Peter van de Kamp:ο αστρονόμος που έκανε λάθος με όλους τους σωστούς τρόπους
Ο Peter van de Kamp είναι, για κάποιους, μια υποσημείωση στην αστρονομία σήμερα. Μια ασήμαντη ερώτηση κατά καιρούς. Για ορισμένους πρώιμους κυνηγούς εξωπλανητών, το όνομά του ήταν ακόμη και λίγο επιτάφιο σταδιοδρομίας — το όνομα με το οποίο δεν θέλατε να συσχετιστείτε, επομένως τα στοιχεία σας θα ήταν καλύτερα στεγανά, αλλιώς θα είσαι ένα άλλο van de Kamp.
Ποιος ήταν λοιπόν; Η κοινή άποψη είναι η εξής:Ο Peter van de Kamp ήταν ένας Ολλανδός αστρονόμος που νόμιζε ότι είχε ανακαλύψει τους πρώτους πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Ήταν μόλις δύο συστήματα μακριά γύρω από το Barnard’s Star. Αλλά οι πλανήτες, η πηγή του έργου της ζωής του, τοποθετήθηκαν απλά, όχι εκεί.
Και πράγματι, επανειλημμένα, οι μελέτες έχουν αποτύχει σε κάτι σαν αυτό που πρότεινε ο van de Kamp. Η ιδέα του ήταν λίγο πολύ δύο αέριοι γίγαντες, ένας Δίας και ένας Κρόνος, αν θέλετε, γύρω από το μικροσκοπικό κόκκινο αστέρι μόλις έξι έτη φωτός μακριά, αν και ο αριθμός των πλανητών φαινόταν να έχει αλλάξει.
Αυτό τους έφερε αρκετά κοντά στη Γη ώστε η Βρετανική Διαπλανητική Εταιρεία εντόπισε το αστέρι ως το μέρος που πρέπει να επισκεφτείτε στη μελέτη σκοπιμότητας για την πυρηνική πρόωση, γνωστή ως Project Daedalus. Σίγουρα, οι Άλφα Κένταυροι ήταν πιο κοντά, αλλά δεν είχαν πλανήτες για να μιλήσουν.
Διαβάστε περισσότερα για τους σπουδαίους αστρονόμους:
- Fritz Zwicky:Εν μέρει εκκεντρικός, εν μέρει ιδιοφυής, εντελώς απεριόριστος
- Arthur Eddington:ο πρωταθλητής της σχετικότητας
Το 2018, ένας πολύ un-van de Kampian κόσμος βρέθηκε εκεί. Ήταν μερικές φορές η μάζα της Γης σε μια παγωμένη θέση στο σύστημά της. Είναι πιο κοντά στο αστέρι του Μπάρναρντ από ό,τι η Γη στον Ήλιο, αλλά το Αστέρι του Μπάρναρντ είναι μόλις 14 τοις εκατό της μάζας του Ήλιου, επομένως αυτή η απόσταση τον κάνει έναν αφιλόξενο κόσμο.
Συγκρίνετε το με τον Proxima Centauri, λίγο λιγότερο από δύο έτη φωτός πιο κοντά, ο οποίος μπορεί να έχει έναν κατοικήσιμο κόσμο, και θα έχετε έναν πλανήτη, τελικά, όπου τον αναζητούσαμε εδώ και καιρό. Αλλά ο πλανήτης του Barnard's Star δεν είναι κάτι όπως ο van de Kamp που ήλπιζε να βρει, και είναι παράξενο και κρύο και απίθανο να έχει αρκετή ζωή για να στείλει ένα διαστρικό πλοίο εκεί.
Αλλά υπήρχε και κάτι περίεργο στα δεδομένα - κάτι ίσως στο μέγεθος του Ποσειδώνα σε μια μακρά τροχιά που, παραδόξως, ήταν περίπου στο χρονικό διάστημα που ο van de Kamp διεκδικούσε για τους δικούς του πλανήτες. Αλλά ο πλανήτης, αν υπάρχει (αυτή τη στιγμή υπάρχουν κάποια ισχυρά αλλά αδιευκρίνιστα δεδομένα) θα ήταν μόνο ένα κλάσμα του μεγέθους και θα ήταν απίθανο να δικαιώσει τον van de Kamp.
Ωστόσο, το όνομά του αξίζει κάποια εκτίμηση. Ήταν ένας άνθρωπος στο σωστό δρόμο. Εκ των υστέρων, απλώς ζούσε σε λάθος χρόνο.
