Текст книги "Внеземной. В поисках инопланетного разума"

Со временем я стал ценить науку немного выше, чем философию. В то время как философы проводят много времени наедине со своими мыслями, ученые стремятся к диалогу с миром. Вы задаете природе вопросы и внимательно слушаете ответы, которые она дает вам в экспериментах. Откровенно говоря, это очень полезный и отрезвляющий опыт. Успех теории относительности Альберта Эйнштейна был обусловлен не ее красотой, которая проявлялась постепенно, по мере того как Эйнштейн раскрывал свои идеи в серии публикаций с 1905 по 1915 год. Она не принималась всерьез до 1919 года, пока сэр Артур Эддингтон, секретарь Королевского астрономического общества Великобритании и сам астроном-практик, не подтвердил ее предсказание, гласящее, что гравитация Солнца должна искривлять идущий мимо него свет. Для ученого плод, который рождается от соприкосновения его гипотезы с данными эксперимента, всегда прекрасен.

Хотя сейчас я сражаюсь с экзистенциальными вопросами моей юности совершенно другими способами, чем это делали Жан-Поль Сартр или Альбер Камю, – мне кажется, тот мальчик, читавший книги в тракторе на холмах Бейт-Ханана, был бы доволен мной. Он немного бы удивился, узнав о череде открывавшихся возможностей и принятых решений, начавшейся со свидания вслепую и приведшей к семье в Лексингтоне.

Сейчас я понял еще один урок, вынесенный мной из семейной истории, хотя не совсем понимал его в молодости, – и это сопровождает меня все последние годы, когда моим занятием стало изучение межзвездных гостей нашей Солнечной системы.

Иногда, почти по чистой случайности, на вашем пути встречается что-то исключительно редкое и необыкновенное. Сама жизнь заставляет вас обратить глаза на то, что лежит прямо перед вами.

* * *

Я верю в то, что мой необычный жизненный путь подготовил меня к встрече с Оумуамуа. Если попробовать выразиться более научно, мой опыт научил меня ценить свободу и разнообразие, особенно в выборе направления исследований и, соответственно, в подборе сотрудников.

Астроном может извлечь большую пользу от общения с социологами, антропологами, политологами и, конечно же, с философами. Однако в академических кругах считается, что карьера в междисциплинарной области – это что-то вроде интересной, редкой ракушки, выброшенной на берег: если кто-то не подберет ее и не сохранит, она разрушится со временем, превращенная неумолимыми океанскими волнами в мелкий песок.

На протяжении моей профессиональной жизни происходило много событий, которые могли перевести меня на другой, не совсем удачный маршрут. Я знаком со многими учеными, квалификация которых не уступает моей, но они не имеют тех условий для исследований, которые есть у меня. Беспристрастно взглянув на кафедры наших институтов, можно увидеть многих мужчин и женщин, которые имеют широкие возможности внести свой вклад в науку, в то время как у других эти возможности значительно скромнее. То же самое можно сказать почти обо всех областях нашей жизни.

Помня о том, что сам обязан тем личностям, которые, имея такие возможности, поделились ими со мной, я испытываю глубокую потребность помогать молодым ученым реализовать свой потенциал, даже при том, что это иногда означает бросать вызов не только ортодоксальным идеям, но часто и ортодоксальным методам, которые еще более вредны. Работая над этой миссией, я стараюсь исповедовать – и в своей педагогической деятельности, и в своих исследованиях – тот подход к миру, который некоторые могут посчитать детским. Если люди думают так, меня это нисколько не смущает. По моему опыту, дети следуют своим внутренним компасам намного честнее и без особых претензий, чего нельзя сказать о многих взрослых. И чем моложе человек, тем меньше у него склонности сковывать свои мысли – просто чтобы соответствовать окружающим его людям.

Этот подход к науке сделал меня открытым для самых амбициозных, можно сказать, дерзких идей, которые несут в себе исследуемые мной темы. Например, к той идее, что «Оумуамуа» – межзвездный объект, чей полет был замечен в октябре 2017 года в нашем небе, – не был природным явлением.

