TEDGlobal 2009
Garik Israelian: How spectroscopy could reveal alien life
Гарик Израэлиан: Что излучают звезды?
Filmed:
Readability: 4.5
659,672 views
Гарик Израэлиан — спектроскопист. Он исследует спектры излучения звезд, чтобы выяснить их химический состав и попытаться понять их поведение. В своем рассказе он представит необычный, но вполне доступный взгляд на свою дисциплину, достижения которой, возможно, приближаются к обнаружению планет, на которых тоже есть жизнь.
Garik Israelian - Astrophysicist
Garik Israelian's stargazing on the Canary Islands has led to high-profile discoveries about space's big disasters -- including the first evidence that supernova explosions make black holes. Full bio
Garik Israelian's stargazing on the Canary Islands has led to high-profile discoveries about space's big disasters -- including the first evidence that supernova explosions make black holes. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:18
I have a very difficult task.
0
0
3000
Передо мной стоит довольно трудная задача.
00:21
I'm a spectroscopist.
1
3000
3000
Я спектроскопист.
00:24
I have to talk about astronomy without showing you
2
6000
2000
И я буду говорить об астрономии, не показывая вам
00:26
any single image of nebulae or galaxies, etc.
3
8000
4000
ни одной картинки с изображением туманностей, галактик и т.п.
00:30
because my job is spectroscopy.
4
12000
2000
Потому что моя профессия — спектроскопия.
00:32
I never deal with images.
5
14000
3000
Я вообще не работаю с изображениями.
00:35
But I'll try to convince you
6
17000
2000
И тем не менее, я попытаюсь убедить вас в том,
00:37
that spectroscopy is actually something which can
7
19000
2000
что спектроскопия вполне способна
00:39
change this world.
8
21000
3000
изменить этот мир.
00:42
Spectroscopy can probably answer the question,
9
24000
3000
Возможно, именно спектроскопия сможет ответить на вопрос:
00:45
"Is there anybody out there?"
10
27000
2000
«Есть ли жизнь за пределами Земли?», «Одни ли мы во Вселенной?»
00:47
Are we alone? SETI.
11
29000
2000
(вопроc проекта по поиску внеземных цивилизаций — SETI)
00:49
It's not very fun to do spectroscopy.
12
31000
3000
Вообще, занятие спектроскопией особо веселым не назовешь.
00:52
One of my colleagues in Bulgaria,
13
34000
2000
Одна моя коллега из Болгарии,
00:54
Nevena Markova, spent about 20 years
14
36000
2000
Невьяна Маркова, потратила около 20 лет
00:56
studying these profiles.
15
38000
3000
на исследование вот этих графиков.
00:59
And she published 42 articles
16
41000
2000
И опубликовала 42 научных статьи,
01:01
just dedicated to the subject.
17
43000
2000
посвященные только этому вопросу.
01:03
Can you imagine? Day and night, thinking,
18
45000
2000
Представляете? Дни и ночи напролет
01:05
observing, the same star for 20 years
19
47000
3000
изучать всего одну звезду в течение 20 лет!
01:08
is incredible.
20
50000
2000
С ума сойти!
01:10
But we are crazy. We do these things.
21
52000
2000
Но мы и вправду сумасшедшие, только этим и занимаемся.
01:12
(Laughter)
22
54000
2000
(Смех в зале)
01:14
And I'm not that far.
23
56000
2000
Я, конечно, работал не так долго,
01:16
I spent about eight months working on these profiles.
24
58000
3000
но все же провозился с этими кривыми где-то месяцев восемь.
01:19
Because I've noticed
25
61000
2000
Потому что я обратил внимание
01:21
a very small symmetry
26
63000
2000
на едва заметную симметрию
01:23
in the profile of one of the planet host stars.
27
65000
2000
в спектральном графике одной из звезд, образующих планетарную систему.
01:25
And I thought, well maybe there is Lithium-6 in this star,
28
67000
4000
И я думал, что, возможно, в состав звезды входит литий-6,
01:29
which is an indication that this star
29
71000
2000
что указывает на то, что
01:31
has swallowed a planet.
30
73000
2000
эта звезда поглотила планету.
01:33
Because apparently you can't have this fragile isotope
31
75000
3000
Потому что короткоживущий изотоп литий-6
01:36
of Lithium-6 in the atmospheres of sun-like stars.
32
78000
4000
не должен присутствовать в атмосфере солнцеподобных звезд.
01:40
But you have it in planets and asteroids.
33
82000
3000
Зато он присутствует в составе планет и астероидов.
01:43
So if you engulf planet or large number of asteroids,
34
85000
6000
И если звезда поглотит планету или большое количество астеродидов,
01:49
you will have this Lithium-6 isotope
35
91000
3000
то изотоп литий-6 появится
01:52
in the spectrum of the star.
