Дополнительная литература      253

Цвета западного и восточного полушарий на рис. 8.15 и 8.16 различаются незначительно, но мы знаем, что они реальны, потому что получили ответ с помощью опережающего моделирования. То есть мы сформировали результат из фактических наблюдений, поэтому уверены, что он осмыслен, повторяем и уникален.

При анализе реальной экзопланеты понадобится сделать как можно больше снимков. И если сходство и цветовые паттерны на снимках, сделанных в разное время, будут сохраняться, то можно исключить наличие таких непостоянных эффектов, как смена погодных условий. Если же цветовые паттерны будут изменяться прогнозируемым образом на протяжении значительных интервалов времени, то есть вероятность, что это проявление смены времен года, например наличие снега зимой и зеленая растительность в весенний и летний периоды.

Если подобные измерения повторять через относительно короткие отрезки времени, то можно сделать выводы о вращении планеты вокруг собственной оси. В практических проектах в конце главы у вас будет возможность вычислить протяженность дня на экзопланете.

Итоги

В этой главе мы использовали OpenCV, NumPy и matplotlib для создания изображений и анализа их свойств. Мы изменяли размер изображений, а также составляли графики, отображающие их интенсивность и цветовые каналы. С помощью коротких и простых программ Python мы симулировали важные методы, которые астрономы используют для обнаружения и изучения далеких экзопланет.

Дополнительная литература

«How to Search for Exoplanets», изданная Планетарным обществом (https://www. planetary.org/), дает хороший обзор техник, используемых для поиска экзопланет, с описанием сильных и слабых сторон каждой техники.

Руководство «Transit Light Curve Tutorial», написанное Эндрю Вандербургом (Andrew Vanderburg), знакомит с основами транзитной фотометрии и предоставляет ссылки на данные о транзитах, собранные обсерваторией Кеплера. Найти его можно по адресу https://www.cfa.harvard.edu/~avanderb/tutorial/tutorial.html.

«NASA Wants to Photograph the Surface of an Exoplanet» (Wired, 2020) Даниэла Оберхауза (Daniel Oberhaus) описывает усилия, необходимые, чтобы превратить Солнце в гигантскую линзу камеры для изучения экзопланет.

Практический проект: обнаружение инопланетных мегаструктур      255

Ученые высказали догадку, что искусственная конструкция подобного размера с наибольшей вероятностью может быть попыткой инопланетной цивилизации аккумулировать энергию от своей звезды. Подобные крупномасштабные проекты построения солнечных панелей описаны как в научной, так и в фантастической литературе: рой Дайсона, сфера Дайсона, Мир-Кольцо и раковина Покровского (рис. 8.18).

Рис. 8.18. Раковина Покровского — совокупность колец, спроектированных вокруг звезды для перехвата ее излучения

В этом практическом проекте используйте программу transit.py, чтобы аппроксимировать форму и глубину кривой блеска звезды Табби. Замените используемую

впрограмме круглую экзопланету на другие простые геометрические фигуры. От вас не требуется воссоздать кривую в точности; просто проанализируйте ее ключевые признаки, такие как асимметрия, выпуклость в виде «бугорка»

врайоне 28 февраля, и большой провал в яркости.

Мой вариант под названием practice_tabbys_star.py вы найдете в каталоге Chapter_8, доступном для скачивания с сайта книги по адресу https://nostarch.com/real-world- python/https://nostarch.com/real-world-python/, а также в приложении. На рис. 8.19 показано, какая кривая блеска получается.

Нам известно, что независимо от того, что именно вращается вокруг звезды Табби, оно пропускает волны света определенной длины, значит, это не может быть твердым объектом. Исходя из этого предположения и длин волн, поглощаемых объектом, ученые считают, что в изменении кривой блеска звезды виновата космическая пыль. Однако другие звезды, например HD 139139 в созвездии Весов, тоже демонстрируют странные кривые блеска, которые на момент написания книги все еще не удается объяснить.

256      Глава 8. Обнаружение далеких экзопланет

Рис. 8.19. Кривая блеска, создаваемая программой practice_tabbys_star.py

Практический проект: обнаружение транзита астероидов

Поля астероидов могут также обусловливать неровные и асимметричные кривые блеска. Эти пояса космических обломков зачастую формируются при столкновении планет или при рождении солнечных систем, например Троянские астероиды на орбите Юпитера (рис. 8.20). Интересную анимацию на эту тему вы найдете на странице «Lucy: The First Mission to the Trojan Asteroids» по адресу https://www.nasa.gov/.

Измените программу transit.py, чтобы она случайным образом создавала астероиды с радиусом от 1 до 3, с преобладанием радиусов, близких к 1. Пусть пользователь вводит их количество. Не утруждайте себя вычислением радиуса экзопланеты, поскольку эти расчеты предполагают работу с одним сферическим объектом. Поэкспериментируйте с количеством астероидов, их размерами и распределением (диапазон x и диапазон y, в котором они существуют), чтобы оценить оказываемое ими влияние на кривую блеска. Один из примеров показан на рис. 8.21.

Решение под названием practice_asteroids.py вы найдете в приложении к книге, а также на ее сайте. В этой программе используется объектно-ориентированное