Для подрастающего поколения (Вселенная)

[skroznik]

Макровселенная







Микровселенная

[skroznik]

Это звездное поле находится на пределе человеческого восприятия. В нем находится одно из самых больших рассеянных скоплений на северном небе. Скопление M39 включает в себя сравнительно немного звезд, при этом его угловые размеры больше, чем у лунного диска. Оно находится на расстоянии 800 световых лет в направлении на созвездие Лебедя. Эта картинка смонтирована из 33 изображений M39, полученных на телескопе WIYN на горе Китт Пик в штате Аризона (США). Возраст всех звезд в скоплении M39 примерно одинаков и составляет 300 миллионов лет, то есть они гораздо моложе нашего Солнца, которому 5000 миллионов лет. Рассеянные скопления, иногда называемые галактическими, содержат меньше звезд, чем шаровые скопления. К тому же звезды рассеянных скоплений гораздо моложе. В отличие от шаровых скоплений рассеянные скопления группируются в основном в плоскости нашей Галактики.

[skroznik]

Этот космический пузырь, выдут быстрым ветром горячей, массивной звезды. Шарплесс 308 находится на расстоянии ~5200 световых лет в созвездии Большого Пса. Его видимый угловой размер на небе — более 2/3 градуса (размер полной Луны — 0.5 гр.), что соответствует диаметру в 60 световых лет. Сама массивная звезда, принадлежащая к звездам Вольфа-Райе — это яркая голубая звезда около центра туманности. Масса звезд Вольфа-Райе более чем в 20 раз превышает массу Солнца, предполагается, что это короткая стадия эволюции массивных звезд, которая завершается взрывом сверхновой. Быстрый ветер звезды Вольфа-Райе создал туманность, имеющую форму пузыря, выметая медленно двигающееся вещество, сброшенное звездой на более ранних стадиях эволюции. Возраст этой выдутой ветром туманности — около 70 тысяч лет. Относительно слабое излучение, запечатленное на этом широкоугольном изображении, в основном обусловлено свечением ионизованных атомов кислорода, изображенным голубым цветом.

[skroznik]

В апреле 2009 года орбитальная обсерватория НАСА "Свифт" зарегистрировала мощнейший взрыв - он был виден с самого края доступной нашим наблюдениям Вселенной. Он оказался дальше, чем все известные галактики, квазары, или видимые вспышки сверхновых. Красное смещение этого гамма-всплеска равно 8.2, что делает его самым далеким взрывом из всех когда-либо обнаруженных. Гамма-всплеск GRB 090423 произошел всего через 630 миллионов лет после Большого взрыва, в такой ранней Вселенной, что астрономы до сих пор не предполагали, что в это время мог существовать какой-нибудь объект, способный взорваться. Слабое инфракрасное послесвечение GRB 090423 было зарегистрировано большими наземными телескопами спустя несколько минут после его открытия. Оно обведено кружком на этом изображении, полученном большим телескопом Джемини-север на Гавайях, США. Вполне возможно, что этот гамма-всплеск является взрывом звезды, принадлежащей к самому первому поколению звезд, и в результате родилась одна из первых черных дыр. GRB 090423 дает нам уникальные сведения об относительно неисследованной эпохе эволюции нашей Вселенной. Он также может служить далеким маяком, просвечивающим всю наблюдаемую Вселенную и позволяющим исследовать ее.

[skroznik]

Изучая широкоугольные фотографии, американский астроном Эдвард Эмерсон Барнард составил каталог темных меток на небе в начале 20-го века. Объекты Барнарда – это темные туманности, межзвездные облака из поглощающих свет пыли и газа. Мы видим их как темные силуэты, потому что они находятся перед богатыми звездными полями и звездными яслями около плоскости нашей Галактики. На этом глубоком телескопическом изображении, полученном в начале 21-го века, можно увидеть замечательную группу пылевых туманностей Барнарда в созвездии Тельца и молекулярное облако Тельца, удаленные от нас на 400 световых лет. В поле зрения размером почти в один градус попадает туманность Барнард 7 (седьмой объект в каталоге). Она видна вверху справа, рядом с голубоватой пылевой отражательной туманностью. Молодая переменная звезда RY Тельца появляется из желтоватого пылевого кокона около середины верхнего края картинки. Многие из темных туманностей Барнарда, размер которых обычно составляет около светового года, являются вероятными местами будущего звездообразования.