36
94000
2000
в спектре ее излучения.
01:54
So I invested more than eight months
37
96000
4000
И вот более восьми месяцев
01:58
just studying the profile of this star.
38
100000
2000
я изучал только спектральный график этой звезды.
02:00
And actually it's amazing,
39
102000
2000
И это было довольно забавно,
02:02
because I got phone calls from many reporters asking,
40
104000
2000
потому что мне без конца звонили репортеры и спрашивали:
02:04
"Have you actually seen the planet going into a star?"
41
106000
3000
«Вы что, и вправду видели, как планета входит внутрь звезды?»
02:07
Because they thought that if you are having a telescope,
42
109000
4000
Они же думали, раз у меня есть телескоп,
02:11
you are an astronomer so what you are doing
43
113000
2000
значит, я астроном, который только тем и занимается,
02:13
is actually looking in a telescope.
44
115000
2000
что смотрит в свой телескоп
02:15
And you might have seen the planet going into a star.
45
117000
4000
и может увидеть, как планета входит внутрь звезды.
02:19
And I was saying, "No, excuse me.
46
121000
2000
Но я им говорил: «Извините, конечно,
02:21
What I see is this one."
47
123000
2000
но я вижу только вот это».
02:23
(Laughter)
48
125000
1000
(Смех в зале.)
02:24
It's just incredible. Because nobody understood really.
49
126000
3000
И это — что-то невообразимое. И никому не понятное.
02:27
I bet that there were very few people
50
129000
2000
Я уверен, очень мало кто тогда
02:29
who really understood what I'm talking about.
51
131000
3000
смог по-настоящему понять то, о чем я вам сейчас рассказываю.
02:32
Because this is the indication that the planet went into the star.
52
134000
4000
Однако это именно и является свидетельством того, что планета вошла в звезду.
02:36
It's amazing.
53
138000
3000
Поразительно.
02:39
The power of spectroscopy
54
141000
2000
Силу спектроскопии
02:41
was actually realized
55
143000
2000
хорошо осознала
02:43
by Pink Floyd already in 1973.
56
145000
4000
группа «Пинк Флойд» еще в 1973 году
02:47
(Laughter)
57
149000
1000
(на экране — обложка альбома «Темная сторона луны»)
02:48
Because they actually said that
58
150000
3000
Потому что названиями своих песен музыканты заявили,
02:51
you can get any color you like
59
153000
2000
что вы можете взять «Любой цвет, какой вам нравится»
02:53
in a spectrum.
60
155000
2000
в спектре,
02:55
And all you need is time and money
61
157000
2000
и всё, что вам нужно — это «Деньги» и «Время»,
02:57
to make your spectrograph.
62
159000
2000
чтобы собрать себе спектрограф.
02:59
This is the number one high resolution,
63
161000
3000
Перед вами спектрограф, имеющий самое высокое разрешение
03:02
most precise spectrograph on this planet, called HARPS,
64
164000
3000
и самую высокую точность в мире — спектрограф HARPS.
03:05
which is actually used to detect
65
167000
2000
Он активно используется для поиска
03:07
extrasolar planets and sound waves
66
169000
2000
планет за пределами солнечной системы
03:09
in the atmospheres of stars.
67
171000
2000
и регистрации звуковых волн в атмосферах звезд.
03:11
How we get spectra?
68
173000
3000
Как же мы, собственно, получаем спектры?
03:14
I'm sure most of you know from school physics
69
176000
3000
Думаю, большинство из вас помнит из школьной курса физики,
03:17
that it's basically splitting a white light
70
179000
4000
что спектр — это по сути расщепление белого цвета
03:21
into colors.
71
183000
2000
на другие цвета.
03:23
And if you have a liquid hot mass,
72
185000
3000
Если разложить на составляющие излучение горячей жидкости,
03:26
it will produce something which we call a continuous spectrum.
73
188000
4000
то мы получим так называемый непрерывный спектр.
03:30
A hot gas is producing emission lines only,
74
192000
3000
А спектр горячего газа будет состоять только из отдельных линий излучения.
03:33
no continuum.
75
195000
2000
Непрерывности уже не будет.
03:35
And if you place a cool gas in front of a
76
197000
4000
Если же поместить холодный газ перед
03:39
hot source,
77
201000
2000
горячим источником излучения,
03:41
you will see certain patterns
78
203000
2000
то на спектре мы увидим
03:43
which we call absorption lines.
79
205000
2000
так называемые линии поглощения,
03:45
Which is used actually to identify chemical elements
80
207000
3000
которые позволяют нам выявить химические элементы,
03:48
in a cool matter,
81
210000
2000
содержащиеся в холодном веществе и
03:50
which is absorbing exactly at those frequencies.
82
212000
3000
и поглощающие свет именно на этих частотах.