3. Аномалии

Наука похожа на детективную историю. Мысль довольно банальная, но астрофизикам она кажется не лишенной иронии. Никакая другая область научного поиска не сталкивается с таким разнообразием масштабов и идей. Хронология наших исследований начинается с Большого взрыва и простирается до конца времен, при этом мы признаем, что сами понятия времени и пространства относительны. Область наших научных интересов включает, с одной стороны, кварки и электроны, мельчайшие из открытых учеными частиц, а с другой – тянется до самого края Вселенной, и к ней относится – прямо или косвенно – все, что находится между этими крайностями.

Наша детективная работа во многом далека от завершения. Мы еще не понимаем природу основных компонентов Вселенной и вследствие этого невежества называем их темной материей (она вносит в бюджет космической массы вклад в пять раз больший, чем обычная материя – та, из которой мы состоим) и темной энергией (ее вклад в общую массу превосходит таковой и темной, и обычной материи, также она является причиной – по крайней мере в настоящую эпоху – специфического космологического ускорения). Также мы не понимаем, что вызвало расширение Вселенной или что происходит внутри черных дыр – две области исследований, в которые я глубоко вовлечен с тех пор, как много лет назад занялся астрофизикой.

Мы столь многого не знаем, что я часто задаюсь вопросом: будет ли иная цивилизация – имеющая преимущество перед нами в миллиард лет развития науки, – вообще считать нас разумным видом? Мне кажется, что наши шансы на подобное великодушие будут зависеть не от того, сколько мы знаем, а от того, каким образом мы получаем знания, – буквально, от нашей приверженности научному методу. Именно способность беспристрастно оценивать полученные данные, независимо от того, подтверждают они или опровергают ваши гипотезы, является критерием причастности человечества к тому, что можно назвать универсальным разумом.

Очень часто детективный сюжет в астрофизике начинается с того, что в экспериментальных или наблюдательных данных проявляется какая-то аномалия, вдруг открываются факты, не соответствующие ожиданиям и не объясняемые исходя из того, что мы уже знаем. В такой ситуации обычно сразу предлагается множество альтернативных объяснений, которые затем, на основании новых данных, исключаются, одно за другим, – до тех пор пока не будет найдена верная интерпретация. Такое произошло, например, с историей открытия Фрицем Цвикки темной материи в начале 1930-х годов. Его предположение основывалось на том, что, согласно расчетам, наблюдаемое движение галактик в скоплениях говорит о наличии там большей массы, чем мы видим непосредственно в телескопы. Эта гипотеза игнорировалась до 1970-х годов, пока не появились новые, дополнительные данные о движении звезд в галактиках, а скорость расширения Вселенной не была измерена более точно, – факты убедительно подтвердили правильность идей Цвикки.

Этот процесс просеивания фактов может разделить, даже произвести раскол в целой научной дисциплине, противопоставить одни объяснения вместе с их сторонниками – другим, до тех пор пока одна сторона (хотя и не всегда) не представит убедительных доказательств.

Так было и во время дебатов по поводу Оумуамуа, которые из-за отсутствия твердых доказательств у какой-либо из сторон продолжаются по сию пору. На деле стоит признать: вероятность того, что ученые когда-либо в будущем получат новые, решающие свидетельства, предельно мала. Невозможно догнать и сфотографировать Оумуамуа. Данные, которые у нас есть сейчас, – это все, что у нас есть и будет в принципе, и это оставляет нам возможность выдвигать лишь те объяснения, которые основаны на уже имеющихся свидетельствах. Это, конечно, чисто научный подход. Никто не может изобретать новые доказательства, никто не может игнорировать имеющиеся доказательства, даже если они опровергают ваши гипотезы, и никто не может – как в том старом мультфильме про ученого, решающего сложное уравнение, – просто подставить нужную цифру, «и тогда произойдет чудо». Однако наиболее опасным и неприятным итогом всей истории было бы сказать: «Ну что же, Оумуамуа, здесь больше нечего исследовать, пора двигаться дальше, мы узнали все, что возможно, а теперь нам нужно заняться обычными делами». К сожалению, на момент написания этой книги многие ученые уже приняли решение действовать именно так.

Поначалу научные дебаты по поводу Оумуамуа проходили довольно спокойно. Я связываю это с тем, что на раннем этапе исследования мы еще не знали о самых странных аномалиях этого объекта. Казалось, эта детективная история рассказывает о деле, которое было сначала открыто, а затем успешно раскрыто: наиболее вероятное объяснение гласило, что Оумуамуа – это прилетевшая из межзвездного пространства комета или астероид, и это объяснение было самым простым и понятным.