[skroznik]

NGC 4631 - огромная красивая спиральная галактика. Она расположена к нам ребром на расстоянии 25 миллионов световых лет в направлении хорошо известного созвездия Гончие Псы. Форма галактики в данной проекции похожа на искривленный клин, и поэтому некоторые называют ее космической селедкой, а другие — галактикой Кит. По размерам галактика Кит схожа с нашей Галактикой. На этом великолепном цветном изображении Вы легко найдете желтое ядро галактики, темные пылевые облака, сверкающие звездные скопления и красные области звездообразования. Чуть выше галактики Кит на изображении Вы заметите ее спутника — небольшую эллиптическую галактику NGC 4627. За нижним пределом изображения находится еще одна искривленная галактика. Искривленные формы и запутанные газопылевые хвосты галактик, наблюдаемые в других спектральных диапазонах, свидетельствуют о том, что эти три галактики близко пролетали мимо друг друга в своем прошлом. Согласно наблюдениям в рентгеновском диапазоне, у галактики Кит имеется гало вытекшего из нее горячего газа, излучающего рентгеновские лучи.

[skroznik]

Туманность Сова находится около Большого Ковша, между звездами Мерак и Фекда, она удалена на 2600 световых лет. Она известна также как M97 – 97-й объект в знаменитом каталоге Мессье. Ее круглая форма и два больших темных "глаза" делают ее похожей на лицо смотрящей на вас совы. Туманность Сова – один из самых слабых объектов из каталога Мессье. Это – планетарная туманность, светящаяся газовая оболочка, сброшенная умирающей звездой, похожей на Солнце, когда истощились ее запасы ядерного горючего. Туманность Сова показывает нам, что случится с нашим Солнцем, когда через пять миллиардов лет оно израсходует все свое топливо. Диаметр туманности – более двух световых лет, что примерно в две тысячи раз больше размера Солнечной системы. Это красивое цветное изображение показывает впечатляющие детали структуры космической совы. Картинка составлена из изображений, полученных с узкополосными фильтрами, общая экспозиция составила cутки.

[skroznik]

Туманность Медуза очень слабая, ее трудно обнаружить. Туманность Медуза – это самая яркая светящаяся дуга справа от центра, от которой отходят "щупальцы". Она находится между двумя желтоватыми звездами – μ и η Близнецов, которые очерчивают ногу одного из небесных близнецов. Хорошо видно, что космическая медуза – это часть имеющего форму пузыря остатка сверхновой IC 443, расширяющегося облака из вещества, выброшенного при взрыве массивной звезды. Свет от этого взрыва достиг Земли более 30 000 лет назад. IC 443 похожа на свою "родственницу" в астрофизических водах – остаток сверхновой Крабовидную туманность – тем, что в ней находится нейтронная звезда, сколлапсировавшее ядро взорвавшейся звезды. Эмиссионная туманность Шарплесс 249 заполняет верхнюю левую часть поля зрения. Туманность Медуза удалена на ~5 000 световых лет. На этом расстоянии изображение охватывает область размером около 200 световых лет.

[skroznik]

Осуществлен запуск ракеты с орбитальными телескопами Herschel и Planck
15 мая 2009 года

Европейское космическое агентство (ESA) сообщило об осуществлении успешного запуска космических телескопов Herschel и Planck с космодрома Куру во Французской Гвиане.

На орбиту высотой в полтора миллиона километров космические обсерватории выведет ракета-носитель Ariane 5.

Диаметр главного зеркала «Гершеля» составляет 3,5 метра, что в полтора раза больше, чем у орбитального телескопа «Хаббл». Благодаря способности работать в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах «Гершель» сможет «видеть» сквозь облака пыли и газа.

Обсерватории предназначены для изучения ранних этапов развития Вселенной. Так, по планам ESA, «Планку» предстоит в течение 15 месяцев изучать реликтовое излучение и неравномерность его распределения, а одна из основных задач миссии «Гершеля» — исследование «новорожденных» звезд. «Гершель» также позволит получить новые данные о Солнечной системе, атмосфере и химическом составе различных планет и спутников.

http://science.compulenta.ru/426370/

================================================== ===

Это уникальные космические аппараты, отправленные на замену аппарата WMAP - который произвел революцию в науке - именно с его помощью была открыта пятая форма существования материи, которую условно называют темной энергией или квинтэссенцией (не путать с темной материей). Теперь точность измерений будет повышена примерно на порядок, что позволит окончательно уточнить отличие кривизны нашего пространства от единицы. Если она малость меньше - это означает существование гравитона и существование массы у всех обменных бозонов (включая фотон) ... Это будет очередная революция в науке...

Чисто в плане небесной механики - это тоже уникальный полет - аппараты должны разместиться в одной из точек Лагранжа нашей планеты Земля...