03:53
Now, what we can do with the spectra?
83
215000
3000
Итак, с помощью спектров мы можем
03:56
We can actually study line-of-sight velocities
84
218000
3000
изучать скорости движения космических объектов
03:59
of cosmic objects.
85
221000
2000
в направлении линии зрительного наблюдения.
04:01
And we can also study chemical composition
86
223000
3000
Также мы можем изучать химический состав
04:04
and physical parameters of stars,
87
226000
2000
и физические параметры звезд,
04:06
galaxies, nebulae.
88
228000
2000
галактик и туманностей.
04:08
A star is the most simple object.
89
230000
2000
Звезда — это самый простой объект.
04:10
In the core, we have thermonuclear reactions going on,
90
232000
4000
В ядре звезды протекают термоядерные реакции,
04:14
creating chemical elements.
91
236000
2000
в результате которых образуются химические элементы.
04:16
And we have a cool atmosphere.
92
238000
2000
Снаружи звезды — холодная атмосфера.
04:18
It's cool for me.
93
240000
2000
Но это она для меня холодная.
04:20
Cool in my terms is three or four or five thousand degrees.
94
242000
4000
По моим понятиям, холодная — это 3–5 тысяч градусов.
04:24
My colleagues in infra-red astronomy
95
246000
2000
А, например, для моих коллег по инфракрасной астрономии
04:26
call minus 200 Kelvin is cool for them.
96
248000
5000
холодно — это когда минус 200 кельвинов.
04:31
But you know, everything is relative.
97
253000
2000
Всё относительно, вы понимаете.
04:33
So for me 5,000 degrees is pretty cool.
98
255000
3000
Так что для меня 5 тысяч градусов — уже довольно прохладно.
04:36
(Laughter)
99
258000
1000
(Смех в зале).
04:37
This is the spectrum of the Sun --
100
259000
3000
Перед вами спектр Солнца.
04:40
24,000 spectral lines,
101
262000
3000
24 тысячи спектральных линий.
04:43
and about 15 percent of these lines is not yet identified.
102
265000
4000
Из них около 15% не распознаны.
04:47
It is amazing. So we are in the 21st century,
103
269000
3000
Поразительно. На дворе 21 век,
04:50
and we still cannot properly understand
104
272000
2000
а мы все еще не до конца понимаем
04:52
the spectrum of the sun.
105
274000
2000
солнечный спектр.
04:54
Sometimes we have to deal with
106
276000
2000
Иногда нам приходится иметь дело
04:56
just one tiny, weak spectral line
107
278000
3000
всего лишь с одной тоненькой, слабенькой спектральной линией,
04:59
to measure the composition of that chemical element in the atmosphere.
108
281000
4000
чтобы оценить присутствие соответствующего химического элемента в атмосфере.
05:03
For instance, you see the spectral line of the gold
109
285000
3000
Вот, к примеру, спектральная линия золота,
05:06
is the only spectral line in the spectrum of the Sun.
110
288000
3000
она единственная в спектре Солнца.
05:09
And we use this weak feature
111
291000
2000
По этой маленькой детали
05:11
to measure the composition
112
293000
2000
мы измерили
05:13
of gold in the atmosphere of the Sun.
113
295000
3000
концентрацию золота в атмосфере Солнца.
05:16
And now this is a work in progress.
114
298000
3000
А вот то, на чем мы работаем сейчас.
05:19
We have been dealing with a similarly very weak feature,
115
301000
4000
Мы изучаем такую же довольно слабую деталь спектра,
05:23
which belongs to osmium.
116
305000
2000
которая относится к осмию.
05:25
It's a heavy element produced in thermonuclear
117
307000
4000
Это тяжелый элемент, образующийся
05:29
explosions of supernovae.
118
311000
2000
при термоядерном взрыве сверхновых.
05:31
It's the only place where you can produce, actually, osmium.
119
313000
3000
И это, собственно, единственный случай, когда может образоваться осмий.
05:34
Just comparing the composition of osmium
120
316000
4000
Сравнивая с долей осмия
05:38
in one of the planet host stars,
121
320000
2000
в спектре одной из звезд, образующих планетную систему,
05:40
we want to understand why there is so much
122
322000
2000
мы пытаемся понять,
05:42
of this element.
123
324000
2000
почему здесь так много этого элемента.
05:44
Perhaps we even think that maybe
124
326000
3000
Мы даже думаем: не исключено, что это —
05:47
supernova explosions trigger formations of planets and stars.
125
329000
4000
указание на то, что именно взрывы сверхновых дали толчок к формированию планет и звезд.
05:51
It can be an indication.
126
333000
3000
Осмий может указывать на такую возможность.