Осень 2017 года продолжалась, а я, как и значительная часть международного научного сообщества, все никак не мог избавиться от недоумения, возникшего в связи с имеющимися данными. Я – опять же, вместе с большой частью научного сообщества – не видел весомых доказательств в пользу гипотезы «Оумуамуа – межзвездная комета или астероид». Пока все пытались привести имеющиеся свидетельства в соответствие с этим объяснением, я начал формулировать альтернативные гипотезы для объяснения все растущего числа странных особенностей Оумуамуа.

* * *

Что бы мы ни решили в итоге по поводу Оумуамуа, большинство астрофизиков согласятся, что он был и остается аномалией сам по себе.

Начнем с того, что до Оумуамуа в Солнечной системе не был зафиксирован ни один объект, о котором с уверенностью можно было сказать, что он прибыл из межзвездного пространства. Одно это обстоятельство сделало полет Оумуамуа историческим событием, – что привлекло к нему внимание множества астрономов, – которые собрали еще больше данных наблюдений, – которые были затем интерпретированы, – что позволило выявить еще больше аномалий, – что снова привлекло еще больше внимания астрономов, и так снова и снова.

Настоящая детективная история началась тогда, когда обнаружились новые аномалии. Чем больше мы узнавали об Оумуамуа, тем больше понимали, что этот объект действительно «загадочен», как сразу окрестили его медиа.

После того как обсерватория на Гавайях объявила об открытии, астрономы всего мира направили на Оумуамуа множество телескопов, хотя к тому времени он успел переместиться во внешние области Солнечной системы. Научное сообщество проявило, как бы это сказать, живое любопытство. Все было похоже на то, как будто к вам зашла на ужин дама, и все прошло прекрасно, но, когда она вышла за дверь и ее каблучки застучали по темной улице, вы вдруг осознали, насколько загадочна и странна была посетившая вас особа. У ученых возникло множество вопросов по поводу нашей гостьи из дальних звездных миров, но мы понимали, что времени узнать о ней еще что-то у нас совсем немного. Оставалось лишь более пристально обдумать то, что мы узнали о ней во время «ужина», а также продолжать наблюдать, сколько возможно, за удаляющейся фигурой незнакомки, пока она совсем не исчезнет в межзвездной ночи.

Был вопрос, который беспокоил всех: как выглядит Оумуамуа? У нас не было тогда и нет сейчас четкой фотографии, которой можно было бы полностью доверять. Однако у нас есть данные телескопов, в течение одиннадцати дней собиравших все данные, которые они только могли уловить. И после того как телескопы были наведены на Оумуамуа, они начали собирать информацию, в том числе о том, как объект отражает солнечный свет.

Наше Солнце можно сравнить с фонарем, который освещает (и делает таким образом видимыми) не только все планеты, вращающиеся вокруг, но также и любой объект, который подходит к нему достаточно близко и который достаточно велик, чтобы его можно было рассмотреть с Земли. Чтобы понять это, для начала нужно понять, что практически во всех случаях, когда два объекта движутся друг относительно друга, они будут испытывать и взаимное вращение. Помня об этом, представьте себе идеальную сферу, приблизившуюся к Солнцу на своем пути сквозь нашу Солнечную систему. Яркость отраженного ею солнечного света будет постоянной, потому что площадь поверхности вращающейся сферы, которая обращена к Солнцу, также всегда одинакова. Однако для всех других тел, кроме сферы, яркость отраженного света Солнца будет изменяться со временем, по мере вращения тела. Например, футбольный мяч[7]7
  Имеется в виду мяч для американского футбола, в форме эллипсоида, а не сферы. – Примеч. пер.


[Закрыть] будет отражать больше света, когда обращен к Солнцу длинной стороной, и меньше света, когда он обращен короткой стороной.

Астрофизикам подобные изменения яркости объекта дают важнейшие ключи к загадке его геометрической формы. В случае Оумуамуа яркость изменялась в десять раз каждые восемь часов, что, по нашим расчетам, соответствовало времени, которое необходимо ему для совершения одного полного оборота. Эта заметная изменчивость светимости давала указание на то, что форма Оумуамуа была сильно вытянутой, с длиной по крайней мере в пять-десять раз больше ширины.

