Сара Сигер — астрофизик, которая ищет нам другую Землю

Рассказ о жизни Сары Сигер (Sara Seager), известного американо-канадского астрофизика, которая грезит открытием далеких миров – в адаптированном переводе материала из The New York Times Magazine.

Сара Сигер — астрофизик, которая ищет нам другую Землю

Проблемы масштаба и света

Как и во многих других астрофизиков, у Сары Сигер иногда возникают проблемы с восприятием масштаба. Специалисты этой отрасли знают о существовании сотен миллиардов галактик, каждая из которых содержит сотни миллиардов звезд, и такое знание может привести к тому, что жизнь не только самих ученых, но и самых родных людей кажутся им незначительными. Как не парадоксально, их работа может сыграть злую шутку с самоуверенностью ведь надо иметь огромное эго, чтобы верить, что ответ на вопрос «едины Ли мы в мире?» можете найти только Вы. Астрофизики всегда разрываются между чувствами величия и ничтожества, самоуверенности и смирение, в зависимости от того, они смотрят на небо или рассматривают себя.

Сигер – профессор физики и планетоведении в MIT, которая получила Свидетельство «гения» Фонда Макартура в 2013 году. Она специализируется в относительно новой сфере экзопланет, то есть планет, которые вращаются вокруг звезд, но не вокруг Солнца. В частности, Сигер хочет отыскать экзопланету, похожую на Землю, достаточно большую скалистую планету, которая вращается вокруг своей звезды в умеренном, пригодной к жизни зоне, не слишком жаркой или слишком холодной, где может существовать вода в жидком состоянии, и потом найти на ней признаки жизни. Просто, как 2+2.

Кабинет Сигер находится на 17-м этаже самого высокого здания в Кембридже (США), на крыше которой размещено метеорологическое и радиолокационное оборудование. В кабинете ученого – ничего лишнего. Несколько книжных полок, свидетельства и грамоты, доска, на которой мелом написаны уравнения. Кроме награды Макартура, которая составляет $625 000, Сигер больше всего гордится тем, что ее избрали в Национальную академию наук. Несмотря на то, что граница между безумием и научным фактом постоянно смещается, Сара Сигер, известная личность по стандартам нашей планеты, внимательно следит за тем, с кем она общается и что говорит.Она не ищет инопланетян. Она ищет экзопланеты с признаками жизни. Она ищет подобную нашей синюю точку в небе. Это означает, что Сигер, в свои 46, поставила перед собой задачирешить очень сложную проблему, которой всегда интересовалась астрономия, – по сути, проблема заключается в изучении света. Сигер посвятила свою жизнь поискам самых маленьких огоньков в небе – отдаленных планет.

Обширность пространства превосходит традиционные измерения расстояния. Если соблюдать ограничение скорости для автомобилей, путешествие к ближайшей к Солнцу звездной системы Альфа Центавра, займет 50 млн лет; самый быстрый современный космический корабль способен преодолеть это расстояние всего за 73 тыс лет (4,5 световых года). Следующая ближайшая звезда находится на расстоянии шести световых лет. Полет ракетой через нашу галактику займет в 23 тыс. раз дольше, чем путешествие к Альфа Центавра, или 1,7 млрд лет, и учитывайте, что Млечный Путь – лишь одна из сотен миллиардов галактик. Когда с помощью космического телескопа Хаббл астрономы узнали, что крошечный фрагмент ночного неба, размером с копейку, который они долго считали темным, содержит 3 000 ранее невидимых точек света. Не 3 000 новых звезд — 3 000 новых галактик. И во всех тех галактиках вращаются практически бесчисленные планеты, такие как Нептун, Меркурий или Земля.

Мечты и теории, которые стали реальностью

До 1990-х годов экзопланеты были лишь теорией. Логично было предположить их существование, но доказательства такого существования оставались такими же недоступными, как и сами планеты. Некоторые ученые отнеслись к поиску экзопланет как «собирание марок», обвиняя коллег в охоте на новые, недостижимые огни лишь для того, чтобы дать им свое имя. Только в 1995 году пара швейцарских астрономов с помощью спектрографа, который анализирует свет, нашла первую подтвержденную экзопланету – 51 Пегаса b, вращающейся вокруг звезды, подобной Солнцу. Швейцарцы не видели 51 Пегаса b; никто не видел. Используя сложный математический метод, что называется радиальной скоростью они стали свидетелями гравитационного влияния планеты на звезду, вокруг которой она вращается, и пришли к выводу, что эта планета существует. За довольно короткий промежуток времени произошел значительный научный прорыв, частично благодаря уникальной теоретической работе Сигер с использование света для изучения композиции чужеродных атмосфер. Когда свет звезды проходит через атмосферу планеты, определенные газы, которые свидетельствуют о потенциальном существовании жизни, например, кислород, блокируют световые волны определенной длины. Так осуществляется поиск методом исключения.