05:54
The other day, my colleague from Berkeley,
127
336000
2000
Как-то раз мой коллега из Бекерли,
05:56
Gibor Basri, emailed me
128
338000
2000
Гибор Басри, прислал мне по е-мейлу
05:58
a very interesting spectrum,
129
340000
2000
один очень интересный спектр
06:00
asking me, "Can you have a look at this?"
130
342000
2000
и попросил: «Не посмотришь на досуге?»
06:02
And I couldn't sleep, next two weeks,
131
344000
4000
И я лишился сна на ближайшие две недели,
06:06
when I saw the huge amount of oxygen
132
348000
3000
когда увидел огромное количество кислорода
06:09
and other elements in the spectrum of the stars.
133
351000
2000
и других элементов в спектрах этих звезд.
06:11
I knew that there is nothing like that observed in the galaxy.
134
353000
4000
Я знал, что ничего подобного не наблюдается в этой галактике.
06:15
It was incredible. The only conclusion we could make from this
135
357000
4000
Это было совершенно невероятно. И нам ничего не оставалось, кроме как предположить,
06:19
is clear evidence that there was a supernova explosion
136
361000
3000
что мы имеем ясное свидетельство, что в этой системе
06:22
in this system, which polluted the atmosphere
137
364000
3000
произошел взрыв сверхновой, из-за чего и засорилась
06:25
of this star.
138
367000
2000
атмосфера этой звезды.
06:27
And later a black hole was formed
139
369000
2000
А позже в двойной звезде
06:29
in a binary system,
140
371000
2000
образовалась черная дыра,
06:31
which is still there with a mass of about
141
373000
2000
которая все еще там находится и имеет массу
06:33
five solar masses.
142
375000
2000
порядка пяти масс Солнца.
06:35
This was considered as first evidence that actually black holes
143
377000
3000
Это рассматривалось в качестве первого доказательства, что черные дыры
06:38
come from supernovae explosions.
144
380000
4000
появляются из взрывов сверхновых.
06:42
My colleagues, comparing composition of chemical elements
145
384000
2000
Мои коллеги, сравнивая концентрации химических элементов
06:44
in different galactic stars,
146
386000
2000
в звездах различных галактик,
06:46
actually discovered alien stars in our galaxy.
147
388000
4000
обнаружили чужеродные звезды в нашей галактике.
06:50
It's amazing that you can go so far
148
392000
3000
Просто потрясающе, насколько далеко можно зайти,
06:53
simply studying the chemical composition of stars.
149
395000
4000
всего лишь изучая химический состав звезд.
06:57
They actually said that one of the stars you see in the spectra
150
399000
3000
Коллеги сказали, что одна из звезд в этом спектре — чужая,
07:00
is an alien. It comes from a different galaxy.
151
402000
3000
она пришла из другой галактики.
07:03
There is interaction of galaxies. We know this.
152
405000
3000
Ведь известно явление взаимодействия галактик.
07:06
And sometimes they just capture stars.
153
408000
5000
И иногда они захватывают звезды
07:11
You've heard about solar flares.
154
413000
3000
Вы, наверное, слышали о солнечных вспышках?
07:14
We were very surprised to discover
155
416000
2000
А мы были очень удивлены, когда обнаружили
07:16
a super flare,
156
418000
2000
супервспышку —
07:18
a flare which is thousands of millions of times
157
420000
4000
мощность которой в тысячи миллионов раз
07:22
more powerful than those we see in the Sun.
158
424000
2000
больше, чем у вспышек, наблюдаемых на Солнце.
07:24
In one of the binary stars in our galaxy
159
426000
3000
Как раз на одной из двойных звезд нашей галактики,
07:27
called FH Leo,
160
429000
2000
на звезде под названием FH Leo,
07:29
we discovered the super flare.
161
431000
2000
мы и обнаружили эту супервспышку.
07:31
And later we went to study the spectral stars
162
433000
4000
А потом мы стали изучать спектральные линии,
07:35
to see is there anything strange with these objects.
163
437000
2000
чтобы найти в них что-то необычное.
07:37
And we found that everything is normal.
164
439000
3000
Но ничего необычного не было.
07:40
These stars are normal like the Sun. Age, everything was normal.
165
442000
3000
Это совершенно обычные зведы, наподобие Солнца. И возраст, и все остальное — всё в норме.
07:43
So this is a mystery.
166
445000
2000
Такая вот тайна.
07:45
It's one of the mysteries we still have, super flares.
167
447000
3000
Точнее, только часть тайны:
07:48
And there are six or seven similar cases
168
450000
3000
помимо вспышек, обнаруженных нами, 6 или 7 подобных явлений
07:51
reported in the literature.
169
453000
2000
описаны также и другими исследователями.
07:53
Now to go ahead with this,
170
455000
2000
Теперь давайте поговорим
07:55
we really need to understand chemical evolution of the universe.