Διπλά αστέρια και κυνήγι πλανητών
Ο Peter van de Kamp ήρθε στο κολέγιο Swarthmore έξω από τη Φιλαδέλφεια το 1937. Γεννημένος στην Ολλανδία το 1901, ήταν μέρος ενός μεγάλου στελέχους Ολλανδών αστρονόμων που αναδείχθηκαν την εποχή εκείνη.
Ο Adriaan van Maanen, με ένα παράξενο νεκρό αστέρι στο όνομά του, προηγήθηκε αυτής της γενιάς κατά μερικές δεκαετίες, αλλά τα άλλα ονόματα είναι γνωστά σε πολλούς λάτρεις της αστρονομίας. Ονόματα όπως ο Gerard Kuiper, για τον οποίο ονομάζεται η Ζώνη Kuiper, ή ο Jan Oort, του οποίου το όνομα περιγράφει το βασίλειο του ηλιακού συστήματος πέρα από τη ζώνη Kuiper, το σύννεφο του Oort.
Ή υπήρχε ο Dirk Reuyl. Ήταν ξάδερφος του βαν ντε Καμπ. Και αυτός, επίσης, προσπάθησε να διεκδικήσει έναν από τους πρώτους πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Αλλά οι ισχυρισμοί του διαψεύστηκαν — από τον Peter van de Kamp. Ας κάνουμε όμως λίγο αντίγραφα ασφαλείας.
Ο Van de Kamp ήρθε στο Swarthmore για να ξεκινήσει το διπλό αστέρι πρόγραμμα εκεί. Πολλά αστέρια δεν είναι μόνα τους στον ουρανό. Το πλησιέστερο αστρικό σύστημα, το Alpha Centauri, έχει στην πραγματικότητα τρία αστέρια. Δύο μεγάλα αστέρια περιφέρονται μεταξύ τους στο κέντρο, ενώ ένα μικρότερο αστέρι, ο Proxima Centauri, περιφέρεται γύρω από αυτά τα δύο αστέρια από μια πιο μακρινή τοποθεσία.
Μερικές φορές, όταν τα αστέρια περιφέρονται γύρω από άλλα αστέρια (αυτό ονομάζεται δυαδικό, τουλάχιστον όταν είναι δύο αστέρια), και τα δύο μπορούν εύκολα να φανούν στον ουρανό με ένα τηλεσκόπιο, δύο φωτεινά σημεία που αναλύονται εύκολα. Το Alpha Centauri A και το B έχουν περίπου το ίδιο μέγεθος, φωτεινότητα και μάζα, επομένως ένα αξιοπρεπές τηλεσκόπιο μπορεί να διακρίνει δύο φωτεινά σημεία, παρόλο που τα αστέρια απέχουν «μόλις» 1,7 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μεταξύ τους.
Αλλά άλλα αστέρια δεν επιλύονται τόσο εύκολα. Μερικές φορές, ένα αστέρι κυριαρχεί σε ένα σύστημα. Αυτή είναι η περίπτωση του Σείριου Α και Β. Ο Σείριος Α είναι το λαμπρότερο αστέρι στον νυχτερινό ουρανό. Αλλά αν κοιτάξετε ψηλά, δεν θα δείτε τον Sirius B. Τουλάχιστον όχι χωρίς εξοπλισμό υψηλής ποιότητας λίγο έξω από το εύρος τιμών ενός κοινού Celestron ή Orion κάτω από το χριστουγεννιάτικο δέντρο.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο Σείριος Β είναι λιγότερο από 1 τοις εκατό της ακτίνας του ισχυρού Σείριου Α. Έχει αυτή την ασυνήθιστη μικρότητα (σκεφτείτε:το μέγεθος της Γης) επειδή είναι το νεκρό υπόλειμμα ενός άστρου σαν τον ήλιο που εξάντλησε τα καύσιμα του και έγινε ένας λευκός νάνος . Όχι μόνο είναι λιγότερο από 1 τοις εκατό της ακτίνας, αλλά λιγότερο από 1 τοις εκατό της φωτεινότητας.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την ιστορία της επιστήμης:
- Ανάσα δράκου, γυμνοσάλιαγκες που κάνουν εμετό και θεραπείες για περιστέρια:8 περίεργες ιατρικές ιστορίες από την ιστορία
- Το διαρκές παζλ του γιατί οι γάτες προσγειώνονται πάντα στα πόδια τους
Πώς λοιπόν μπορείτε να βρείτε κάτι στο μέγεθος της Γης γύρω από ένα αστέρι διπλάσιο από τον ήλιο; Λοιπόν, ο Σείριος Β μπορεί να είναι μικρός, αλλά εξακολουθεί να έχει περίπου την ίδια μάζα με τον ήλιο και ο Σείριος Α έχει μόνο διπλάσια μάζα.
