Легче всего обнаружить жизнь вокруг умирающих звёзд

Когда жизнь звезды по имени Солнце подходит к концу, сначала она становится красным гигантом, затем сбрасывает внешние слои, а остающееся при этом ядро резко сжимается. Так возникают белые карлики — обнажившиеся вырожденные ядра красных гигантов, расставшихся со своей оболочкой. Это центральные звёзды молодых планетарных туманностей, в которых, как утверждает Ави Лёб (Avi Loeb) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США), может появиться жизнь.

Казалось бы, астроном чересчур самонадеян: перед сбросом оболочки красный гигант невероятно расширяется. Скажем, Солнце через считанные миллиарды лет «вспухнет» настолько, что внутри него окажется нынешняя орбита нашей родины — и не только её. Вне зависимости от того, съест ли Землю светило или она откочует от него подальше, вам, читатель, не стоит ждать возникновения жизни на нашей планете после образования на месте Солнца белого карлика. Она или (в первом сценарии) будет полностью уничтожена, или окажется очень далеко от белого карлика с очень умеренной светимостью. Иными словами, даже если вы найдёте там жидкую воду, выжить не получится по определению.

Обитаемый мир вокруг среднего белого карлика должен находиться на удалении не более 1,6 млн км, что чуть ли не в 100 раз меньше расстояния от Земли до Солнца. Но г-н Лёб всё равно выказывает оптимизм: «Первые звёзды, которые мы должны изучить в поисках следов внеземной жизни, — это белые карлики». Дело в том, поясняет астроном, что планеты с большими запасами воды могут мигрировать к белому карлику уже после его появления. Кроме того, они способны образовываться из газопылевых остатков планет, уничтоженных при расширении газового гиганта, что сделает их планетами «второго поколения».

И это обнадёживает: значительная часть белых карликов несёт на своей поверхности следы большого количества довольно тяжёлых элементов. Следовательно, многие из них должны иметь твёрдые скалистые планеты, относящиеся к земной группе. И заметить их будет не очень сложно даже имеющимся телескопами. Дело в том, что на орбите в 1,6 млн км средняя обитаемая планету у белого карлика будет обращаться вокруг него всего за десять часов. То есть каждые десять часов она будет, с точки зрения земного наблюдателя, проходить перед диском своей звезды. Даже самый тяжёлый из известных белых карликов, весящий, как Солнце, по диаметру равен земному шару. И если планеты в зоне обитаемости белого карлика есть, а их плоскость вращения благоприятна для земных астрономов, её обнаружение будет не поиском иголки в стоге сена, как обычно бывает с экзотелами, а относительно простым занятием: столь частый транзит планеты земного размера по диску белого карлика приведёт к заметному снижению его светимости.

При этом можно будет не только обнаружить планету, но и исследовать её атмосферу, определив присутствие в ней водяных паров или кислорода.

По расчетам группы Ави Лёба, для поиска и того и другого космическому телескопу типа «Джеймс Уэбб» (запуск которого НАСА намечает на конец десятилетия) потребуется всего несколько часов. Саму вероятность обнаружения планеты земного типа в зоне обитаемости вокруг белого карлика учёные оценивают не ниже чем 1:500. А пятьсот белых карликов как раз насчитывается в ближайших окрестностях Солнечной системы. «Хотя ближайшая обитаемая планета может вращаться вокруг красного карлика [самой массовой звезды Вселенной], подтвердить как обитаемую мы сможем быстрее ту, что вращается вокруг белого карлика», — подчёркивает астроном. Согласно его расчётам, в силу больших размеров и намного большей удалённости от красных карликов обитаемой зоны «Джеймсу Уэббу» потребуются сотни часов наблюдений, чтобы сделать вывод о составе атмосферы окружающих их экзопланет.

Разумеется, есть в этом кое-что от поиска ключей не там, где потеряли, а там, где светлее, то есть под фонарём. Да, мы пока ничего не можем сказать о том, может ли жизнь земного типа развиться вокруг белых карликов, имеющих значительное рентгеновское и УФ-излучение. Но попробовать, конечно, стоит.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.