На рисунках показаны все точки Ланранжа для Земли. Аппараты будут располагаться в точке L2 - это примерно в полутора миллионах километрах от Земли. Находясь в этой точке, аппараты синхронно вращаются вокруг Солнца вместе с Землей (с одинаковой угловой скоростью) и - главное - находятся в полной тени Земли. Что и дает осуществить точные измерения планковского спектра реликтового излучения в соответствующем длинноволновом диапазаоне. Нахождение в этой точке практически не требует от аппарата работы корректирующих ракетных двигателей.

Заметим что существует аналогичеая точка Лагрнжа - L1 - ближе к Солнцу и тоже отстоящая от Земли на то же самое расстояние что и L2. В этой точке аппратат тоже будет синхронно вращаться с Землей, но все время будет освещаться с Солнцем. В этой точке располагают космические аппараты, предназначенные для изучения рентгеновского излучения Солнца.

[skroznik]

[skroznik]

Академик Черепащук Анатолий Михайлович.

О Звездах и Человеке

1. Кому нужна астрономия

Уважаемый Анатолий Михайлович, чуть более года назад Генеральная ассамблея ООН объявила 2009 год Всемирным годом астрономии. Почему сейчас?

2009-й – это год 400-летия «открытия Галилеем телескопа». Точнее, конечно, не открытия – телескоп к тому времени уже был известен. Просто Галилей был первым, кто навёл его на небо, посмотрел на Луну, на Юпитер, на звёзды и увидел горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце. С этого пошла настоящая наблюдательная астрономия. Это и стало поводом.

Но лишь поводом. На деле, это давно назрело. Проведение Всемирного года астрономии нужно в первую очередь обществу. За последние десятилетия в астрономии сделаны буквально революционные открытия, и общество не может этого не замечать. Ведущие страны мира вкладывают в астрономию миллиарды долларов ежегодно. Cкажем, Евросоюз тратит на Европейскую южную обсерваторию огромные средства и планирует создание 42-метрового ELT (Extremely Large Telescope – очень большого телескопа). Астрономия действительно является нужной.

Какая от астрономии польза?

Астрономия – дисциплина не только «научно-познавательная». Конечно, человеку интересно знать мир, в котором мы живём. И за последние 3–4 десятилетия имел место целый каскад блистательных открытий, которые волнуют человечество. Происхождение Вселенной, экстремальные свойства материи, нейтронные звёзды, чёрные дыры, кротовые норы, тёмная энергия, тёмная материя…

Но астрономия во всех странах рассматривается не только как фундаментальная наука, но и как наука по применению высоких технологий в области наблюдений.

Современный телескоп – это паровоз, который движется точнее секундной стрелки часов. И в этом телескопе сконцентрированы все достижения человеческого разума – исключительно высокоточная оптика, исключительно высокоточная механика, исключительно чувствительные приёмники, исключительно мощные средства обработки информации. С наблюдательной астрономией всегда связано слово «предельный». Это предельно точное, предельно чувствительное и так далее. И эти технологии настолько нетривиальны, что их освоение при создании телескопов потом приводит их в практику, в жизнь.

Как оборонная промышленность, так и промышленность, связанная с созданием высоких технологий для наблюдательной астрономии, наземной и космической, – это движущая сила прогресса техники. Создание крупного инструмента – это развитие технологий, которые имеют двойное назначение – не только для науки, но и для народного хозяйства. Астрономия рассматривается как источник развития новых технологий. Поэтому общество и выделило целый год, чтобы привлечь внимание людей к астрономии.

2. Год против мракобесия

Но и астрономам интересно популяризовать свою науку?

Безусловно! Кто, как ни астрономы, заинтересован в проведении этого года! Астрономы заинтересованы во внимании властей, чтобы власти понимали, что на астрономию нужно давать деньги. Кстати, в нашей стране такого отношения, как в мире, нет, и к астрономии отношение не очень, так сказать, оптимистическое. У нас за последние 20 лет не построено ни одного крупного инструмента.

Есть и другая причина, по которой мы должны быть заинтересованы в проведении этого года. Вы же видите, какой разгул лженауки, всякой профанации науки, чертовщины, магии, астрологии. Это уже давно стало грязным бизнесом. Средства массовой информации России бесстыдно пропагандируют самые безумные лженаучные идеи. Просто из-за денег, для того, чтобы привлечь интерес слушателей или зрителей. Ради прибыли наши телевизионные бароны совершенно нагло, не стесняясь, проводят самую настоящую лженаучную пропаганду. В значительной степени телевидение несёт в себе вражеские функции, потому что оно оболванивает людей, дезориентирует их.

Ситуация страшная: 28% россиян считают, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли.

И когда их спрашивают, почему, они говорят: «Мы видим».