171
457000
4000
о химической эволюции Вселенной.
07:59
It's very complicated. I don't really want you to
172
461000
2000
Она очень сложна. И я соврешенно не требую от вас
08:01
try to understand what is here.
173
463000
4000
даже попытаться понять, что здесь изображено.
08:05
(Laughter)
174
467000
1000
(Смех в зале.)
08:06
But it's to show you how complicated is the whole story
175
468000
3000
Эта иллюстрация здесь только для того, чтобы вы поняли, насколько сложна
08:09
of the production of chemical elements.
176
471000
2000
вся эта история создания химических элементов.
08:11
You have two channels --
177
473000
2000
Во Вселенной есть два канала —
08:13
the massive stars and low-mass stars --
178
475000
2000
тяжелые звезды и звезды с небольшой массой, —
08:15
producing and recycling matter and chemical elements in the universe.
179
477000
3000
по которым происходит образование и рециркуляция материи и химических элементов.
08:18
And doing this for 14 billion years,
180
480000
3000
И вот по прошествии 14 миллиардов лет
08:21
we end up with this picture,
181
483000
2000
мы имеем в итоге следующую картину.
08:23
which is a very important graph,
182
485000
2000
Это - очень важный график,
08:25
showing relative abundances of chemical elements
183
487000
3000
на нем представлена относительая распространенность химических элементов
08:28
in sun-like stars
184
490000
2000
в солнцеподобных звездах
08:30
and in the interstellar medium.
185
492000
3000
и межзвездной среде.
08:33
So which means that it's really impossible
186
495000
2000
Из графика следует, что невозможно
08:35
to find an object where you find about 10 times more sulfur than silicon,
187
497000
5000
найти объект, где было бы в 10 раз больше серы, чем кремния
08:40
five times more calcium than oxygen. It's just impossible.
188
502000
4000
или в 5 раз больше кальция, чем кислорода.
08:44
And if you find one, I will say that
189
506000
2000
Это невозможно, и если все же вам это удастся, то
08:46
this is something related to SETI,
190
508000
3000
по-видимому, это будет что-то связанное с внеземными цивилизациями.
08:49
because naturally you can't do it.
191
511000
4000
Потому что просто в природе подобного не существует.
08:53
Doppler Effect is something very important
192
515000
2000
Эффект Доплера — очень важное явление
08:55
from fundamental physics.
193
517000
2000
из фундаментальной физики.
08:57
And this is related to the change of the frequency
194
519000
2000
Оно связано с изменением частоты
08:59
of a moving source.
195
521000
2000
движущегося источника.
09:01
The Doppler Effect is used to discover extrasolar planets.
196
523000
5000
Эффект Доплера используется для обнаружения планет за пределами солнечной системы.
09:06
The precision which we need
197
528000
2000
Точность, которая требуется
09:08
to discover a Jupiter-like planet
198
530000
2000
для выявления юпитероподобной планеты
09:10
around a sun-like star
199
532000
2000
в системе солнцеподобной звезды,
09:12
is something like 28.4 meters per second.
200
534000
4000
равна примерно 28,4 м/с
09:16
And we need nine centimeters per second
201
538000
2000
А чтобы обнаружить планету, аналогичную Земле,
09:18
to detect an Earth-like planet.
202
540000
3000
нам понадобится точность в 9 см/с.
09:21
This can be done with the future spectrographs.
203
543000
3000
Такое будет возможно с помощью спектрографов будущего,
09:24
I, myself, I'm actually involved in the team
204
546000
4000
и я как раз являюсь одним из участников
09:28
which is developing a CODEX,
205
550000
2000
группы разработчиков КОДЕКСа —
09:30
high resolution, future generation spectrograph
206
552000
2000
высокоточного спекторографа будущего поколения
09:32
for the 42 meter E-ELT telescope.
207
554000
4000
для 42-метрового E-ELT телескопа.
09:36
And this is going to be an instrument
208
558000
3000
Это будет инструмент
09:39
to detect Earth-like planets
209
561000
2000
для обнаружения планет, подобных Земле,
09:41
around sun-like stars.
210
563000
2000
вращающихся вокруг солнцеподобных звезд.
09:43
It is an amazing tool called astroseismology
211
565000
3000
Еще одно замечательное средство исследования — звездная сейсмология,
09:46
where we can detect sound waves
212
568000
3000
c помощью нее можно выявлять звуковые волны
09:49
in the atmospheres of stars.
213
571000
2000
в атмосферах звезд.
09:51
This is the sound of an Alpha Cen.
214
573000
3000
Вот, например, как звучит Альфа Центавра.
09:54
We can detect sound waves
215
576000
2000
В том числе мы можем получать звуковые волны
09:56
in the atmospheres of sun-like stars.
216
578000
2000
и из атмосфер солнцеподобных звезд.