Мы уточнили эти измерения, использовав и другие данные замеров Оумуамуа. Объект, это можно сказать с уверенностью, был относительно небольшим. Так как его траектория пролегала совсем близко к Солнцу, температура на поверхности должна была быть очень высокой, что не могло не быть зафиксировано инфракрасной камерой космического телескопа Spitzer, запущенного НАСА еще в 2003 году. Однако камера Spitzer не обнаружила никакого тепла, исходящего от Оумуамуа. Это заставило нас предположить, что Оумуамуа, должно быть, слишком маленький, чтобы детекторы телескопа могли надежно измерить его параметры. Мы оценили его длину примерно в сотню ярдов (~90 м), т. е. с футбольное поле, а в ширину – менее чем в десять ярдов (~9 м). Нужно иметь в виду, что даже тонкий, как бритва, объект часто выглядит как имеющий некоторую ширину, из-за того что наблюдения дискретны и фиксируют его в разных положениях, поэтому фактическая ширина Оумуамуа вполне могла быть меньше.

Изменение светимости Оумуамуа на протяжении дня (в часах), зафиксированное различными телескопами в течение трех дней в октябре 2017 года. Более крупные точки представляют измерения, произведенные при помощи различных фильтров в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра. Количество отраженного солнечного света периодически изменялось, максимальное значение больше минимального примерно в десять раз (на 2,5 величины), что связано с периодом обращения Оумуамуа, равным восьми часам. Это означает, что он имел сильно вытянутую фор му, и его длина в 5–10 раз превышала ширину при проекции на небо. Пунктирная линия показывает график светимости, который соответствовал бы Оумуамуа, если допустить, что он был правильным эллипсоидом с соотношением сторон 1:10.[8]8
  Изображение предоставлено Mapping Specialists, Ltd., получено Европейской южной обсерваторией / К. Meech и др. (CC BY4.0). – Примеч. авт.


[Закрыть]

Предположим, что наибольшие из возможных значений этих измерений являются корректными, и объект, таким образом, насчитывает несколько сотен ярдов длины и несколько десятков ярдов ширины. Это делает геометрию Оумуамуа более вытянутой – по крайней мере, в несколько раз (по соотношению сторон или ширины к длине), – чем у самых вытянутых астероидов или комет, которые когда-либо наблюдались.

Представьте себе, что вы отложили эту книгу и решили выйти на улицу, подышать воздухом. На прогулке вы видите множество других людей. Скорее всего, они вам незнакомы, и, без сомнения, все выглядят по-разному, но по их геометрическим пропорциям вы сразу же классифицируете их как людей. В череде таких незнакомцев Оумуамуа выглядел бы человеком, чья талия кажется более узкой, чем его же запястье. Встретив такого прохожего, вы усомнились бы либо в своем зрении, либо в своем знании людей. Этот пример точно описывает ту дилемму, с которой столкнулись астрономы, когда стали пытаться интерпретировать первые данные об Оумуамуа.

* * *

Как и в любой хорошей детективной истории, улики, «всплывшие» в связи с Оумуамуа спустя год после его открытия, позволили нам отбросить некоторые теории и отсеять гипотезы, которые более не соответствовали фактам. Изменчивость его светимости при вращении дала нам важные подсказки, позволившие предположить, на что Оумуамуа точно не мог быть похож, а на что он в принципе мог быть похож. К последней категории, включающей относительно небольшие, но экстремально вытянутые объекты – с длиной, по крайней мере в пять-десять раз превышающей ширину, – относились только две возможные формы. Наш межзвездный гость мог быть либо вытянутым, как сигара, либо плоским, как блин.

В любом случае Оумуамуа был раритетом. Если он имеет удлиненную форму – мы никогда раньше не наблюдали природный космический объект таких размеров и вытянутости; если он плоский – мы также никогда не наблюдали природный объект таких размеров и такой уплощенности. В контексте нужно отметить, что все астероиды, ранее зафиксированные в Солнечной системе, имели отношение длины к ширине не более чем три к одному. Оумуамуа, как я уже отмечал, имел пропорции от пяти до десяти к одному.

Оумуамуа в представлении художника выглядит как сигарообразная продолговатая скала. Такая художественная концепция изображения объекта стала в итоге общепринятой. ESO/M. Корнмессер.