В начале 90-х годов академик Виталий Лазаревич Гинзбург, получивший в 2003 году Нобелевскую премию по физике, предлагал так проверить, образованный человек перед вами или нет: спросите, отчего зимой холодно, а летом жарко. Некультурный, как правило, ответит, что летом Земля ближе к Солнцу, а зимой – дальше. В те времена, в начале 1990-х, так говорили примерно 40% населения России. Чуть больше 50% отвечали правильно, вспоминали наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты и угол падения солнечных лучей на землю. И это достаточно сложный вопрос. А сейчас на простейший вопрос, что вокруг чего вращается, 28% отвечают, что Солнце вращается вокруг Земли. Мы ж пришли в Средневековье!

И это чисто российское явление?

Нет, такое происходит не только у нас. В других странах мира интерес, например, к астрологии сейчас увеличился. И астрономов всего мира беспокоит это убожество, этот упадок.

Но в России особенно: мы переживаем тот период, который Запад переживал 20 лет тому назад, – как всегда, с запозданием и, как всегда, в гипертрофированном виде.

На Первом канале каждое утро – десятиминутный астрологический прогноз, несмотря на все протесты учёных. То же на других каналах, по радио, в газетах. Тот же академик Гинзбург писал письма относительно этих прогнозов. На что ему редактор «Известий», к примеру, ответил, что «Известия» – это коммерческая организация и решила, что может публиковать астрологические прогнозы. И всё. На мнение общества, на настроения людей – наплевать. С этим феноменом, с этим явлением надо бороться. Для нашей страны как раз проведение Всемирного года астрономии – это способ борьбы с коммерциализацией, с оболваниванием людей.

3. О школе и планетарии

Вы являетесь не только директором исследовательского института, но и заведуете астрономическим отделением физфака МГУ. Отразилось ли падение общего уровня научной культуры в стране на абитуриентах отделения?

К сожалению, у студентов нового поколения слабый уровень школьной подготовки. С ними трудно работать на младших курсах, очень многое они должны догонять, навёрстывать. Физика в школе уже читается в урезанном виде, математика – в урезанном, астрономия как предмет давно ликвидирована из учебных планов школ. И это очень плохо.

А так, что касается интереса к астрономии, «романтики» – всё осталось. Конкурс большой – 5–6 человек на место. Люди хотят обучаться астрономии.

И студенты знают заранее, что это не банки, зарплата у них будет не многие тысячи долларов в месяц, а гораздо более скромной. Но, тем не менее, они идут на астрономию, потому что это им интересно. И дальше из них вырастают прекрасные специалисты.

Мы в институте оставляем каждый год по нескольку человек выпускников и аспирантов, защищающих кандидатскую. Благодаря этому в течение последних трёх лет у нас средний возраст сотрудников института не увеличивается. Это 54 года – возраст большой, но нам хотя бы удалось остановить процесс его возрастания.

Что-то делаете, чтобы вернуть астрономию в школы?

Сейчас мы обращаемся в министерство образования. Ректор МГУ Виктор Антонович Садовничий подписал бумагу с просьбой возродить астрономию как предмет. Кроме того, наш профессор Анатолий Владимирович Засов включён в комиссию по подготовке новых школьных программ министерства на ближайшее время и отстаивает позицию астрономии как самостоятельного предмета.

Кроме того, мы хотим уговорить московские власти, чтобы хотя бы на территории Москвы астрономию начали преподавать. В Петербурге вот губернатора, Валентину Матвиенко, удалось уговорить. Она дала указания, чтобы в школах Петербурга астрономию по возможности преподавали как специальный предмет. Мы надеемся, того же самого добиться и в Москве.

В Москве не работает ещё и важнейший центр внешкольного астрономического образования – Московский планетарий. Каковы его перспективы во Всемирный год астрономии?

Да, к сожалению, более 15 лет Москва была лишена Планетария. Конечно, есть планетарий Культурного центра вооружённых сил, но он никак не может быть заменой «большому» планетарию.

Более того, на территории последнего велась совершенно позорная деятельность по «наименованию звёзд» за деньги. Пользуясь брендом Московского планетария, его хозяева привлекали к себе внимание и торговали – от $100 до $10 000 за звезду. Хотя это откровенное мошенничество и не увековечивание имени человека, а наоборот, высмеивание его имени, огромное число людей – в первую очередь богатых, которые хотели сделать подарок своим дамам сердца – попались.

Мы писали протесты, даже в прокуратуру обращались. Но в прокуратуре нам сказали, что это мошенничество, но такое, «лёгкое мошенничество», за которое можно привлечь к административной, но не к уголовной ответственности.

Но сейчас Московский планетарий на подъёме.

В мае должна закончиться процедура банкротства, и у мэра Москвы Юрия Михайловича Лужкова есть намерение, чтобы Московский планетарий стал собственностью Москвы.

