1. Разведчик
Задолго до того, как мы узнали о его существовании, объект начал приближаться к нам со стороны Веги, звезды всего в двадцати пяти световых годах от нас. 6 сентября 2017 года он пересек плоскость эклиптики, внутри которой все планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Однако экстремально гиперболическая форма его траектории ясно свидетельствовала о том, что он не останется надолго в окрестностях Солнца.
9 сентября 2017 года гость достиг своего перигелия – точки траектории, в которой он находился на самом близком к Солнцу расстоянии. После этого он начал отдаляться от Солнца и покидать Солнечную систему – его скорость значительно превосходила необходимую для преодоления гравитации нашей звезды (около 58 900 миль в час[2] относительно Солнца). Он пересек сферу орбиты Венеры примерно 29 сентября и сферу орбиты Земли примерно 7 октября, стремительно удаляясь в сторону созвездия Пегаса и тьмы за его пределами.
Гость уже вернулся туда, откуда он прилетел, – в межзвездное пространство, – а человечество все оставалось в неведении относительно его посещения. Не обратив на него внимания, мы даже не дали ему названия. Может быть, кто-то иной или что-то иное когда-то давали ему имя, но мы не узнали этого тогда, не знаем и сейчас.
Только когда он покинул нас, земные астрономы заметили уходящего гостя. Мы использовали несколько официальных обозначений для нашего объекта, в итоге остановившись на 1I/2017 U1. Но научное сообщество нашей планеты и широкая публика знает его просто как Оумуамуа – гавайское слово, выбранное в связи с географическим расположением телескопа, который и обнаружил объект.
Гавайские острова – жемчужины Тихого океана, привлекающие туристов со всего света. Но для астрономов острова привлекательны еще больше – здесь установлены одни из самых сложных телескопов, воплощающих в себе наиболее передовые технологии человечества.
Некоторые новейшие телескопы, расположенные на Гавайях, объединены в состав т. н. Телескопа панорамного наблюдения (Panoramic Survey Telescope) и Системы быстрого реагирования (Pan-STARRS). Это целая сеть из телескопов и камер высокой четкости, расположенных в обсерватории на вершине Халеакала – спящего вулкана, занимающего большую часть острова Мауи. Один из телескопов этой сети, Pan-STARRS1, обладает камерой с самым высоким разрешением на планете, и с тех пор как он включился в работу, система телескопов смогла обнаружить большинство околоземных комет и астероидов, открытых в пределах Солнечной системы. Но у Pan-STARRS есть и другое достижение – именно здесь были собраны первые данные, которые позволили нам сделать вывод о существовании Оумуамуа.
19 октября астроном Роберт Верик из обсерватории Халеакала обнаружил Оумуамуа в данных, собранных телескопом Pan-STARRS. На изображении объект выглядел как светящаяся точка, которая, как казалось, двигалась по небу слишком быстро, чтобы быть захваченной гравитацией Солнца. Это предположение вскоре было поддержано астрономическим сообществом, пришедшим к заключению, что открытый Вериком объект – первое межзвездное небесное тело, когда-либо наблюдавшееся внутри нашей Солнечной системы. Однако к тому времени, когда мы наконец договорились дать этому объекту имя, он находился уже более чем в двадцати миллионах миль[3] от Земли (что примерно в восемьдесят пять раз больше расстояния от Земли до Луны) и продолжал быстро удаляться от нас.
Он пришел к нам безымянным странником, но с уходом стал чем-то большим. Объект, которому мы дали имя, оставил массу вопросов без ответов, которые полностью захватили внимание ученых и поразили воображение всего мира.
Гавайское слово ‘oumuamua (произносится как «оу-му-а-му-а») в вольном переводе может означать «разведчик». В пояснении к официальному названию объекта Международный астрономический союз, однако, определил слово «оумуамуа» несколько иначе: «прибывший первым посланник издалека». В любом случае название явно подразумевает, что объект был первым из тех, кто прибыл.
Совмещенное изображение с телескопа первого межзвездного объекта, Оумуамуа (обведен кружком), в виде точечного источника света в центре. Он окружен размытыми изображениями звезд, каждая из которых размазана в серию точек, из-за того, что телескоп отслеживал движущийся Оумуамуа. ESO/K. Meech и др.