Свет или его отсутствие также лежат в основе так называемой транзитной техники, более нового и более эффективного, чем радиальная скорость, способа поиска экзопланет, который предусматривает наблюдение за звездами, вокруг которых они вращаются. Космический телескоп Кеплер, запущенный в 2009 году, который теперь находится на расстоянии 75 млн км от Земли, обнаруживает экзопланеты, когда они находятся на своей орбите между звездами, вокруг которых они вращаются, и зеркалами телескопа, создавая крошечные, но измеряемые частичные затмения. Планета размером с Юпитер, которая проходит между «своим Солнцем» и телескопом, может привести к снижению света, которое получает телескоп Кеплера, на 1%.Это мизерный показатель, но со временем оказывается, что он регулярный. Транзитная техника привела к множеству открытий. Прошлого года NASA объявила о доказано существование 1 284 экзопланет, на сегодня является единственной самой большой коллекцией новых миров.Сегодня подтверждено существование 3 414 экзопланет, а существование еще 4 696 допускается. И эти цифры постоянно растут.

До существования телескопа Кеплер характер транзитной техники означал, что большинство из этих экзопланет были «горячими Юпитерами», то есть гигантскими шариками водорода и гелия с короткой орбитой, горячими гигантами, жизнь на которых не могло существовать. Но в апреле 2014 года телескоп Кеплер нашел первый экземпляр экзопланеты, подобной Земле, которая находится в обитаемой зоне своей звезды. Планету назвали Kepler-186f. Она примерно на 10% больше, чем Земля, и вращается на таком расстоянии от своей звезды, что температура может позволить существование жизни.Пока масса, состав или плотность планеты Kepler-186f не определены, но ее открытие остается настоящим прорывом. Телескоп Кеплер почти вслепую исследовал несравненно малое пространство и нашел мир, потенциально пригодный к жизни, значительно быстрее, чем можно было ожидать.

В августе 2016 года астрономы из Европейской южной обсерватории объявили о том, что обнаружили несколько похожую планету, что вращается вокруг Проксимы Центавра, ближайшей к нам звезды после Солнца. Они назвали ее Проксима Центавра b. Изучая данные, Сигер поддержала это открытие и согласилась, что на планете может существовать пригодная для жизни температура или, по крайней мере, температура, которая не угрожает жизни. Сегодня насчитывается около 300 экзопланет, которые вращаются в обитаемой зоне вокруг своих звезд.Ученые NASA предполагают, что только в Млечном пути существуют десятки миллиардов планет с потенциальным жизнью.

Можно утверждать, что сегодня поиск жизни находится примерно там же, где еще 20 лет назад был поиск экзопланет: здравый смысл подсказывает их существования, но доказательства отсутствуют. Сигер понимает, что мы не получим доказательств их существования пока не увидим что-то, что напоминает нам нашу собственную планету. Возможно, синий цвет; возможно, облака; возможно, оранжевые электросети чужеродных городов. Это может произойти через несколько поколений, но когда-то люди не могли представить и того, что найдут доказательства существования экзопланет. «Все большое начинается с малого», – говорит Сигер.

Свет и тень

Начало следующего потенциального прорыва Сигер висит на стене в ее кабинете. Это – модель так называемой «звездной зонты» (starshade), спроектированной, чтобы блокировать свет соседних звезд.

«– Представьте, что далекие инопланетяне с такими же технологиями, как у нас, пытались нас найти, – говорит ученый. – В лучшем случае они бы увидели Юпитер. Землю не было видно через блеск Солнца. То же касается и наших поисков и наблюдений».

«Звездный зонт» – это способ блокировать свет от нашего теоретического Солнца-близнеца, который предложил еще в 1962 году Лиман Спитцер (Lyman Spitzer). Огромный щит, что по практическим причинам, которые имеют отношение к сгибу света, но также из эстетических соображений имеет вид подсолнуха. Сигер надеется, что когда-то «звездный зонт» будет выведена в космос и будет работать в тандеме с новым космическим телескопом, например, Wfirst, который планируется запустить в середине 2020-х. Когда телескоп будет нацелен на определенную планетарную систему, лазеры помогут расположить «звездный зонтик», что находиться на расстоянии более 18 тыс км, между телескопом и далекой звездой так, будто это штора. И когда сила великого света приглушиться, станут светить маленькие огни, включая потенциальную планету, похожую на Землю. И мы сможем увидеть, какая она.