Έτσι, όταν κοιτάζετε τον Σείριο Α στον ουρανό, δεν είναι αρκετά ακίνητος όπως άλλα αστέρια. Αποκλίνει λίγο από ένα κεντρικό σημείο. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα αστέρι δεν περιφέρεται συχνά καθαρά γύρω από ένα άλλο. Βρίσκουν ένα αμοιβαίο σημείο βαρύτητας σε τροχιά σε μια μεγάλη διελκυστίνδα.
Έτσι, το 1844, οι αστρονόμοι κατάλαβαν ότι ο Σείριος Α δεν καθόταν ακίνητος - και έτσι κάτι αόρατο τον τράβηξε. Μέχρι το 1862, είχε φανεί μέσω τηλεσκοπίου. Πάνω από 30 χρόνια αργότερα, ένας παρόμοιος αόρατος σύντροφος, ο Procyon B, επιβεβαιώθηκε γύρω από το αστέρι Procyon A.
Έτσι, οι αρχικές αναζητήσεις του van de Kamp αφορούσαν παρόμοια αόρατα συντροφικά αστέρια. Αλλά υπάρχει μια ανατροπή σε αυτό. Δεν είναι μόνο αστέρια που τραβούν το ένα το άλλο από ένα κοινό κέντρο μάζας. Ένα αστέρι και ένας πλανήτης μπορεί να έρθουν σε ένα παρόμοιο τροχιακό αδιέξοδο που απομακρύνει κάποιον από το κεντρικό του σημείο με λεπτούς τρόπους.
Παρακολουθώντας ένα αστέρι με την πάροδο του χρόνου, ίσως — απλώς ίσως — να μπορείτε να το δείτε να μετατοπίζεται στη θέση του λόγω των κινήσεων ενός αόρατου συντρόφου πλανήτη, κάτι με το οποίο ο van de Kamp έγινε λίγο εμμονή.
Μέχρι το 1942, αυτός και ένας προστατευόμενος, ο Kaj Strand (ένας Δανός στη μέση των Ολλανδών αστρονόμων της εποχής) πρότειναν έναν «υποαστρικό σύντροφο» γύρω στο 61 Cygni. Ο Στραντ διπλασίαζε τον χρόνο μεταξύ των στρατιωτικών προσπαθειών των Συμμάχων και του έργου της αστρονομίας και υπήρξε μια περίεργη διαμάχη που προέκυψε όταν κάποιος που υποδύθηκε έναν συγγενή του Στραντ είπε στους New York Times ότι το δίδυμο είχε ονομάσει τον πλανήτη «Όσιρις». (Αυτό συνέβαινε σε μεγάλο βαθμό και όχι.)
Αυτό ήταν ακριβώς τη στιγμή που ο Reuyl, ο ξάδερφος του van de Kamp, πρότεινε έναν πλανήτη γύρω στα 70 Ophiuchi, ένα αστρικό σύστημα που βρισκόταν στο στόχαστρο των κυνηγών πλανητών από τον 19ο αιώνα, με συχνούς ισχυρισμούς με περιορισμένη ακρίβεια αλλά χωρίς πραγματική επιτυχία.
Η πιο διάσημη περίπτωση, ενός διαβόητου αστρονόμου ονόματι Thomas Jefferson Jackson See, ήταν λιγότερο διάσημη για την επιστημονική ισχύ του ισχυρισμού από το γεγονός ότι ο See, ένας διαβόητος μανιβέλα, βρέθηκε σχεδόν αποκλεισμένος από το Astronomical Journal για το πόσο μοχθηρά προσπάθησε να επιτεθεί σε κάποιον που αμφισβήτησε τους ισχυρισμούς του, ένα επαναλαμβανόμενο θέμα στην απεχθή καριέρα του.
61 Το Cygni, όπως και το 70 Ophiuchi, ήταν ένα διπλό αστρικό σύστημα με κάποιες φαινομενικές αποκλίσεις στην κίνηση των αστεριών του. Αλλά η απόδειξη που παρείχαν οι Strand και van de Kamp τελικά στάθηκε καλύτερα από τους ισχυρισμούς του Reuyl και του Erik Holberg.
Είναι επίσης ένα από τα πολλά χαμένα κομμάτια στην προϊστορία των εξωπλανητών - το αστέρι του Barnard δεν ήταν καν ο πρώτος ισχυρισμός εξωπλανήτη που σχετίζεται με τον van de Kamp. Ήταν το τρίτο.