После открытия прошло какое-то время, и вдруг медиа начали называть Оумуамуа «непонятным», «загадочным», «странным». Но по сравнению с чем? Если вкратце, ответ заключается в том, что «разведчик» был непонятным, загадочным и странным по сравнению со всеми другими ранее исследованными кометами и астероидами. Вообще всеми.
На самом деле ученые не смогли с уверенностью классифицировать этот разведчик как комету или астероид.
Нельзя сказать, что у нас мало было с чем сравнивать. Ежегодно открываются тысячи новых астероидов, иссушенных скал, носящихся по космосу, а подсчет и наблюдение за всеми ледяными кометами в Солнечной системе – задача, превосходящая возможности нашей техники.
Гости из межзвездного пространства намного более редки, нежели астероиды или кометы. Фактически до открытия Оумуамуа мы никогда не наблюдали случая, чтобы объект, возникший за пределами нашей Солнечной системы, пролетал через нее.
Прошло, однако, совсем немного времени, и наш случай перестал быть совсем редким. Второй подобный межзвездный гость был обнаружен вскоре после идентификации «Оумуамуа», а в будущем мы, вероятно, обнаружим еще больше таких объектов, особенно после того, как обсерватория им. Веры К. Рубин запустит свою программу «Изучение наследия пространства и времени»[4]. В принципе мы ждали таких гостей еще до того, как увидели их воочию. Статистика говорит, что, хотя количество межзвездных объектов, пересекающих плоскость орбиты Земли, меньше, чем число таких объектов, возникших внутри Солнечной системы, их появление не является чем-то невероятным. Короче говоря, идея о том, что в нашей Солнечной системе иногда появляются такие редкие межзвездные пришельцы, захватывает, но в ней нет ничего мистического. И поначалу Оумуамуа вызывал только легкое удивление. Вскоре после того, как 26 октября 2017 года Институт астрономии Гавайского университета объявил об открытии Оумуамуа, ученые всего мира, проанализировав полученные первичные данные, объявили основные факты о нем: траекторию объекта, его скорость и приблизительный размер (менее четверти мили в диаметре[5]). Ни один из этих параметров, определенных на раннем этапе исследований, не давал оснований полагать, что Оумуамуа обнаружит какие-то необычные свойства, помимо своего происхождения вне пределов нашей звездной системы.
Но через какое-то время ученые, исследуя накопившиеся данные, начали находить некие новые особенности Оумуамуа. Детали, заставившие нас усомниться в том, что этот объект – обычная комета или астероид, пусть и межзвездный. В подтверждение этих слов: всего через несколько недель после открытия объекта, в середине ноября 2017 года, Международный астрономический союз (МАС) – организация, дающая имена новообнаруженным небесным телам, – в третий (и пока последний) раз изменила обозначение названия «Оумуамуа». Первоначально МАС (IAU) назвал его C/2017 U1 – буква «C» здесь обозначает «комета». Вскоре название поменяли на A/2017 U1, здесь «А» – «астероид». В конце концов МАС объявил, что объект будет называться 1I/2017. «I» здесь – interstellar, «межзвездный». К тому времени факт прибытия Оумуамуа из межзвездного пространства был одной из немногих вещей, с которой были согласны все.
«Ученый идет туда, куда ведут доказательства», – гласит старая пословица. В следовании фактам есть смирение, и это также освобождает от любых умозрительных концепций, которые могут оказывать влияние на чистоту наших наблюдений и понимание сути. Что-то подобное можно сказать и о взрослости, хорошим определением которой может быть «время, когда вы накопили достаточно опыта, чтобы ваши модели прогнозировали реальность с высоким процентом совпадений». Возможно, это не то определение, которым вы поделились бы со своими маленькими детьми, но все же я считаю, что оно имеет свои достоинства.
На практике это означает лишь, что мы должны позволить себе споткнуться. Избавиться от предрассудков. Возьмите бритву Уильяма Оккама и ищите простейшее объяснение. Будьте готовы отказаться от моделей, которые не работают, а это неизбежно происходит, когда они сталкиваются с нашим несовершенным пониманием фактов и законов природы.
Очевидно, что во Вселенной есть жизнь, мы сами являемся тому свидетельством. А это означает, что человечество предоставляет обширный, убедительный, иногда вдохновляющий, иногда отрезвляющий набор данных, который следует учитывать, когда мы задаемся вопросом о действиях и намерениях любой другой разумной жизни, которая может – или могла – существовать во Вселенной. В качестве такого единственного примера разумного вида, который мы достаточно глубоко изучили, люди, скорее всего, могут дать множество ключей к разгадке поведения и иной разумной жизни. В прошлом, настоящем или будущем Вселенной.
Как физика, меня поражает вездесущность тех физических законов, которые управляют нашим существованием на этой отдельно взятой маленькой планете. Глядя в небо, я восхищаюсь космическим порядком, тем поразительным фактом, что законы природы, которые мы открываем на нашей маленькой Земле, по всей видимости, работают и в самых дальних уголках Вселенной. И в течение длительного времени, еще задолго до прибытия Оумуамуа, я размышлял над мыслью, кажущейся мне логичной: вездесущность законов природы предполагает, что, если где-то есть разумная жизнь, значит, практически наверняка существуют ее представители, которые открывают эти законы и хотят идти туда, куда ведут доказательства, с энтузиазмом строят предположения, собирают данные, проверяют свои теории, уточняют их и проверяют снова. И в конце концов, как и человечество, приступают к исследованиям.
Наша цивилизация послала пять искусственных объектов в межзвездное пространство: «Вояджер-1», «Вояджер-2», «Пионер-10», «Пионер-11» и «Новые горизонты». Уже сам по себе этот факт говорит о нашем неограниченном потенциале зайти очень далеко. Это можно сказать и о наших более далеких предках. На протяжении тысячелетий люди путешествовали в самые отдаленные уголки нашей планеты – в поисках иной жизни, в поисках лучшей жизни или же просто в поисках чего-то, – часто не имея ни малейшей уверенности в том, что найдут там что-нибудь или смогут вернутся назад. Со временем уверенность нашего вида в успехе своих поисков значительно возросла – в 1969 году астронавтам удалось отправиться на Луну и вернуться обратно, – но хрупкость этих начинаний не исчезла. Не стенки лунного модуля толщиной с лист бумаги, а наука и техника, сумевшие создать такие аппараты, защищали астронавтов в их путешествии.
И если другие цивилизации развивались среди звезд, разве не могли они ощутить то же стремление исследовать, желание рискнуть и преодолеть знакомые земли в поисках нового? Если судить по поведению человека, это кажется вполне естественным. В самом деле, может быть, эти существа настолько хорошо освоились с безграничным пространством космоса, что избороздили его почти так же, как мы здесь, на Земле, исследовали свою планету. Наши предки использовали такие слова, как путешествие и исследование, сегодня мы просто едем в отпуск.
В июле 2017 года я, моя жена Офрит и наши дочери Клил и Лотем приехали посмотреть на впечатляющую коллекцию телескопов Гавайских островов. Как заведующего кафедрой астрономии Гарварда, меня пригласили прочитать лекцию на Большом острове Гавайев, чтобы рассказать о волнительном духе астрономии широкой публике, отдельные представители которой протестовали против дальнейшего строительства еще одного большого телескопа на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа. К нашей удаче, я согласился посетить и другие острова архипелага, в том числе Мауи, на котором размещены новейшие телескопы.
Темой своего доклада я избрал обитаемость Вселенной и шансы обнаружения в ближайшие десятилетия доказательств существования внеземной жизни. Как только это открытие произойдет, оно заставит человечество осознать, что мы не такие уж особенные. Заголовок местной газеты, написавшей о моей лекции, прекрасно отражал всю идею: «Будьте поскромнее, земляне».
Лекция состоялась менее чем за месяц до того, как Оумуамуа, не замеченный землянами, пересек орбитальную плоскость Марса, и была прочитана всего в нескольких милях от Pan-STARRS1 (одного из телескопов, который я посетил в той поездке) – настоящего технологического чуда в мире научных приборов. Три месяца спустя данные, собранные именно Pan-STARRS, позволили утверждать, что открыт объект Оумуамуа.