И было там кое-что еще.

Странности Оумуамуа не ограничивались только маленьким размером и формой, странной была и его светимость. Несмотря на свой скромный размер, во время прохождения мимо Солнца Оумуамуа светился более чем в десять раз ярче, чем типичный астероид или комета Солнечной системы. Если окажется, что размер Оумуамуа в несколько раз меньше верхнего предела в несколько сотен ярдов – что вполне возможно, по мнению исследователей, – это означает, что отражательная способность его поверхности близка к совершенно удивительным значениям – характерным скорее для поверхностей блестящих металлов.

* * *

Когда были опубликованы первые данные о недавно открытом Оумуамуа, все его странности вызывали настоящее недоумение. Собранные вместе, они задали астрономам головоломную задачу. Собранные вместе, они требовали гипотезы, которая могла бы объяснить, почему в одном природном объекте – а в тот момент никто еще не предполагал, что Оумуамуа может быть чем-то иным, – оказались собраны вместе эти довольно статистически редкие характеристики.

Возможно, рассуждали ученые, странные особенности объекта обусловлены воздействием на него космического излучения, которому он подвергался в течение сотен тысяч лет, пока путешествовал в межзвездном пространстве, прежде чем достиг нашей Солнечной системы. Теоретически ионизирующее излучение могло бы привести к значительной эрозии поверхности космической скалы, однако неясно, как в результате подобного процесса эта скала могла приобрести такую форму, как у Оумуамуа.

Или же причины его странности кроются в его происхождении. Возможно, он был насильственно исторгнут из своей системы гравитационной рогаткой какой-то планеты – это действительно объясняет некоторые его свойства. Если объект определенного размера и массы окажется на определенном расстоянии от планеты, то фрагмент этой планеты может быть в итоге вытянут из нее и запущен – как из рогатки – в межзвездное пространство. А может быть, наоборот, его мягко вытянули из пояса ледяных объектов, вращающихся вокруг внешних границ какой-то дальней системы, чего-то вроде облака Оорта нашей Солнечной системы.

Можно было выдвинуть гипотезу, исходя из предположений о его долгом транзите или же о его происхождении. Если бы странная форма и отражающая способность составляли бы все особые приметы Оумуамуа, то одна из таких теорий была бы вполне достаточной. В этом случае мое любопытство осталось бы со мной, но я двинулся бы дальше.

Я не смог избежать участия в этой детективной истории по единственной и простой причине. Речь идет об одной, самой поразительной аномалии Оумуамуа.

Оумуамуа пролетел часть своего пути вокруг Солнца, когда его траектория отклонилась от ожидаемой, рассчитываемой исходя из воздействия на него только гравитации нашей звезды. Такому маневру не было никакого корректного объяснения.

Для меня это было самое удивительное из всего, что мы успели узнать за те две недели наблюдений. Эта аномалия поведения Оумуамуа, а также многие другие данные, собранные учеными, и подтолкнули меня высказать тогда гипотезу, которая поставила меня в оппозицию к основной части научного истеблишмента.

* * *

Однажды (это было в то время, когда шумиха, вызванная появлением моей теории об Оумуамуа, была еще в разгаре) я каким-то образом очутился в комнате, полной журналистов, окруженный настоящим лесом микрофонов. Я только что дал три часовых интервью, к тому же перевалило за полдень и я был голоден. Поэтому вместо того, чтобы начать приводить взвешенные аргументы в защиту своей гипотезы, я направил журналистов к одному из моих исторических предшественников в астрономии, в надежде, что это напомнит им о важности открытости и беспристрастности в науке.

Я процитировал аудитории слова Галилея, произнесенные им еще в XVII веке: то, что он видит своими глазами в телескоп, позволяет ему уверенно предположить, что Земля вращается вокруг Солнца. Это одна из самых известных и часто пересказываемых историй из анналов науки: в опубликованном в 1610 году трактате Sidereus Nuncius (что можно перевести как «Звездный вестник») Галилей описал результаты своих наблюдений планет, проведенных им при помощи нового телескопа, и заявил о своей полной убежденности в правильности гелиоцентрической теории. Согласно наблюдениям Галилея, Земля, как и все другие планеты, вращается вокруг Солнца. Это прямо противоречило учению Католической церкви, которая многократно обвиняла Галилея в вольнодумстве. После судебного разбирательства, во время которого обвинители, согласно источникам, не захотели даже посмотреть в его телескоп, Галилей был признан виновным в ереси. Остаток жизни, около десяти лет, он провел под домашним арестом.

Галилея заставили перестать упоминать о своих наблюдениях и открытиях и отказаться от заявления о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Хотя легенда гласит, что, подчиняясь гонителям, Галилей все же прошептал про себя, едва слышно: «И все-таки она вертится». Эта легенда, скорее всего, апокрифическая, и даже если правдива, она не имеет большого значения, по крайней мере не для бедного Галилея. Консенсус оказался сильнее фактов.

На пресс-конференции я, конечно, не вдавался во все детали, а просто провел параллель с историей знаменитого астронома. Но, как и можно было ожидать, один из журналистов бросил мне: «Вы хотите сказать, что вы Галилей?» О нет, вовсе нет. Я хотел сказать только, что, если нам важны уроки, которые дает эта история, мы должны снова и снова изучать данные, касающиеся Оумуамуа, и поверять ими наши гипотезы, а когда другие будут пытаться заставить нас замолчать, просто шептать про себя: «И все-таки он отклонился».

* * *

Чтобы понять, почему отклонение Оумуамуа от предсказанной траектории было такой аномалией и почему оно дало мне основание высказать гипотезу, вызвавшую столь интенсивные споры и возражения, нужно вначале вернуться к основам. Вспомним один из фундаментальных физических законов, который управляет мирозданием. Это первый закон движения сэра Исаака Ньютона: «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, до тех пор, пока приложенные к нему силы не заставят его изменить это состояние».

Бильярдный шар стоит, не двигаясь, на бильярдном столе – четырнадцать других шаров катаются вокруг него – он будет оставаться неподвижным, пока его не заденет другой шар.

Бильярдный шар стоит, не двигаясь, на бильярдном столе – больше нет других шаров – он будет оставаться неподвижным, пока его не ударит бильярдный кий.

Бильярдный шар стоит, не двигаясь, на бильярдном столе – он будет оставаться неподвижным, пока кто-нибудь не поднимет один край стола.

Бильярдный шар стоит, не двигаясь, на бильярдном столе – пока в середине стола внезапно не появится коническая впадина.

В двух последних случаях сила тяжести берет свое, и шар приходит в движение. Начав движение, он продолжит двигаться вдоль вектора действующей на него силы, пока на него не подействует другая сила.

Оумуамуа вошел в Солнечную систему по траектории, примерно перпендикулярной плоскости орбиты Земли и остальных планет. Солнце оказывает гравитационное воздействие на эти восемь планет, как и на все остальное, что вращается вокруг него, естественно, оно оказывало воздействие и на Оумуамуа. 9 сентября 2017 года Оумуамуа обогнул Солнце, двигаясь при этом со скоростью почти 200 000 миль в час – и продолжая набирать скорость за счет использования гравитации Солнца, а затем сменил направление движения. После этого он продолжил свое путешествие через Солнечную систему и дальше, за ее пределы.

Универсальные законы физики позволяют с уверенностью предсказывать, какой будет траектория объекта, движущегося вокруг Солнца. Но движение Оумуамуа не оправдало наши прогнозы.

В июне 2018 года исследователи сообщили, что движение Оумуамуа отклонялось – немного, но на статистически значимую величину – от траектории, определяемой воздействием лишь гравитации Солнца. Это было вызвано тем, что, уходя от Солнца, объект ускорился под действием дополнительной силы, уменьшавшейся пропорционально примерно квадрату его расстояния от Солнца. Какая отталкивающая сила, противоположная силе гравитационного притяжения, может исходить от Солнца?

Траектория полета Оумуамуа через Солнечную систему, с указанием взаимного расположения объекта и планет на 19 октября 2017 года (в овальной вставке) – день, когда он был обнаружен телескопом Pan-STARRS. В отличие от всех ранее наблюдаемых астероидов и комет, объект не был заторможен гравитацией Солнца. Оумуамуа возник из межзвездного пространства и снова вернулся туда, набрав попутно дополнительную скорость с помощью гравитационного маневра около Солнца. Изображение предоставлено Mapping Specialists, Ltd., получено Европейской южной обсерваторией/К. Meech и др. (CC BY4.0).