16_starshade

Часто самые простые идеи труднее всего воплотить в жизнь. Спитцер осуществил расчеты, но не мог справиться с механикой. Четыре года назад Сигер стала членом нового исследования, спонсируемого NASA, которое имеет целью преодолеть окончательные практические преграды. И NASA выбрали именно Сигер, чтобы управлять этим проектом. После десятилетий безуспешных запусков, Сигер и его команда уже добилась того, чтобы проект «звездной зонты» стал реальной возможностью. В NASA уже признали его «технологическим проектом», а на языке астральной бюрократии это означает «это может произойти». Сегодня «звездный зонт» является частью конструктивного, функционального оборудования. Сигер приносит ее миниатюру до классных комнат, конференц-залов и зал Конгресса, пытаясь найти сотни миллионов долларов, которые позволят сделать невозможное возможным. Сигер, как никто, понимает, что иногда, чтобы увидеть свет, нужно оказаться в темноте.

Другая

Сигер выросла в Торонто и всегда отличалась от своих сверстников. Ее отец, доктор Дэвид Сигер (David Seager), достиг определенной славы, став одним из мировых лидеров в области пересадки волос, и стремился, чтобы его дочь стала врачом. Девушка же увлекалась звездами, а в 16 лет она купила телескоп. Не такая, как все, почти без друзей, Сигер все же выковала свое счастье. Она вышла замуж за невзрачного мужчину по имени Майк Веврік (Mike Wevrik), с которым познакомилась на лыжной экскурсии. Для него она была не странной, а особенной.Позже Сара Сигер закончила Гарвард, став одним из первых экспертов в области экзопланет, родила двух сыновей, устроилась на работу в MIT, переехав с семьей в городок Конкорд. На работу ученый добиралась электричкой. Веврік, редактор-фрилансер, занимался почти всем, что не предусматривало интеллектуального поиска жизни во Вселенной.Сигер никогда не ходила за продуктами, не готовила, не заправляла машину. Она искала еще одну Землю.

Осенью 2009 года в Вевріка диагностировали рак тонкого кишечника. В возрасте 47 лет, в июле 2011 году, Веврік умер. Перед смертью он написал Сигер письма. Три страницы текста не были признанием в любви — это были практические рекомендации, инструкция по жизни на Земле для жены. Первые несколько месяцев после смерти Вевріка были странными. Сигер чувствовала облегчение от неопределенностей болезни, своего рода освобождение. Она не занималась ежедневными заботами, которыми не занималась и раньше, зато путешествовала с сыновьями. Но однажды чувство освобождения сменилось чувством неотвратимой потери.Земля выскользнула из-под ног Сигер и она оказалась в темноте. Зимой, растеряна и подавлена, Сигер все же повела мальчиков кататься на санях и познакомилась с теперь своей лучшей подругой, Меліссою, также вдовой с детьми. Через несколько недель Сигер пригласили на первую встречу вдов. Это был новый Вселенная для Сигер. Она никогда не понимала многих социальных норм, например, празднования дней рождения или Рождества. После смерти Вевріка нетерпимость к обычным аспектам жизни стала еще большей. Приготовление ужина казалось подвигом, школьные обеды для детей – пыткой.Крышу надо было ремонтировать, а Сигер и не представляла, к кому обратиться. Она не знала, как пользоваться банковскими карточками. Если ответа на ее вопросы не были на трех сморщенных листах Вевріка, казалось, что они заперты в сейфе. Встречи вдов помогали учиться жить в новом мире.

И снова свет

После смерти Вевріка, Сигер думала оставить работу, потому что была не в состоянии заниматься домом и детьми. Декан уговорил ее не делать этого, предоставив финансовую поддержку, чтобы нанять няню для мальчиков. Такую светлую голову нельзя было терять. Весной 2013 года ей поручили проект «звездной зонты». А в июле того же года она познакомилась с Чарльзом Дарроу (Charles Darrow), астроном-любителем и президентом Торонтской филиале Королевского астрономического общества Канады. Дарроу занимался семейным бизнесом, оптовой торговлей запчастей к двигателям и именно расставался.Муж уехал на ежегодную встречу астрономического общества в Онтарио, где главным докладчиком была Сигер, которая говорила о экзопланеты. На следующий день они обедали вместе. «Через пять минут разговора я знал, что моя жизнь уже не будет прежним», – говорит Дарроу. Он тоже понравился Сигер, но как строить отношения на расстоянии почти 1 тыс км? Возможно, они больше никогда бы не увиделись, но Дарроу решил позвонить Сигер, таким образом начав ряд звонков и писем. Любовь зародилась на расстоянии. Тем временем Мелисса убедила Сигер,если она может преодолеть расстояние между нашей планетой и, скажем, Kepler-186f, то расстояние между Конкордом и Торонто – это ничто. По меркам расстояний Сигер Дарроу был просто рядом.

Они поженились в апреле 2015 года, когда Дарроу оставил семейный бизнес и переехал в Конкорда. Мальчики называют его папой. Дарроу не всегда легко, но его цель – сделать Сигер самой счастливой женщиной во всем безграничном Вселенной и дать ей возможность найти еще одну Землю.

 

Читайте еще:  Лучшие бесплатные юзабилити-инструменты для вашего сайта

Источник: New York Times Magazine

Поделиться: