Древние астрономы смотрели в темное небо с удивлением и интересом, наблюдая, как звезды маршируют по небу будто танцоры, никогда не делающие ошибок в своих движениях. В начале XVII века Галилео Галилей сделал следующий шаг на пути, приближающем человечество к звездам. Он создал телескоп, который позволил ему увидеть множество чудес во Вселенной, в том числе, сделать два знаменитых открытия – луны Юпитера и черные точки на поверхности нашего единственного спутника.

В наши дни звезды близки к Земле как никогда. На службе человечества находится множество мощнейших телескопов, расположенных как на Земле, так и в космосе. Современным астрономам не нужно выходить из своего кабинета, чтобы взглянуть на звезды. Невероятно качественные изображения передаются им прямо на рабочий стол, где стоит единственный необходимый инструмент – компьютер. Если бы Галилей увидел нас сейчас, он, возможно, ужаснулся бы тем невероятным успехам, которые сделала и делает наука и техника. Не исключено, что он бы и опечалился, узнав, что больше не нужно смотреть в телескоп на темное, мигающее небо.

«Вы можете распоряжаться огромным богатством астрономической информации прямо на своем диване, – говорит Ами Майнцер, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения, занятая в проекте широкоугольного инфракрасного телескопа (Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE). – Практически все наши исследования можно проводить при помощи одного ноутбука».

Иногда, тем не менее, астрономы отправляются в земные обсерватории. Днем они спять как делали астрономы во все времена. Но ночью они не смотрят в небо через телескоп, а управляют им при помощи компьютера. Некоторыми телескопа можно управлять удаленно. Майнцер и ее коллега, Майк Кушинг, также работающий над проектом WISE, провели вечер в комнате для обсуждений Центра обработки и анализа инфракрасных данных NASA в Калифорнийском технологическом институте.

«Пожалуй, в каком-то смысле мы потеряли романтику, перейдя на удаленное наблюдение за звездами, – сказал Кушинг. – Однако это не такая страшная плата за возможность спать в своей постели!»

В эти вечер и ночь Майнцер, Кушинг и студент Дартмутского колледжа искали коричневых, или бурых, карликов. Это холодные, тусклые звезды, развитие которых по какой-то причине сильно замедлилось. Их жизнь начинается как и у всех остальных звезд, но они никогда не достигают достаточного размера для того, чтобы в них начались термоядерные процессы и они начали сиять, как наше Солнце. Вместо этого коричневые карлики тускло светятся за счет энергии, оставшейся от процессов их образования. Это излучение можно легко засечь при помощи телескопа, работающего в инфракрасном диапазоне.

Первый коричневый карлик был обнаружен только в 1995 году, хотя их существование было предсказано еще в 1960-х годах. Множество коричневых карликов было открыто в начале 2000-х за счет данных, полученных в рамках проектов Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey) и 2MASS (Двухмикронный обзор всего неба, Two Micron All-Sky Survey). Последний проект был направлен на получение инфракрасного изображения всего неба.

Проект WISE дает основания ожидать открытия еще большего количества коричневых карликов за счет улучшенного инфракрасно изображения неба. На самом деле, ожидается, что в ходе реализации проекта WISE число известных коричневых карликов увеличится более чем вдвое на расстоянии до 25 световых лет от Земли. Возможно, удастся найти коричневый карлик даже ближе, чем ближайшая обычная звезда – Проксима Центавра, находящаяся на расстоянии 4 световых лет. Телескоп WISE сделал свое дело. Он произвел съемку всего неба в инфракрасном диапазоне и был переведен в режим ожидания в феврале этого года. Однако данные, полученные им, начинают обрабатываться астрономами только сейчас.

Майнцер и Кушинг обнаружили среди данных, собранных WISE, несколько хороших кандидатов на то, чтобы оказаться коричневыми карликами. Следующим шагом в исследовании является получение более детальной информации об этих объектах при помощи инфракрасного телескопа на Гавайях. С его помощью предстоит определить, являются ли эти объекты коричневыми карликами, или же это что-то другое, например, далекая галактика, маскирующаяся под близкую звезду. Именно это и привело троицу исследователей в комнату для собраний ночью, когда даже самые самоотверженные астрономы уже давно были дома.

 «Берите собаку-поводыря», – сказал Кушинг, связавшись с оператором инфракрасного телескопа NASA на Гавайях. Собака-поводырь (Guidedog) – имя одного из компьютеров, управляющих камерой телескопа. Оператору передается управление для того, чтобы они произвел фокусировку телескопа.

В течение ночи Майнцер и Кушинг сообщали оператору, когда они заканчивали анализ интересующего их объекта и можно было переходить к следующему. При этом ряд настроек телескопа они задавали сами при помощи удаленного доступа.

Одной из ключевых проблем наблюдения является помещение интересующих астрономов объектов в узкие «окна», которые заслоняют близкие к объекту звезды. После того, как на телескоп передается команда захвата изображения, включается спектрометр – одна из частей инфракрасного телескопа. Его задача – разложить поступающий свет на спектральные каналы, как это делает призма. Эти данные анализируются, составляются гистограммы (спектральные функции), в них выделяются пики интенсивности, которые показывают состав и температуру исследуемого объекта.

«Мне кажется, мы поймали еще одного Т-карлика», – сказала Майнцер. Согласно классификации коричневых карликов по температурам, Т-карлики имеют температуру от 500 до 1400 кельвинов. Телескоп WISE, правда, может обнаруживать и более холодные карлики, даже Y-карлики, температура которых, согласно современным теориям, может быть всего 200 Кельвинов (-73 градуса Цельсия). Эти объекты должны явиться самыми холодными звездами, но пока что их не удалось обнаружить.

Поиск карликов продолжался примерно до трех часов утра. На Гавайях была всего полночь, но телескоп пришлось передать другой команды астрономов. «Мы все еще засиживаемся, ища звезды, хотя мы и используем сложные устройства вместо того, чтобы смотреть на них через телескоп, – сказала Майнцер. – Однако мне кажется, что наше чувство благоговейного трепета перед Вселенной и ее тайнами все еще то же, что было и у древних астрономов».