Кометы, принадлежащие Солнечной системе, также могут отклоняться от гравитационной траектории, как Оумуамуа, но у них есть кометные хвосты из пыли и водяного пара, образуемого испарением кометного льда под влиянием солнечного излучения.

При определенной доле удачи вы могли наблюдать одну из комет прямо со своего двора. Вам наверняка знакомы фотографии комет или же их художественные изображения – с центральными частями, или ядрами, с размыто блестящими, светящимися хвостами, тянущимися далеко за ними. Свечение и тянущийся позади хвост – следствие того, что кометы представляют собой по сути ледяные скалы разного размера. Лед этот состоит в основном из воды, но его состав, отражая случайное распространение разных химических соединений в космосе, нередко включает в себя и другие вещества вроде аммиака, метана и углерода. Из чего бы ни состоял этот лед, когда комета проходит близко к Солнцу, он начинает испаряться и выделять пыль, которые рассеивают солнечный свет. Эти процессы вызывают образование комы кометы – окутывающей ядро оболочки, которая состоит из испаряющегося льда и обломков, придает комете ее свечение и переходит в характерный кометный хвост.

Если этот хвост напоминает вам факел горящего топлива, вырывающийся из задней части ракеты, то ваша аналогия верна. Испаряющийся лед действует как реактивная струя, толкая комету вперед. Из-за этого эффекта «дымящая» комета может отклоняться от траектории, заданной воздействием гравитации Солнца. И когда мы наблюдаем такую комету, становится возможным довольно точно рассчитать ее параметры. Заметив «дымящую» комету и измерив степень ее отклонения от расчетной траектории, можно вычислить, какая часть массы кометы была израсходована на то, чтобы придать ей дополнительный импульс.

Если дополнительный импульс, придавший ускорение Оумуамуа, был создан реактивным эффектом, как это происходит с кометами, то наш межзвездный объект должен был бы израсходовать десятую часть своей массы, чтобы достичь той скорости, с которой он перемещался. Такой объем испаряющихся газов был бы слишком велик, чтобы ускользнуть от детекторов наших телескопов. Однако даже самые пристальные наблюдения за пространством возле Оумуамуа не выявили там никаких следов воды, углеродсодержащих газов или пыли, что исключает возможность того, что он получил ускорение за счет испарения газов или выбросов видимых частиц пыли по кометной модели. Более того, не изменялась и скорость его вращения, что неизбежно должно было бы произойти под влиянием несимметричных струй газов, которые придавали бы ему момент вращения, что типично для комет. Помимо этого, такое массивное испарение должно было изменить и период обращения Оумуамуа, что происходит и с кометами Солнечной системы. Но изменений частоты обращения также не зафиксировано.

В конечном счете эти загадки можно свести к одной: почему Оумуамуа отклонился от ожидаемой траектории? Все гипотезы о природе Оумуамуа обязаны учитывать сей фактор, а это значит, ни должны объяснять природу силы, вызвавшей отклонение, при этом учитывая тот факт, что любому предполагаемому кометному хвосту из газа и пыли было бы весьма затруднительно избежать обнаружения нашими приборами.

* * *

На момент написания этой статьи научное сообщество придерживается в основном гипотезы, по которой Оумуамуа был кометой, хотя и своеобразной. Достоинством этой гипотезы является то, что в ней нет неожиданностей. Астрономы наблюдали много комет, траектории которых отклонялись от ожидаемых, рассчитанных только с учетом воздействия гравитации Солнца. Нам известно, отчего такое происходит: во всех этих случаях причиной является испарение газов.

Но, как я уже объяснил выше, испарение газов с Оумуамуа не фиксировалось. И все-таки он отклонился.

Мы знаем о том, что Оумуамуа не выделял паров, благодаря инфракрасной камере космического телескопа Spitzer. После запуска в космос в 2003 году Spitzer провел почти два десятилетия, кружа на орбите в примерно сто пятьдесят пять миллионов миль над Землей и тщательно собирая самую детальную информацию о Вселенной. И хотя запас жидкого гелия, необходимого для охлаждения некоторых частей телескопа и обеспечения их работоспособности, был исчерпан в 2009 году, инфракрасная матричная камера (IRAC) продолжала функционировать до января 2020 года, когда ее наконец перевели в неактивный режим.