09:58
Those waves have frequencies
217
580000
3000
Но эти волны имеют частоты
10:01
in infrasound domain, the sound actually nobody knows, domain.
218
583000
4000
в инфразвуковом диапазоне, т.е. диапазоне, который мы не слышим.
10:05
Coming back to the most important question,
219
587000
2000
Если вернуться к самому важному вопросу —
10:07
"Is there anybody out there?"
220
589000
2000
«Есть ли жизнь за пределами Земли?»,
10:09
This is closely related
221
591000
2000
то этот вопрос тесно связан
10:11
to tectonic and volcanic activity of planets.
222
593000
4000
с тектонической и вулканической активностью планет.
10:15
Connection between life
223
597000
2000
Связь между жизнью
10:17
and radioactive nuclei
224
599000
2000
и радиоактивными ядрами —
10:19
is straightforward.
225
601000
2000
самая прямая.
10:21
No life without tectonic activity,
226
603000
3000
Не может быть жизни на планетах без тектонической
10:24
without volcanic activity.
227
606000
2000
и вулканической активности.
10:26
And we know very well that geothermal energy
228
608000
2000
Мы хорошо знаем, что геотермальная энергия
10:28
is mostly produced by decay of uranium, thorium, and potassium.
229
610000
5000
выделяется в основном за счет распада урана, тория и калия.
10:33
How to measure, if we have planets
230
615000
4000
И если мы регистрируем на планетах
10:37
where the amount of those elements is small,
231
619000
4000
малое количество этих элементов,
10:41
so those planets are tectonically dead,
232
623000
3000
значит, эти планеты тектонически мертвы
10:44
there cannot be life.
233
626000
2000
и жизни там нет.
10:46
If there is too much uranium or potassium or thorium,
234
628000
3000
А если урана, тория или калия, наоборот, слишком много,
10:49
probably, again, there would be no life.
235
631000
3000
то, вероятно, жизни нет и в этом случае.
10:52
Because can you imagine everything boiling?
236
634000
2000
Ну вы можете себе представить, если там всё просто кипит.
10:54
It's too much energy on a planet.
237
636000
2000
То есть слишком много энергии на планете.
10:56
Now, we have been measuring abundance
238
638000
2000
И вот в данный момент мы занимаемся измерением распространенности
10:58
of thorium in one of the stars with extrasolar planets.
239
640000
4000
тория в одной из звезд с внесолнечными планетами.
11:02
It's exactly the same game. A very tiny feature.
240
644000
4000
И здесь та же история: деталь спектра — едва различимая.
11:06
We are actually trying to measure this profile
241
648000
2000
Впрочем, мы не оставляем попыток измерить этот профиль
11:08
and to detect thorium.
242
650000
2000
и обнаружить торий,
11:10
It's very tough. It's very tough.
243
652000
2000
хотя всё это ох как не просто.
11:12
And you have to, first you have to convince yourself.
244
654000
2000
Ведь приходится, во-первых, убедить самого себя,
11:14
Then you have to convince your colleagues.
245
656000
2000
затем — своих коллег,
11:16
And then you have to convince the whole world
246
658000
3000
а потом и весь мир,
11:19
that you have actually detected something like this
247
661000
3000
что вы действительно обнаружили что-то такое
11:22
in the atmosphere of an extrasolar planet
248
664000
2000
в атмосфере внесолнечной планеты,
11:24
host star somewhere in 100 parsec away from here.
249
666000
3000
вращающейся вокруг звезды, удаленной от нас на расстояние в 100 парсеков.
11:27
It's really difficult.
250
669000
2000
Действительно сложная задача.
11:29
But if you want to know about a life on extrasolar planets,
251
671000
5000
Но если мы хотим узнать, есть ли хоть какая-нибудь жизнь на внесолнечных планетах,
11:34
you have to do this job.
252
676000
2000
ничего не поделаешь — придходится этим заниматься.
11:36
Because you have to know how much of radioactive element you have
253
678000
3000
Потому что нам нужно понять, сколько радиоактивных элементов
11:39
in those systems.
254
681000
2000
содержится в этих системах.
11:41
The one way to discover about aliens
255
683000
3000
Один из способов обнаружить инопланетян —
11:44
is to tune your radio telescope and listen to the signals.
256
686000
4000
настроить радиотелескопы и слушать сигналы.
11:48
If you receive something interesting,
257
690000
3000
Если услышите что-то интересное...
11:51
well that's what SETI does actually,
258
693000
2000
собственно говоря, SETI (проект по поиску внеземных цивилизаций)
11:53
what SETI has been doing for many years.
259
695000
3000
уже давно именно этим и занимается.
11:56
I think the most promising way
260
698000
2000
Однако я думаю, что самый перспективный путь в этом направлении —
11:58
is to go for biomarkers.