Здесь огромную активность проявил ректор МГУ, академик Виктор Антонович Садовничий. Он поговорил с мэром, и тот дал указания, чтобы при планетарии появился учёный совет. Виктор Антонович теперь его председатель, я – заместитель председателя. Учёный совет уже несколько раз собирался, дал рекомендации руководству Московского планетария.

Сам проекционный аппарат – «сердце» любого планетария – уже заказан и оплачен. Как и прошлый, он будет сделан на Цейсовском заводе в немецкой Йене.

Сейчас решается, какими дополнительными мультимедийными способностями его оснастить. На эти цели выделены большие деньги, часть из них уже проплачены. Видимо, с мая месяца начнётся уже окончательное восстановление Московского планетария. Там надо и внутреннюю отделку завершить, и ещё кое-что.

Не боитесь, что кризис может негативно повлиять на финансирование этих работ?

Нет. Вот как раз Виктор Антонович недавно направил письмо мэру с отчётом о работе учёного совета и с просьбой не прекращать усилия по завершению строительства Московского планетария. И у московских властей есть уверенность, что кризис не повлияет на намерения сделать из Московского планетария публичное культурно-научное учреждение.

Когда он заработает?

Есть надежда, что к концу этого года планетарий войдёт в строй. В крайнем случае – где-то к середине будущего года. Московский университет будет куратором научной и научно-популяризаторской деятельности планетария, и я думаю, начнётся его нормальное функционирование.

4. «Бери больше, кидай дальше»

– Одним из главных событий Всемирного года астрономии в России должно стать начало строительства Кавказской горной обсерватории близ Кисловодска. Не могли бы Вы рассказать об этом подробнее?

– Безусловно, надо использовать Всемирный год астрономии, чтобы привлечь к астрономии внимание российских властей. Ведь российская астрономия как никто другой пострадала от распада Советского Союза. В самой России мало высоких гор, мало мест с хорошим астрономическим климатом, и все главные обсерватории Советского Союза были расположены по «южному кольцу», где хорошие горы, хорошее качество изображения. Это Узбекистан, Казахстан, Азербайджан, Армения, Грузия, Украина – весь «южный пояс», где были горы и где старались строить все обсерватории. Когда Советский Союз распался, это всё было потеряно.

Наш Университет потерял три обсерватории. В Узбекистане – обсерватория на горе Майданак, которую у нас отняли, в Казахстане – обсерватория вблизи Алма-Аты. А сейчас мы теряем нашу Крымскую станцию, которую передаём в собственность Украины. Фактически, Московский университет остаётся без наблюдательных баз.

И мы очень благодарны нашему министру образования Андрею Александровичу Фурсенко, президенту Академии наук Юрию Сергеевичу Осипову и ректору МГУ Виктору Антоновичу Садовничему, которые подписали бумагу на имя правительства, и

в 2005 году были выделены деньги на закупку телескопа с зеркалом диаметром 2,5 метра.

И мы его будем ставить уже на российской территории, в Кавказской горной обсерватории ГАИШ на Северном Кавказе, вблизи Кисловодска, на высоте 2100 метров.

– Когда планируется поставить инструмент?

– Телескоп уже изготавливается, уже заключён контракт с французской фирмой SAGEM, которая, кстати, делала 8-метровые зеркала для телескопов VLT Южной европейской обсерватории. Зеркало уже отполировано, процесс идёт. Поставка телескопа планируется летом 2010 года.

К сожалению, из-за кризиса сейчас нам пока не выделяют денег на капитальное строительство.

На это нужно 420 миллионов рублей, это приличные деньги, и нам пока не удаётся их добиться. Но мы боремся, Виктор Антонович написал письма президенту страны и премьер-министру; нас поддерживает и научная общественность. И на конференции «Астрономия и общество», которую мы будем проводить в марте, будем заострять внимание на том, что в России нужно создавать свои обсерватории – просто потому, что мы всё потеряли. А Кавказская горная обсерватория – одна из обсерваторий, которые будут иметь как научное, так и учебное значение.

– Но 2,5-метровый телескоп будет лишь вторым телескопом России. Ведь есть ещё телескоп БТА с зеркалом диаметром 6 метров, расположенный в Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН), также на Северном Кавказе?

– Да. Надо отдать должное гению Алексея Косыгина, председателя Совета министров, который в 1960-х годах настоял, чтобы шестиметровый телескоп, который должен был стать крупнейшим в мире, поставили на территории РСФСР. Хотя все его уговаривали, что телескоп надо ставить на Майданаке и так далее. И пусть даже этот телескоп поставили не в идеальном месте, но на российской территории, мы сейчас в астрономии являемся лидером крупной оптики. Всё-таки шестиметровый телескоп – он, конечно, уже не первый телескоп в мире – вон Европа собирается строить 42-метровый инструмент, но входит в дюжину крупнейших.