Η δεύτερη ήταν γύρω στο Lalande 21185. Η Sarah Lee Lippincott, μια άλλη προστατευόμενη του van de Kamp, ήταν η κινητήρια δύναμη πίσω από αυτό, και δούλευε στον προτεινόμενο πλανήτη εκεί περίπου την ίδια στιγμή που συνέταξε την εκτίμηση μάζας και την εκτιμώμενη απόσταση του Ross 614B.
Όταν το αστέρι βρέθηκε από το δικό του φως το 1955 με βάση την πρόβλεψή της, ήταν μια μεγάλη επιτυχία για το πρόγραμμα Sproul. Μέχρι το 1963, ο van de Kamp έκανε τις πρώτες του επίσημες προβολές του Barnard's Star.
Έτσι, η αναζήτηση πλανητών ήταν πάντα μέρος ενός μεγαλύτερου προγράμματος για την εύρεση αόρατων συντρόφων στα αστέρια, ένα πρόγραμμα που —για τον Sproul— είχε τεράστια επιτυχία, με τον Ross 614B ως μία από τις μεγαλύτερες επιτυχίες.
Αυτή μπορεί να ήταν η πιο μοναδική ανακάλυψη, αλλά οι εκτιμήσεις μάζας που έγιναν σε άλλα συστήματα βοήθησαν να βελτιωθεί το μέγεθος, η μάζα και άλλες λεπτομέρειες πολλών από τους πιο κοντινούς αστρικούς γείτονές μας.
Αλλά το πρόβλημα με τους πλανήτες βρισκόταν στην τεχνική.
Το πρόβλημα της αστρομετρίας
Η αστρομετρία είναι ένας όρος που περιλαμβάνει την εύρεση της θέσης των άστρων, συχνά με βάση το πώς κινούνται στον ουρανό σε σχέση μεταξύ τους. Σε μικροεπίπεδο, μπορεί να περιλαμβάνει το πώς κινούνται τα ίδια τα αστέρια. Ως εκ τούτου, αναζητούμε μικρές αλλαγές που προκαλούνται από αόρατα αστέρια ή πλανήτες.
Στην περίπτωση του Σείριου, το Α και το Β δεν ήταν τόσο ανόμοια σε μάζα. Είναι εύκολο να εντοπίσετε μια μετατόπιση. Το ίδιο συμβαίνει με κάθε αστέρι που περιφέρεται γύρω από ένα άλλο (ή το κοινό κέντρο βάρους του, για να γίνουμε σχολαστικοί). Αλλά ένας πλανήτης είναι περίπου το ένα τοις εκατό της μάζας του αστέρα του, γενναιόδωρα, στο υψηλότερο άκρο της πλανητικής μάζας — 13 φορές τη μάζα του Δία ή λιγότερο. Η διαφορά που κάνει αυτό στον ουρανό είναι εξαιρετικά μικρή και δύσκολο να εντοπιστεί.
Στην πραγματικότητα, αν και αυτή είναι η παλαιότερη τεχνική εύρεσης πλανητών, δεν βρέθηκε ποτέ επιβεβαιωμένος πλανήτης.
Αυτή ήταν η μεγαλύτερη ανατροπή του van de Kamp. Τα είδη των αλλαγών που μπορεί να κάνει ένας πλανήτης σε ένα αστέρι είναι τόσο μικρές που το παραμικρό παρατηρητικό σφάλμα μπορεί να καταστρέψει μια ανίχνευση.
Όλα τα είδη των λόγων επιπλέουν για τις αποκλίσεις στο Barnard’s Star - και, όπως καταλήγει, τόσοι άλλοι, συμπεριλαμβανομένου του Έψιλον Εριντάνι, ενός άλλου αστέρα που υποτίθεται ότι έχει έναν πλανήτη van de Kampian. Υπάρχει η απόκρυφη ιστορία στην πανεπιστημιούπολη Swarthmore ενός περιφερειακού προαστιακού που πετούσε από το τηλεσκόπιο. Μερικές φορές ενοχοποιούνται τα ελαττώματα του φακού.
Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι η περίοδος του πλανήτη αντιστοιχεί σε τακτική συντήρηση στο τηλεσκόπιο. Μικρές ατμοσφαιρικές μπάρες μπορούν να κάνουν ένα αστέρι να φαίνεται να κινείται. Αλλά όπως και να το κόψεις, οι πλανήτες απλά δεν ήταν εκεί.