261
700000
3000
это поиск биомаркеров.
12:01
You can see the spectrum of the Earth, this Earthshine spectrum,
262
703000
3000
Вот спектр излучения Земли, измеренный по пепельному цвету Луны,
12:04
and that is a very clear signal.
263
706000
3000
спектр с очень четким сигналом.
12:07
The slope which is coming, which we call a Red Edge,
264
709000
3000
Отмеченный в спектре наклон, так называемая «красная кромка»,
12:10
is a detection of vegetated area.
265
712000
4000
указывает на наличие растительности.
12:14
It's amazing that we can detect vegetation
266
716000
4000
Просто потрясающе, что растительную жизнь
12:18
from a spectrum.
267
720000
2000
можно выявлять с помощью спектров.
12:20
Now imagine doing this test
268
722000
2000
А теперь представьте, что аналогичным образом
12:22
for other planets.
269
724000
3000
мы исследуем и другие планеты.
12:25
Now very recently, very recently,
270
727000
3000
Так вот совсем недавно,
12:28
I'm talking about last six, seven, eight months,
271
730000
3000
где-то в течение последних 6–8 месяцев,
12:31
water, methane, carbon dioxide
272
733000
4000
вода, метан и углекислый газ
12:35
have been detected in the spectrum
273
737000
2000
были обнаружены в спектре одной из планет,
12:37
of a planet outside the solar system.
274
739000
3000
находящейся за пределами солнечной системы.
12:40
It's amazing. So this is the power of spectroscopy.
275
742000
4000
Вот в чем сила спектроскопии —
12:44
You can actually go and detect
276
746000
3000
в том, что она позволяет
12:47
and study a chemical composition of planets
277
749000
3000
изучать химические составы планет,
12:50
far, far, far from solar system.
278
752000
3000
сколь угодно далеких от солнечной системы.
12:53
We have to detect oxygen or ozone
279
755000
3000
И нам остается только обнаружить кислород или озон,
12:56
to make sure that we have all necessary conditions
280
758000
3000
чтобы убедиться, что на исследуемой планете
12:59
to have life.
281
761000
4000
есть все условия для жизни.
13:03
Cosmic miracles are something
282
765000
2000
А всякие космические чудеса —
13:05
which can be related to SETI.
283
767000
2000
это уже как раз то, что может быть связано с внеземными цивилизациями.
13:07
Now imagine an object, amazing object,
284
769000
2000
Представим себе некий совсем необычный объект,
13:09
or something which we cannot explain
285
771000
2000
происхождение которого мы никак не можем объяснить.
13:11
when we just stand up and say,
286
773000
2000
В этом случае мы скажем:
13:13
"Look, we give up. Physics doesn't work."
287
775000
2000
«Ладно, сдаемся. Законы физики здесь не работают».
13:15
So it's something which you can always refer to SETI and say,
288
777000
3000
И спокойно отнесем это к внеземному разуму:
13:18
"Well, somebody must be doing this, somehow."
289
780000
5000
«Должно быть кто-то создал это искусственно».
13:23
And with the known physics etc,
290
785000
2000
Т.е. при современном уровне знаний по физике и пр.,
13:25
it's something actually which has been pointed out
291
787000
2000
к такому объекту можно относиться так, как
13:27
by Frank Drake,
292
789000
2000
еще много лет назад об этом писали
13:29
many years ago, and Shklovsky.
293
791000
2000
астрономы Фрэнк Дрейк и Иосиф Шкловский.
13:31
If you see, in the spectrum of a planet host star,
294
793000
3000
И если в спектре звезды, образующей планетную систему,
13:34
if you see strange chemical elements,
295
796000
4000
вы увидите непривычные химические элементы —
13:38
it can be a signal from a civilization
296
800000
3000
это может быть сигналом от иной цивилизации,
13:41
which is there and they want to signal about it.
297
803000
3000
которая находится в этой системе и хочет дать знать о себе.
13:44
They want to actually signal their presence
298
806000
4000
Да, они действительно могут сообщать о своем существовании
13:48
through these spectral lines,
299
810000
2000
именно через линии
13:50
in the spectrum of a star, in different ways.
300
812000
3000
в спектре звезды.
13:53
There can be different ways doing this.
301
815000
2000
И это можно сделать разными способами.
13:55
One is, for instance, technetium
302
817000
2000
Возьмем, к примеру, технеций —
13:57
is a radioactive element
303
819000
2000
радиоактивный элемент
13:59
with a decay time of 4.2 million years.
304
821000
3000
с периодом распада около 4,2 млн лет.