Но это единственный инструмент! И бессмысленно требовать, чтобы крупнейший в России телескоп работал только на образование – он работает на науку, для студенческих работ, для практики студентов остаётся не так много времени. САО РАН проявляет огромную активность в отношении образования, наши студенты ездят туда на практику, и огромную помощь нам оказывают как раз сотрудники обсерватории, за что мы им очень благодарны. Тем не менее университет должен иметь свою базу практики студентов.

Московский университет – это один из крупнейших центров подготовки астрономических специалистов. Собственно, их в нашей стране четыре: Санкт-Петербургский университет, Казанский, Екатеринбургский и мы. При этом именно Московский университет готовит больше всех астрономов. Наш астрономический институт – старейший в России, он был основан в 1831 году. У нас огромные традиции, огромный опыт преподавания астрономии, огромный опыт подготовки специалистов. Мы, конечно, будем продолжать готовить астрономов, которые сейчас очень нужны – и для космической промышленности, и для иных целей, и для фундаментальной науки.

И наша задача – поставить на Северном Кавказе, на российской территории, телескоп класса 2,5 метра.

– Это считается крупным телескопом?

– По современным меркам это небольшой телескоп. Но для нужд образования – инструмент приличный. Типичный университетский телескоп на Западе – это как раз 2–3 метра, и мы будем не хуже других университетов мира.

А в России это будет первый крупный телескоп за последние 30 лет, и второй телескоп по размерам после шестиметрового телескопа. Сейчас на российской территории есть шестиметровый телескоп в САО РАН и двухметровый телескоп на леднике Терскол на Эльбрусе – в совместном пользовании с Украиной. Теперь будет ещё и 2,5-метровый телескоп, в 100-процентном российском пользовании.

А для целей образования – это будет потрясающе!

Телескоп сделан по новым технологиям, он будет автоматизирован, будет управляться прямо из Москвы.

Будут использованы самые новые приёмники излучения, самые новые компьютерные средства и так далее – сейчас технологии в сравнении с 1960-ми годами ушли далеко вперёд. Мы всем этим воспользуемся.

Думаю, что, если нам удастся реализовать проект Кавказской горной обсерватории Московского университета, астрономия в нашей стране немного воспрянет. И я надеюсь, что проведение Всемирного года астрономии поможет реализации этой мечты.

– Какие задачи ставятся для телескопа, помимо образовательных?

– Телескоп будет стоять в хороших астроклиматических условиях. Мы уже 2 года ведём там исследования качества изображений, и это место не очень плохое, здесь можно будет реализовать адаптивную оптику. В институте есть свои ноу-хау по адаптивной оптике, у нас этим занимается Сергей Потанин. И мы надеемся получать угловое разрешение, соответствующее дифракционному пределу этого телескопа – это лучше 0,1 угловой секунды, около 0,06–0,07 угловой секунды.

С таким угловым разрешением можно ставить серьёзные научные задачи. Хотя телескоп всего 2,5 метра, но

из-за того, что мы сможем компенсировать атмосферу почти на 100%, мы сможем получать результаты по угловому разрешению такие же, как на крупнейших телескопах.

– У «Хаббла» тоже 2,5 метра?

– Да, у «Хаббла» примерно такой же диаметр зеркала. Но там час работы стоит десятки тысяч долларов, а то и сотню тысяч. А у нас наблюдения будут относительно дешёвые, и потому возможны массовые программы.

– На каких массовых программах вы планируете сосредоточиться?

– На этом телескопе можно будет работать по всевозможным обзорам – переменные звёзды, нестационарные объекты и так далее. Ну и спектроскопия среднего разрешения для многих объектов – это задача, которой совершенно конца и края не видно. Для спектроскопии с разрешением 10 000, когда можно уже измерять лучевые скорости, такому инструменту будут доступны светила – что-нибудь в районе 16-й звёздной величины. Это уже ярчайшие квазары и многие другие объекты.

Кроме того, конечно, не надо забывать, что у нас там есть и космические проекты – в частности, космическая обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», которую разрабатывает академик Рашид Алиевич Сюняев. Пока ни той, ни другой обсерватории нет, но мы уже договорились, что когда обсерватория будет построена, а проект «Спектр-Рентген-Гамма» будет уже на подходе к запуску, мы будем согласовывать совместные программы. И этот телескоп будет осуществлять оптическую наземную поддержку рентгеновских наблюдений.

