Je to závod na dno.
Ne, nemluvím o denní televizi. Mám na mysli pátrání po extrasolárních planetách a honbu za nalezením menších, rafinovanějších světů.
Normálně, když astronomové oznamují objev další extrasolární planety, je to téměř vždy mohutný homérský objekt; Velikost Jupitera nebo tak. To bylo předvídatelné jako vypadávání vlasů.
Nicméně svatým grálem planetárních detektivů bylo najít malé chlapíky; koneckonců, bantamové světy budou pravděpodobněji podobné tomu našemu. Minulý týden horda astronomů společně oznámila novou, chladnou planetu vážící asi pětkrát větší než Země. Ve srovnání s terra firma je to pořád tlusté hovado, ale sakra mnohem menší než všechno ostatní, co jsme dosud našli.
Tato planeta (která má rychlé jméno OGLE-2006-BLG-390) a její domovská hvězda (slabý, M-trpaslík) jsou zajímavé. Ale co mi opravdu zvedlo obočí, bylo to, že tato nová punková planeta nebyla nalezena s žádným z obvyklých schémat. Nebylo to přehlušeno jemným tancem jeho hostitelské hvězdy, ani to nebylo odhaleno, protože zastínil tuto hvězdu a trochu ji zatemnil.
Tato planeta byla objevena, protože hmota ohýbá světlo. Nebo přesněji, hmota ohýbá prostor, a pokud se ohýbá prostor, ohýbají se i světelné paprsky, které jím pronikají. Tato podivná myšlenka, jak většina čtenářů ví, je zcela v rozporu s přísně karteziánským pojetím prostoru Isaaca Newtona – neměnného, trojrozměrného jeviště, postaveného z dokonale pravoúhlého matematického lešení. V roce 1915 Albert Einstein ve své Obecné teorii relativity navrhl koncept pokřiveného prostoru.
Měl pravdu?
Einsteinova myšlenka byla radikální, takže důkaz byl jednoznačně vyžadován. Arthur Eddington, prominentní britský astronom z počátku dvacátého století, si uvědomil, že pokud hmota skutečně zkřiví prostor, pak by se paprsek baterky procházející poblíž bowlingové koule měl mírně ohnout od přímky. Problém je v tom, že se ohýbá úplně příliš mírně na to, aby se dal změřit, protože bowlingové koule nejsou příliš masivní (kromě srovnání s koulemi Pachinko).
Eddington, který chtěl Einsteinův nápad ověřit, navrhl tak učinit pozorováním hvězdného světla, když procházelo poblíž největší hmoty v okolí: Slunce. Samozřejmě to není jednoduché. Rozžhavená koule Slunce zmaří jakoukoli naději, že uvidí hvězdy, které se dotýkají jejích okrajů – s výjimkou úplného zatmění Slunce. Naštěstí došlo 29. května 1919 k obzvláště dlouhému zatmění. Eddington a jeho kolega astronom Andrew Crommelin cestovali do západní Afriky a Brazílie, aby vyfotografovali hvězdy, které se objevují v blízkosti Slunce, když Měsíc blokuje jeho záři. Když byly desky vyvinuty a změřeny, Eddington zjistil, že hvězdy byly skutečně mírně vychýleny ze své normální polohy v souladu s předpovědí Obecné teorie relativity. Bylo prokázáno, že hmota ohýbá prostor a pokřivený prostor ohýbá světelné paprsky. Einstein měl pravdu. Newton, který byl mrtvý už tři sta let, se odmítl vyjádřit.
Kromě převratné fyziky se ukázalo, že používání velkých hmot k ohýbání světla má některé praktické astronomické aplikace. Koneckonců, zrcadla a čočky také ohýbají světlo. Dokážete tedy postavit masový dalekohled? No, můžete, pokud jste ochotni přijmout to, co je k dispozici v Božím obchodě s optikou. Například, když je Hubbleův teleskop nasměrován na velkou kupu galaxií - takovou, jejíž souhrnná velikost může být 100 bilionkrát větší než hmotnost Slunce - často najde obří světelné oblouky procházející zorným polem. Tyto oblouky jsou zkreslené obrazy galaxií ležících daleko za kupou, zjasněných a ohnutých účinky její hmoty.
Právě tento typ gravitačních čoček přinesl mezinárodní výzkumný tým, který objevil OGLE-2005-BLG-390. Tato skupina využívá síť malých dalekohledů k monitorování velkého počtu hvězd v blízkosti centrálních sousedství Mléčné dráhy. V těchto přeplněných hvězdných říších hvězda občas projde před jinou, která funguje jako gravitační čočka - obří zvětšovací sklo - aby zvýšila jasnost této hvězdy asi třikrát. Nárůst intenzity obvykle trvá asi jeden den. V tomto případě došlo k nepravidelnostem v zjasňování a tyto nepravidelnosti prozrazovaly planetu obíhající kolem bližší hvězdy. Je to technika, která má schopnost najít velmi malé světy kolem velmi malých hvězd.
Rozsah SETI
Ale je tu další skvělá myšlenka, na kterou poukázal průkopník SETI Frank Drake a inženýr ze Stanfordu Von Eshleman před téměř dvěma desetiletími. Tuto techniku gravitační čočky můžete použít k sestavení matky všech radioteleskopů. No, vlastně to nemusíte stavět; stačí se dostat do pozice, abyste ji mohli používat. Vše, co je potřeba, je přišroubovat malou anténu SETI a rádiový přijímač na kosmickou loď a poslat ji na cestu k osamělým, vnějším okrajům naší sluneční soustavy – do vzdálenosti asi dvacetinásobku Pluta (pro kvantitativně nakloněného je minimální vzdálenost 550 astronomických jednotek). Jakmile tam byla, anténa by se podívala zpět ke Slunci - které se v této vzdálenosti jeví pouze jako matná hvězda. Nicméně Slunce by fungovalo jako obrovská rádiová čočka, která by zesilovala veškeré signály z hvězdných systémů na druhé straně. Skutečná velikost této sluneční čočky by byla zhruba třicetitisíckrát větší než sběrná plocha obrovského radioteleskopu Arecibo v Portoriku. Mohlo by to detekovat vysílač s výkonem vaší místní televizní stanice ve vzdálenosti sta světelných let, i když mimozemští vysílatelé nevysílali naši cestu.
I když je tato myšlenka svůdná, nechybí v ní potenciální trapas. Chtěli byste, aby kosmická loď obíhala kolem Slunce v rovině Mléčné dráhy, aby se maximalizoval počet hvězdných systémů umístěných „pod lupu“. Ale čas strávený sledováním jakéhokoli jednohvězdného systému by byl velmi krátký, takže byste potřebovali nastavení, které by spolehlivě rozpoznalo signál, který zaslechnete jen krátce a pouze jednou. Kromě toho je tu malá věc zařídit vyslání kosmické lodi daleko za okraje Kuiperova pásu a nechat ji fungovat roky poté, co dorazí.
No, to jsou jen problémy, které musí student vyřešit. Jasně, gravitační čočka SETI dalekohled není něco, co brzy uděláme. Ale fyzika tam je a možná tam někdy bude i experiment. Pak možná budeme moci uchopit naše rádiové uši k šepotům vzdálených bytostí a klouzat po jemných obrysech vesmíru.