Первый телескоп системы Pan-STARRS, PS1, начал работу в 2008 году. Пятьдесят лет назад, в 1958 году, на вершине Халеакала был построен другой телескоп, – но не для изучения звезд. Появившиеся в то время советские спутники вызывали животный страх, и Америка хотела их отслеживать. Pan-STARRS, «Телескоп панорамного наблюдения и Система быстрого реагирования», имел уже иные задачи: обнаруживать кометы и астероиды, представлявшие опасность для Земли. Чтобы лучше соответствовать этой специализации, с 2008 года он подвергся многочисленным усовершенствованиям. За прошедшие годы в состав системы были добавлены и другие телескопы, наиболее значимым из которых был Pan-STARRS2, полностью введенный в эксплуатацию в 2014 году. Группа телескопов, составляющих систему Pan-STARRS, продолжает картографировать небо, открывать новые кометы, астероиды, взрывающиеся звезды и многое другое.
Суммируя, можно сказать, что прошедшая холодная война дала толчок строительству обсерватории столь высокого уровня технологической оснащенности, что спустя десятилетия один лишь входящий в ее состав сложнейший научный прибор, установленный на вершине мертвого вулкана в холодной и прозрачной атмосфере, смог обнаружить объект из межзвездного пространства. Оумуамуа пронесся над нашими головами всего лишь через несколько лет после ввода в строй этого телескопа.
Такое совпадение, реализовавшееся само собой, может легко произвести сильное впечатление. Но совпадения могут вводить в заблуждение. На протяжении большей части своей истории люди обращались к мистическим или религиозным объяснениям, чтобы разобраться в событиях, причины которых были им непонятны. Мне хочется думать, что еще во времена юности и ранней молодости цивилизации люди умели накапливать опыт, и их модели становились все точнее в описании реальности. Можно сказать, что человечество все еще вступает в пору своей зрелости, и этот медленный процесс тянется еще с тех давних времен, о которых только могли сохраниться исторические сведения.
Не будет преувеличением сказать, что большинство событий в жизни происходит в результате стечения множества обстоятельств. Это верно как для обычных, бытовых историй (вроде поедания супа из стоящей перед вами тарелки), так и для совершенно особенных случаев (к примеру, происхождение всего на свете). Они могут варьироваться от очень личных (скажем, знакомство, которое приводит к браку, в котором рождаются две дочери, которым вдруг очень захотелось отправиться на Гавайи) до глобальных (скажем, вероятность – очень большая вероятность, – что в течение одиннадцати дней в октябре того же года наши телескопы наблюдали объект, созданный за пределами Солнечной системы).
Мы с семьей вернулись из отпуска в наш старый, столетний дом на окраине Бостона, штат Массачусетс. По многим признакам он сильно отличается от той фермы в Израиле, где я вырос. Но новый дом неотличен от детской фермы в том смысле, что он точно так же питает мою любовь к природе, мою потребность быть среди всего, что растет и живет вокруг нас.
Во время одной давней вечерней прогулки по лесу (который начинается сразу за нашим двором) я стал свидетелем падения большого дерева. Сначала я услышал скрип и скрежет, а затем оно просто рухнуло, прямо на моих глазах. Осмотрев его, я увидел, что ствол был совсем полым. Большая часть дерева была мертва уже много лет, а в тот день и час оно уступило наконец натиску ветра. Так случилось, что я оказался там, чтобы увидеть его кончину, – фрагмент причинно-следственной цепочки, которую я мог наблюдать, но не контролировать.
Однако при более благоприятных обстоятельствах наши действия могут иметь значение. Около десяти лет назад, когда моя семья только переехала в Лексингтон, я обнаружил, что у молодого деревца во дворе сломана ветка. Местный садовник посоветовал мне отпилить и так почти ампутированную конечность. Но тщательнее рассмотрев место разрыва, я увидел, что живые волокна все еще связывают ветку с остальной частью дерева. И я решил подвязать ее изоляционной лентой. Сегодня та спасенная ветка тянется в небо высоко над моей головой, а остатки изоленты все болтаются на уровне глаз. Дерево стоит рядом с домом, и его видно из наших окон. Я показываю его своим дочерям, когда хочу напомнить им, что скромные дела могут иметь необыкновенные последствия.
Некоторые из наиболее важных решений принимаются в надежде на те результаты, что они могут принести. К тому времени, когда я привязывал отломанную ветку к тому дереву у моего дома, это понимание было для меня не только вопросом веры, но и личным, не раз подтвержденным жизнью опытом.