14:02
If you suddenly observe technetium
305
824000
3000
Если вы случайно обнаружите технеций
14:05
in a sun-like star,
306
827000
2000
в спектре солнцеподобной звезды,
14:07
you can be sure that somebody has put this
307
829000
2000
будьте уверены, что кто-то поместил этот элемент
14:09
element in the atmosphere,
308
831000
2000
в атмосферу искусственно,
14:11
because in a natural way it is impossible to do this.
309
833000
4000
потому что естественным образом он туда попасть не может.
14:15
Now we are reviewing the spectra of about
310
837000
3000
В настоящее время мы изучаем спектры
14:18
300 stars with extrasolar planets.
311
840000
3000
порядка трехсот внесолнечных планет.
14:21
And we are doing this job since 2000
312
843000
4000
Мы занимаемся этим с 2000-го года,
14:25
and it's a very heavy project.
313
847000
3000
и это довольно трудный проект
14:28
We have been working very hard.
314
850000
2000
с очень большим объемом работы.
14:30
And we have some interesting cases,
315
852000
4000
И мы уже обнаружили кое-что интересное —
14:34
candidates, so on, things which we can't really explain.
316
856000
4000
неких, скажем так, кандидатов на необъяснимое.
14:38
And I hope in the near future
317
860000
3000
И я надеюсь, в ближайшем будущем
14:41
we can confirm this.
318
863000
2000
мы сможем подтвердить наши находки.
14:43
So the main question: "Are we alone?"
319
865000
2000
Итак, ответ на главный наш вопрос: «Одни ли мы во Вселенной?»,
14:45
I think it will not come from UFOs.
320
867000
3000
мы получим, я думаю, не от НЛО.
14:48
It will not come from radio signals.
321
870000
4000
и не из радиосигналов.
14:52
I think it will come from a spectrum like this.
322
874000
4000
А из спектров, которые будут выглядеть примерно следующим образом.
14:56
It is the spectrum of a planet like Earth,
323
878000
5000
Это спектр планеты, подобной Земле,
15:01
showing a presence of nitrogen dioxide,
324
883000
3000
который показывает наличие окида азота —
15:04
as a clear signal of life,
325
886000
3000
явного признака жизни.
15:07
and oxygen and ozone.
326
889000
2000
А также кислорода и азота.
15:09
If, one day, and I think it will be
327
891000
2000
И если когда-нибудь, а я полагаю, это произойдет
15:11
within 15 years from now, or 20 years.
328
893000
3000
где-то лет через 15–20,
15:14
If we discover a spectrum like this
329
896000
3000
мы откроем спектр подобного вида, то мы можем быть уверены,
15:17
we can be sure that there is life on that planet.
330
899000
2000
что на исследуемой планете есть жизнь.
15:19
In about five years we will discover
331
901000
3000
Лет через пять мы откроем планеты, подобные Земле,
15:22
planets like Earth, around sun-like stars,
332
904000
3000
вращающиеся вокруг солнцеподобных звезд
15:25
the same distance as the Earth from the Sun.
333
907000
3000
на том же расстоянии, что и Земля от Солнца.
15:28
It will take about five years.
334
910000
2000
Это должно занять около пяти лет.
15:30
And then we will need another 10, 15 years
335
912000
2000
А потом нам понадобится еще лет 10–15
15:32
with space projects
336
914000
2000
чтобы в сотрудничестве с космическими программами
15:34
to get the spectra of Earth-like planets like the one I showed you.
337
916000
3000
получить спектры этих планет, аналогичные тому спектру, который я вам показал.
15:37
And if we see the nitrogen dioxide
338
919000
2000
И если мы увидим там оксид азота
15:39
and oxygen,
339
921000
2000
и кислород, то они и будут
15:41
I think we have the perfect E.T.
340
923000
2000
теми самыми инопланетянами, которых мы ищем.
15:43
Thank you very much.
341
925000
2000
Спасибо за внимание.
15:45
(Applause)
342
927000
4000
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Garik Israelian - AstrophysicistGarik Israelian's stargazing on the Canary Islands has led to high-profile discoveries about space's big disasters -- including the first evidence that supernova explosions make black holes.
Why you should listen
Garik Israelian studies the spectral signatures of stars and other bodies as an astrophysicist at the Gran Telescopio Canarias, home of the world's largest optical-infrared telescope mirror, part of the Institute of Astrophysics on the Canary Islands. He has published more than 150 articles on topics such as extra-solar planets and black hole binary systems, and his observational work -- poring over the spectral data that points to the composition of distant stars -- has led to the discovery of a lithium signature that suggests Sun-sized stars gobble up their planets.
In 1999, Israelian led a collaboration that found the first observational evidence that supernova explosions are responsible for the formation of black holes. He's on the verge of announcing more big news. (And he is one of the astronomers whom Brian May, the guitarist of Queen, credits with persuading him to finish his PhD after 30 years as a rock star.)
Garik Israelian | Speaker | TED.com