Υπάρχουν όμως και άλλα πράγματα που μπορείς να πάρεις από αυτό. Το ένα είναι ότι ο van de Kamp ήταν ένας ερευνητής πιο προληπτικός από ό,τι υποδηλώνουν τα αστεία της αστρονομίας. Για παράδειγμα, πρότεινε ότι οι απογραφές περιοχών του ουρανού θα μπορούσαν να κοιτάξουν πολλά αστέρια ταυτόχρονα και να καταλάβουν ποια είχαν μειωθεί ελαφρώς στη φωτεινότητά τους από έναν πλανήτη που διέσχιζε μπροστά τους. Αυτό αποδείχθηκε αλήθεια με το Kepler, το διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA που μας αποκάλυψε χιλιάδες πλανητών.
Αλλά ίσως το πιο σημαντικό, υπήρχε η ιδέα της αναζήτησης πλανητών μέσω ενός αστέρα που ταλαντεύεται.
Η αναζήτηση ενός αστεριού που κινείται στη θέση του οπτικά έχει δώσει αντικείμενα μόνο στο μικρό άκρο μεταξύ της μάζας ενός πλανήτη και της μάζας ενός άστρου, που ονομάζονται καφέ νάνοι. Αλλά αν κοιτάξετε τα φάσματα ενός άστρου - τη διάσπαση του φωτός του - μικρές αλλαγές στην ταχύτητα του άστρου μπορούν να αποκαλύψουν την κίνηση των πλανητών, σε αυτήν την περίπτωση, αποδεικνύοντας ότι η αναζήτηση μιας ταλάντωσης είναι ο σωστός τρόπος.
Η μέθοδος αναζήτησης αλλαγών στην ταχύτητα ενός άστρου έχει αποδώσει εκατοντάδες πλανήτες από την πρώτη επιτυχημένη επίδειξη το 1988 με το Gamma Cephei. Έως το 1995, επιβεβαιώθηκε ο 51 Pegasi b, ο πρώτος πλανήτης που να είναι φαβορί γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με ήλιο. Χρειάστηκαν μερικά χρόνια για να το αποδεχτούν οι αστρονόμοι και άλλοι νέοι πλανήτες ήταν πραγματικοί, εν μέρει λόγω τόσων πολλών σφαλμάτων στο παρελθόν.
Διαβάστε περισσότερα για τους εξωπλανήτες:
- Project Blue:το κυνήγι της αδερφής της Γης
- Το κυνήγι για εξωπλανήτες
Αλλά τώρα, ένα μικρό σκάφος που ονομάζεται Γαία μπορεί να δικαιώσει την τεχνική της αστρομετρίας μέσα στα επόμενα χρόνια, βρίσκοντας πλανήτες μέσω οπτικών αλλαγών στη θέση του. Ένα νέο σύνολο δεδομένων τα επόμενα χρόνια θα πρέπει να βρει πλανήτες από το διάστημα.
Υπάρχουν επίσης οι ακμές του ποιος ήταν ως άτομο - κοινός, προοδευτικός, δημοφιλής στην πανεπιστημιούπολη λόγω της υπερμεγέθης προσωπικότητάς του, στενός φίλος και μέντορας της σπάνιας γυναίκας στην αστρονομία Sarah Lee Lippincott, η οποία πάλεψε ενάντια στον μεγαλύτερο σεξισμό στον ακαδημαϊκό χώρο. χαθεί στην απανθρωπιστική αφήγηση του μεγαλύτερου λάθους του.
Είμαστε, τελικά, καλύτεροι από τα μεγαλύτερα λάθη μας και η εκτίμηση που άφησε ο van de Kamp στους συναδέλφους ήταν μεγαλύτερη και καλύτερη από τους πλανήτες στους οποίους επέμενε.
Ο Van de Kamp πέθανε το 1995 λίγους μήνες πριν από την ανακάλυψη του 51 Pegasi b? 25 χρόνια μετά, η τεχνική του μπορεί επιτέλους να καρποφορήσει. Αλλά η κληρονομιά του θα παραμείνει ένα συνεχές παράξενο μέρος της διαδρομής προς την εύρεση πλανητών.
Μπορεί να έκανε λάθος — αλλά έκανε λάθος με όλους τους σωστούς τρόπους. Αν είχε γεννηθεί μόλις λίγες δεκαετίες αργότερα, ίσως είχε βρει τους πρώτους γνήσιους πλανήτες. Αλλά ως έχει, βοήθησε πολύ στην κατανόηση των αστεριών κοντά μας. Η κληρονομιά του είναι κάτι περισσότερο από τα λάθη του — είναι μέρος του ιστού μιας από τις πιο παρεξηγημένες ιστορίες στην αστρονομία.
The Lost Planets:Peter van de Kamp and the Vanishing Planets Around Barnard's Star του John Wenz κυκλοφορεί τώρα (£20, MIT Press).
