Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии

Солнечные затмения — это драматические, зрелищные и хорошо изученные события: орбиты рассчитаны, расстояния тщательно измерены, так что мы можем предсказывать время и место солнечного затмения с точностью до секунд. Однако, если речь идет о более мелких астрономических событиях — скажем, о прохождении небольшого астероида перед далекой звездой, — все становится более сложно и менее предсказуемо. Временные рамки таких кратковременных событий, как покрытие звезды астероидом, сужаются: маленькие и быстро движущиеся астероиды могут блокировать свет звезды всего на несколько секунд. Точное время и место отбрасывания тени также переходит из области определенности в лабиринт вероятностей, и в зависимости от того, насколько хорошо мы знаем (или предполагаем) расстояние, орбиту, форму и размер астероида, появляются разные варианты времени и места.

Соответственно растут и ставки. Солнечные затмения для жителей Земли происходят в среднем примерно раз в полтора года, но вероятность того, что какой-нибудь астероид аккуратно пройдет перед достаточно яркой звездой в таком месте, куда можно добраться с командой и оборудованием, настолько мала, что каждый такой случай становится уникальным.

В 2014 году астрономы обнаружили небольшой скалистый объект 2014 MU 69 в поясе Койпера — широком кольце небольших каменистых тел, вращающихся вокруг нашего Солнца во внешней области Солнечной системы. Сам объект не был особенно примечательным, за исключением одного факта: у нас была возможность посетить его в 2018 году. Космический зонд New Horizons был запущен в 2006 году и через девять лет приблизился к Плутону и сделал первые фотографии поверхности этой карликовой планеты с близкого расстояния. Это был успех. Миновав Плутон, New Horizons продолжил свой полет. Астрономы рассчитывали на это, заранее начали искать подходящий объект в поясе Койпера, к которому мог бы приблизиться New Horizons, и остановили выбор на 2014 MU 69. После небольшой корректировки курса New Horizons мог пролететь мимо 2014 MU 69 в конце 2018 года и сделать снимок крупным планом 1 января 2019 года. Однако перед этим астрономы хотели собрать как можно больше информации об этом странном объекте. У нас был только один шанс приблизиться к нему с помощью New Horizons, поэтому, чтобы извлечь максимальную выгоду из полета, требовалось собрать как можно больше предварительных данных.

Здесь показали себя во всей красе астрономы, специализирующиеся на наблюдении транзитов. Было известно, что 2014 MU 69 — маленький (путем наблюдений в конечном итоге установили, что его длина около 35 километров) и очень тусклый объект (каменистое тело не излучает собственного света и было обнаружено только благодаря слабому отражению солнечного света). Однако орбитальные расчеты показали, что 2014 MU 69 пройдет перед тремя разными звездами 3, 10 и 17 июля 2017 года, и экспедиции разъехались по планете, чтобы попытаться увидеть эти прохождения. По всей Южной Африке и Аргентине были развернуты десятки мобильных телескопов. Удача улыбнулась нескольким командам, которые засекли тень 2014 MU 69, что позволило уточнить орбиту и форму маленького объекта.

Даже SOFIA присоединилась к общей кутерьме. Воздушные обсерватории имеют неоспоримое преимущество в таких делах, поскольку они «компактны и портативны», то есть сразу могут вылетать на траекторию затмения. Джим Эллиот продемонстрировал это ранее в своих исследованиях атмосферы Плутона и колец Урана, используя воздушную обсерваторию Койпера — все это было обнаружено благодаря тому, что планеты, атмосферы и кольца закрывали звезды позади них. SOFIA посвятила полет 10 июля 2017 года в Крайстчерче погоне за тенью 2014 MU 69. Благодаря тому, что траектория и расписание полета были соблюдены с точностью до секунд, команде SOFIA удалось буквально мельком увидеть затмение и помочь исследователям узнать больше об этом таинственном объекте и о том, что его окружает.

В совокупности все время наблюдений 2014 MU 69, когда он покрывал близлежащие звезды, составило не больше одной-двух минут, но этого было достаточно для получения нужных данных. Благодаря десяткам телескопов, астрономов и потраченных на дорогу часов удалось установить, что 2014 MU 69 имеет интересную продолговатую форму — как будто это два объекта, то ли слипшиеся вместе, то ли вращающиеся друг около друга на очень малом расстоянии. Эти данные помогли космическому аппарату New Horizons точно рассчитать план облета, и первые снимки сразу же показали, что работа была проделана не зря. Космический аппарат отправил обратно великолепное изображение 2014 MU 69 в высоком разрешении, где он походил на пару снежных комьев, соединенных наподобие снеговика. Этот объект, находящийся на расстоянии 6,4 миллиарда километров от нас, является самым удаленным от Земли объектом, который удалось посетить с помощью космического аппарата.