Можно ли всему этому верить?

Увы, удаленность большинства астрономических объектов и значительная длительность большинства астрономических процессов приводят к тому, что доказательства в астрономии, как правило, являются косвенными. Причем чем дальше мы удаляемся от Земли в пространстве и времени, тем косвеннее доказательства. Казалось бы, есть все основания относиться к утверждениям астрономов с недоверием! Но сила этих утверждений — не в «железобетонности» доказательств, а в том, что эти доказательства складываются в единую картину. Современная астрономия — не собрание разрозненных фактов, а система знаний, в которой каждый элемент связан с другими, как связаны друг с другом отдельные кусочки мозаики-пазла. От общего количества звезд, рождающихся в год, зависит количество сверхновых — значит, скорость звездообразования должна согласовываться с темпом вспышек сверхновых. Этот темп, в свою очередь, согласуется с наблюдаемым количеством синтезируемого при вспышках радиоактивного изотопа алюминия. Причем многие из этих связей были сначала предсказаны, а потом обнаружены в наблюдениях. Было сначала предсказано, а потом обнаружено реликтовое излучение, сначала предсказаны, а потом обнаружены нейтронные звезды... Была предсказана форма протопланетных дисков, наличие разнообразных молекул в молекулярных облаках...

Каждый из элементов этой мозаики, взятый в отдельности, малозначим, но вместе они складываются в весьма прочную картину, которая тесно увязана с успехами «земной» физики. Насколько можно доверять этой картине? Конечно, какие-то из элементов мозаики обоснованы лучше, чем другие. С одной стороны, современные представления о природе темной материи могут подвергнуться пересмотру. А вот подобрать адекватную замену, например, для термоядерного механизма производства энергии в недрах звезд вряд ли удастся. Еще в начале XX века в этой области оставался некоторый простор для фантазии, но сейчас термоядерный механизм согласован с очень большим количеством наблюдательных данных. Если у кого-то возникнет теперь желание придумать собственный механизм, он должен будет объяснить как минимум все эти же данные, не потеряв при этом согласованности со смежными элементами мозаики.

Ошибки астрономов Увы, и на старуху бывает проруха. Удаленность астрономических объектов и сложность их исследования приводят иногда к тому, что интерпретация наблюдений оказывается либо неоднозначной, либо вовсе неверной. Когда есть детальный спектр объекта в широком диапазоне, объяснить наблюдения относительно легко. Но что делать, если от спектра удалось измерить только кусочек, да и тот с невысоким качеством? Именно так часто бывает с далекими и потому очень тусклыми объектами. Например, в 1999 году на звание самой далекой из известных галактик Вселенной претендовала галактика STIS 123627+621755. Фрагмент ее спектра, измеренного с помощью Космического телескопа им. Хаббла, соответствовал огромному красному смещению — 6,68 (см. Spectroscopic identification of a galaxy at a probable redshift of z = 6.68 // Nature. 15 April 1999. V. 398. P. 586-588). На то время это был рекорд, и потому исследования галактики STIS 123627+621755 решено было продолжить. Однако, выйдя за пределы спектрального диапазона, исследованного на «Хаббле», астрономы обнаружили, что там сходство с галактикой на окраине Вселенной уже отсутствует. Полный спектр объекта оказался не только не похожим на спектр галактики на красном смещении 6,68, но и вообще не похожим на спектр галактики! (Cм. Evidence against a redshift z > 6 for the galaxy STIS123627+621755 // Nature. 30 November 2000. V. 408. P. 560-562.) В другом примере ошибка в интерпретации результатов наблюдений оказалась более серьезной. Речь шла о наблюдениях явления «микролинзирования» — если на луче зрения между далекой звездой и наблюдателем оказывается какое-либо массивное тело, его гравитационное поле действует как линза, искривляет ход лучей фоновой звезды и приводит к кратковременному увеличению ее яркости. В 2001 году астрономы из Института Космического телескопа (США) сообщили о том, что во время наблюдений шарового скопления M22 они заметили шесть таких вот внезапных увеличений яркости звезд скопления (см. Gravitational microlensing by low-mass objects in the globular cluster M22 // Nature. 28 June 2001. V. 411. P. 1022-1024). Краткость всплесков говорила о том, что масса гравитационных микролинз очень мала — меньше массы Юпитера. Эти наблюдения послужили поводом для объявления о том, что в шаровом скоплении M22 обнаружены свободно летающие планеты. Однако детальное изучение снимков M22 показало, что скачки яркости никакого отношения к фоновым звездам на имеют. Мнимое увеличение блеска происходило тогда, когда прямо в изображение звезды во время съемки попадала частица космических лучей (см. A Re-examination of the "Planetary" Lensing Events in M22 // astro-ph/0112264, 12 Dec 2001). Звезд в шаровом скоплении так много, и расположены они так густо, что точное попадание космических лучей в звезду оказалось не таким уж маловероятным событием.

Я бы сказал так: основы современной астрономической картины Мира могут оказаться неверными только целиком. То есть мы можем ошибаться не в отдельных фрагментах, а во всей физике сразу. Например, если окажется, что звёзды — это все-таки не звезды, а дырочки в хрустальном небосводе, в которые какой-то шутник пускает излучение разного спектрального состава...

Признаком надежности элемента астрономической картины может, конечно, служить его долголетие. И в этом отношении астрономия кажется вполне благополучной наукой: ее базовые концепции не меняются уже много десятилетий (нужно учитывать, что современной астрофизике всего-то от роду полтораста лет). Теория термоядерного синтеза разработана в 1930-е годы, разбегание галактик открыто в 1920-е годы, теория звездообразования сейчас бурно эволюционирует, но ключевым понятием в ней остается, например, гравитационная неустойчивость, основные принципы которой были сформулированы Дж. Джинсом в самом начале XX века... Можно, наверное, сказать, что концептуально в астрономии ничего не менялось с тех пор, как Харлоу Шепли доказал, что Солнце находится не в центре Галактики, а Хаббл доказал, что Туманность Андромеды — это внегалактический объект. Конечно, с началом Космической эры сильно изменились наши представления о планетах, но ранние фантазии о Марсе и Венере были порождены скорее научным романтизмом, чем научным предвидением.