Мы давно в таких программах работаем, и наш новый телескоп будет в этой программе принимать самое активное участие. А это уже новое качество – на 10-метровом телескопе вы никогда не получите наблюдательного времени просто для оптической поддержки рентгеновских наблюдений, в лучшем случае вам дадут два часа телескопного времени, чтобы померить уникальный объект. А вот телескопы класса 2,5 метра, чтобы координировать наблюдения, вполне можно использовать.

Есть и просто ряд уникальных объектов, которые требуют постоянного мониторинга, – например, переменность ядер сейфертовских галактик.

Эта работа идёт непрерывно, там принцип «Бери больше, кидай дальше».

Потому что это переменность на всех временах, ядра активных галактик – это же чёрные дыры. А сейчас целая новая наука появилась – демография чёрных дыр. И для такой демографии нужны массовые наблюдения этих объектов.

Кроме того, наш телескоп на альт-азимутальной монтировке – очень мобильный, может быстро поворачиваться. Например, если будет информация, что где-то вспыхнул гамма-всплеск, можно будет за время меньше одной минуты быстро навестись на него, снять спектр и так далее. Тот же шестиметровый телескоп на это не способен, там пока он наведётся – это долго.

И это всё будет управляться наблюдателем из Москвы. Не надо ждать, когда кто-то поедет на телескоп. Появляется новая информация – о сверхновых, о гамма-всплесках – мы можем тут же телескоп использовать.

– Телескоп будет открытым для учёных из других институтов?

– Мы на это надеемся и мы этого хотим. Обслуживать телескоп – это большие деньги, и у университета их, скорее всего, не будет. Только если мы будем делать Всероссийский учебно-научный центр на базе этого телескопа – чтобы не только наш университет, но и, скажем, Казанский, Санкт-Петербургский, Екатеринбургский университеты могли присылать студентов на практику, – это даст нам шанс получить финансирование в министерстве, как на всероссийский центр, чтобы обслуживание инструмента было «повешено» не на один университет.

5. «Тёмная энергия, тёмная материя, внеземные цивилизации»

– Чего вы ждёте от астрономии в ближайшие годы? Какие проблемы стоят перед наукой?

– Тёмная энергия, тёмная материя, внеземные цивилизации.

Проблема номер один – это природа тёмной энергии. Это неожиданное, потрясающее открытие – материя с отрицательным давлением, с антигравитацией. Что это такое – её микроскопическая сущность, микроскопическая структура? Вакуум из виртуальных частиц, какое-то особое поле? Пока из наблюдений вытекает, что это скорее вакуум: параметр в уравнении состояния близок к «вакуумной» –1, и по мере уточнения наблюдений становится к ней всё ближе и ближе.

Но, тем не менее, никто из физиков не имеет никаких представлений, что это такое. Академик Валерий Анатольевич Рубаков в одной из своих последних лекций сказал: «что касается микроскопической природы тёмной энергии, то здесь у нас, у теоретиков все фантазии исчерпаны, нужны принципиально новые идеи».

Это больной вопрос, потому что тёмная энергия – это 70–75% от всей энергии Вселенной, то есть это основная часть Вселенной, и мы не знаем, что это такое.

Во-вторых, тёмная материя. С этим попроще, хотя, что это такое, тоже никто не знает. Тёмная материя тоже превалирует над обычным веществом (её в 4–5 раз больше) и составляет где-то 20% от общей плотности Вселенной. Но есть хотя бы какой-то намёк на её природу: она гравитационно скучивается, концентрируется в галактиках, в скоплениях галактик. То есть там, где много барионов, там много и тёмной материи – в отличие от тёмной энергии, которая распределена однородно.

Скорее всего, тёмная материя – это какие-то частицы. Частицы, которые не открыты ещё на ускорителях, но которые предсказываются, например, суперсимметричными теориями. Природу этих частиц мы надеемся открыть при помощи нового коллайдера. По некоторым данным, частицы тёмной материи должны иметь массу в сотни или тысячи ГэВ. В последнее время много шума насчёт результатов PAMELA и ATIC, но это пока всё косвенные намёки. Надо просто измерить параметры частиц тёмной материи – массу, заряд, спин, и сказать – вот она, частица.

Третья волнующая проблема – это, конечно, внеземные цивилизации. Уж сколько лет, с тех пор, как Шкловский начал всё это пробивать, бьются. И до сих пор мы не имеем никаких сигналов из космоса и никаких намёков на то, что даже микроорганизмы живые существуют вне Земли – даже на Марсе.

Вопрос стоит очень остро, проблема имеет и огромное мировоззренческое значение. Лет 15 назад академик Владимир Игоревич Арнольд, будучи у папы римского, попросил его – вы, говорит, Галилея оправдали – давайте теперь и Джордано Бруно оправдайте, которого вы сожгли в своё время. А папа Арнольду ответил: вы найдите сначала, докажите, что есть жизнь на других планетах, тогда мы его оправдаем. А так, церковники говорят: Бог создал жизнь на Земле, и нет больше жизни во Вселенной. И они правы по-своему – пока ничего не найдено. Со времени сожжения Бруно прошло 400 с лишним лет – и нет никаких намёков.

