродинамике атмосферы.
Взвешивая знаменитый Парадокс Ферми, Киппинг признался, что с годами склоняется к глубокому пессимизму относительно распространённости технологических цивилизаций. В данный момент он завершает совместный труд с сиднейским профессором Грейном Льюисом (Geraint Lewis) под рабочим названием «У оптимистов SETI есть проблема тонкой настройки». Авторы опираются на классическую химическую аналогию Джона Холдейна с пробирками: если налить одинаковую воду в сотню мензурок в лаборатории, новое неустойчивое вещество Х либо растворится практически во всех сосудах, либо не растворится ни в одном. Сценарий, при котором вещество Х растворится ровно в половине пробирок (50%), требует ювелирной, практически невозможной в живой природе подстройки температуры и давления во всей комнате.
Экстраполируя эту логику на космологию, Киппинг заявляет: обитаемые миры должны быть либо повсеместным фоном Вселенной, либо величайшей изолированной редкостью. Поскольку многолетние поиски радиосигналов, лазерных вспышек и инфракрасного излучения сфер Дайсона не дали ровным счётом ничего, первый вариант можно смело исключить. Разумная жизнь уникальна, а Земля оказалась той самой единственной «счастливой пробиркой», где реакция запустилась вопреки статистике. При этом астрофизик чётко разделяет биологические уровни: простейшая микробная жизнь вполне может кишеть на миллиардах экзопланет, но технологический разум, способный строить города и радиотелескопы, — это единичный, штучный феномен во Вселенной.
