Сучасні астрономічні інструменти дають можливість побачити не тільки самі зірки, але і планети у далеких зірок. І цілком можливо, що за допомогою таких інструментів вчені зможуть виявити там сліди позаземного життя.
У 1995 році було знайдено першу екзопланету у «нормальної» (що входить до головної послідовності) зірки - 51 Пегаса b. Її виявили методом радіальних швидкостей - з доплерівського зміщення спектральних ліній зірки, яка трохи коливається при обігу планети навколо неї.
Виміряти світло
Метод фотометрії заснований на дуже точному вимірі коливань видимої яскравості зоряного світла в ті моменти, коли планета проходить між нами і своєю зіркою. Цей метод також називають затмінним, оскільки планета частково затьмарює зірку. Крім оцінки розмірів планети, цей спосіб дає важливі дані про її атмосферу за допомогою трансмісійної («на просвіт») спектроскопії. Космічний телескоп Kepler, основним завданням якого є пошук нових світів, використовує фотометрію, і з її допомогою виявлено більше половини всіх відомих екзопланет (на квітень 2016 року їх кількість становила 2107).
Еліза Квінтана, науковий співробітник Інституту SETI і місії Kepler в Дослідницькому центрі NASA ім. Еймса: "Існує три основні способи виявити позаземне життя. Перший - це аналіз радіосигналів з далекого космосу, подібний до того, який вівся за допомогою великих масивів радіотелескопів в рамках проекту SETI і деяких інших. Другий - це пошук слідів найпростішого життя або біомаркерів (речовин, що свідчать про можливу наявність життя) на планетах і їх супутниках в нашій Сонячній системі - на Марсі, супутниках Юпітера і Сатурна. А третій метод - це пряме спостереження, за допомогою якого можна не тільки розглянути атмосферу екзопланет, а й виявити в її складі потенційні біомаркери. Цілком можливо, що саме пряме спостереження дозволить вперше знайти будь-які ознаки позаземного життя вже в одне з наступних десятиліть ".
Ще один різновид фотометрії - гравітаційне мікролінзування. Спочатку його використовували для пошуку тьмяних маломасивних зірок. Проходячи між Землею і далекою яскравою зіркою, такий об'єкт тяжінням викривляє світлові промені і тимчасово збільшує видиму яскравість зірки. Якщо у тьмяного об'єкта є супутник (планета), його буде видно на кривій зміни яскравості. Цей метод ефективний, але має важливий недолік - він залежить від збігу обставин, і провести повторні спостереження не можна.
Космічний телескоп Kepler
Прямо поглянути
Чи можна побачити екзопланету в телескоп? Довгий час таке питання не сприймалося всерйоз, оскільки відображене від планети світло занадто тьмяне, щоб його можна було зареєструвати на тлі випромінювання близької зірки (за яскравістю вони відрізняються в мільйони і мільярди разів). Проте 2004 року астрономи Південної Європейської обсерваторії за допомогою телескопа VLTA виявили в коричневого карлика 2М1207 (200 світлових років від нас) планету з масою в п'ять Юпітерів. Але в даному випадку вченим крупно пощастило: ця зірка настільки тьмяна, що в інфрачервоному діапазоні її яскравість перевершує яскравість планети всього в сто разів. Пізніше за допомогою ВК-фотографій були знайдені ще кілька екзопланет, а в 2008 році вперше була опублікована зроблена телескопом Hubble фотографія екзопланети у видимому світлі, яка звертається навколо зірки Фомальгаут із сузір'я Південної Риби (хоча і тут вченим пощастило: планета виявилася оточена кільцями, які добре відображають світло зірки).
Як знайти екзопланету
Існує п'ять основних методів виявлення екзопланет. На першому етапі пошуків основним був метод радіальних (променевих) швидкостей, зараз основним є фотометричний (затмінний) метод. Але багато вчених вважають досить перспективним метод прямого спостереження, здатний надати додаткові дані про атмосферу і поверхню екзопланет.
Нова епоха
Поява таких інструментів, як Gemini Planet Imager, SPHERE і SCExAO, на думку багатьох астрономів, дала методу прямого спостереження нове життя. Ці інструменти оснащені коронографом, який дозволяє екранувати яскраве світло зірки, щоб воно не заважало виявленню тьмяних планет. «Ми стоїмо на порозі нової ери в дослідженні екзопланет», - вважає Сара Сігер, професор планетології Массачусетського технологічного інституту. Пряме спостереження дозволяє не тільки виявити планету і уточнити її орбіту, але і використовувати спектроскопію для дослідження атмосфери, виявити наявність хмар, а також потенційних біомаркерів - води, вуглекислого газу і метану.
Однак справжня революція в прямих спостереженнях чекає нас в наступному десятилітті, коли в стрій вступлять гігантські наземні телескопи EELT, TMT і GMT. NASA також планує запустити інфрачервоний космічний телескоп WFIRST, оснащений коронографом для пошуку і дослідження екзопланет, і поки тільки розробляється телескоп ATLAST, одним з головних завдань якого стане пошук біомаркерів - слідів далекого позаземного життя.