На последних каплях топлива космический телескоп «Кеплер» обнаружил три экзопланеты

Лид-абзац Космический телескоп «Кеплер», исчерпавший запасы топлива и потерявший ориентацию в пространстве, совершил свое последнее научное открытие уже после официального завершения миссии. Анализ данных, собранных буквально в агонизирующем состоянии, позволил подтвердить существование двух экзопланет и одного кандидата. Однако главный итог этой истории лежит не в астрономии, а в методологии: финальные результаты стали возможны только благодаря привлечению армии астрономов-любителей, которые вручную обработали массивы информации, недоступные для машинного анализа.

Последняя кампания на грани потери управления

Финальный этап работы «Кеплера» (так называемая кампания 19) стартовал в августе 2018 года, когда топливо в баках обсерватории было практически на нуле. В течение десяти дней телескоп передавал на Землю высококачественные данные, однако затем система стабилизации окончательно вышла из строя. Еще неделю аппарат продолжал наблюдения, постоянно теряя ориентацию, и 30 октября 2018 года был официально выведен из эксплуатации. Несмотря на техническую деградацию, именно эти последние, «шумные» записи содержали сигнатуры неизвестных ранее небесных тел.

Две подтвержденные планеты и один загадочный кандидат

Расшифровка финального набора данных выявила три объекта. Подтвержденные планеты получили обозначения K2-416 b и K2-417 b. Обе относятся к классу «горячих мини-нептунов» — газовых миров, по размеру превосходящих Землю, но уступающих Нептуну. Первая из них примерно в 2,6 раза больше нашей планеты и совершает полный оборот вокруг своей звезды за 13 дней. Вторая — более чем в три раза крупнее Земли с орбитальным периодом в 6,5 суток. Обе системы находятся на расстоянии около 400 световых лет от Солнца.

Третий объект, обозначенный как EPIC 246251988 b, пока имеет статус кандидата. Эта планета почти в четыре раза больше Земли — она сопоставима по размерам с Нептуном — и обращается вокруг своей звезды за 10 дней. Расстояние до этой системы оценивается в 1200 световых лет.

Как любители спасли научное наследие

Ключевой фактор успеха этой кампании — отказ от автоматической обработки данных. Алгоритмы не справлялись с искажениями, вызванными нестабильным положением телескопа. Тогда руководство проекта привлекло астрономов-любителей, которые вручную проанализировали кривые блеска почти 33 тысяч звезд. Именно человеческий глаз, а не программное обеспечение, позволил выделить слабые, едва заметные провалы в яркости, указывающие на прохождение планет по диску звезды. Как отметил доцент Массачусетского технологического института Эндрю Вандербург, сами по себе эти планеты не являются чем-то уникальным, но обстоятельства их обнаружения и историческое значение делают их выдающимися.

Миссия «Кеплер» стартовала в 2009 году. За четыре года основной работы аппарат отследил 150 тысяч звезд и обнаружил около 2000 экзопланет. После отказа двух гироскопов в 2013 году инженеры нашли нестандартное решение для стабилизации, используя давление солнечного ветра в качестве третьей точки опоры. Это продлило жизнь телескопа еще на четыре года и позволило провести серию дополнительных кампаний. В общей сложности за почти девять лет работы «Кеплер» открыл более половины из 5000 надежно зарегистрированных на сегодняшний день экзопланет.

Открытие K2-416 b и K2-417 b замыкает эпоху «Кеплера», но одновременно открывает новую главу в гражданской науке. Успех ручного анализа последних данных демонстрирует, что в эру больших данных и искусственного интеллекта роль человека-исследователя не только не исчезает, но и становится критически важной в пограничных ситуациях. Полученный опыт уже сейчас используется при проектировании алгоритмов для новых телескопов, таких как TESS и PLATO, где планируется гибридная система: первичный отсев машинными методами и финальная верификация волонтерами. Это значит, что даже после выхода аппарата из строя его наследие продолжает влиять на то, как человечество будет искать новые миры в будущем.