6. К горизонтам чёрных дыр

– А какие проблемы, по Вашему мнению, близки к решению?

– Я жду, что в ближайшее десятилетие будет получена Нобелевская премия за открытие чёрных дыр. Мы к этому подходим всё ближе и ближе. Во-первых, этих чёрных дыр уже, как собак нерезаных. Звёздных чёрных дыр – 23 штуки, для них измерены массы, даны ограничения на размеры. А сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик – уже многие тысячи.

Но самое главное – надо измерить процессы вблизи горизонта событий, только так можно доказать, что это чёрная дыра.

И прогресс в этом направлении сейчас есть, это работы последних 2–3месяцев. Вот Nature пришёл, где описываются результаты наблюдений радиоинтерферометра с базой в несколько тысяч километров на длине волны 1,3 мм. Угловое разрешение этих наблюдений – 10^-5 секунды дуги, и столько же – угловой размер гравитационного радиуса чёрной дыры массой 4 миллиона солнечных масс в центре нашей Галактики. Однако из-за того, что излучение от внутренней части аккреционного диска искривляется полем тяготения чёрной дыры, эффективный размер ореола вырастает примерно до 2,6*10^-5 секунды дуги, и поэтому с разрешением 10^-5 секунды дуги уже можно рассмотреть внутренние части аккреционного диска. И это было сделано. Оказалось, что истинный размер самой чёрной дыры – это гравитационный радиус.

Теперь доказать, что метрика пространства-времени вблизи горизонта событий чёрной дыры соответствует уравнениям Эйнштейна, а для этого надо изучать движение частиц.

Авторы упомянутой статьи в Nature говорят, что через два года запустят новый интерферометр на длине волны уже 0,5 мм или даже 0,3 мм и с базой в 10 тысяч км – они в Австралии радиотелескоп собираются использовать. База у них будет в несколько раз больше, а длина волны в несколько раз меньше, значит разрешение, λ/D будет уже лучше 10-6 секунды. А самое главное – за счёт большего количества радиотелескопов, они смогут уже за время порядка часа накопить достаточно сигнала, чтобы смотреть переменность на таких временах. И тогда уже просто по характеру переменности мы сможем изучать движение горячих пятен вблизи горизонта событий, а по их движению – судить о том, какая там метрика пространства-времени.

Чтобы запустить новый интерферометр, потребуется 2-3 года. Ещё лет пять-семь понадобится на осмысление результатов. И я думаю, лет через 10, максимум 20 лет, будет получена Нобелевская премия за открытие чёрных дыр.

– Что это будет означать для наших представлений о Вселенной?

– Если есть чёрные дыры, то весьма вероятно, должны быть и кротовые норы. Для кротовых нор просто нужна экзотическая материя – материя с отрицательным давлением. Но она уже открыта – пожалуйста, тёмная энергия. Правда, если это вакуум, его нельзя сжать, и из чистого вакуума кротовую нору не построишь. Но если это квинтэссенция или фантомная энергия (то есть коэффициент в уравнении состояния отличен от –1), это вещество уже можно сжимать. У него отрицательное давление, но его можно сжимать, и возможна стационарная конфигурация типа кротовой норы. Ну и на отрицательном давлении магнитного поля – это известная работа Новикова, Кардашёва и Шацкого, тоже можно удержать объект от коллапса и сделать туннель в пространстве-времени вроде кротовой норы.

Так что если будут чёрные дыры доказаны, то и кротовые норы, скорее всего, должны быть. А если есть кротовые норы – то можно теоретически и практически создать машину времени, потому что кротовая нора – не что иное, как машина времени, можно туда и обратно ходить. Тут уже «философские» проблемы начинаются: как быть со временем, с причинностью.

7. На Луну

– И последний вопрос: какой Вы видите астрономию через 100 лет. Что будет к 500-летия использования телескопа Галилеем?

– Если человечество доживёт до этого – а то видите, начинаем между собой уже грызться так, что можем уничтожить цивилизацию.

А с точки зрения астрономии через 100 лет…

Я думаю, вся астрономия будет на Луне.

Точнее, все обсерватории: Луна – идеальное место. Нет искажающей атмосферы, нет помех. Сейчас радиоастрономия страдает колоссально – все частоты заняты трансляцией, и найти полосочку для радиоастрономии всё сложнее и сложнее. А на Луне, на её обратной стороне – нет этого, нет радиопомех.

А астрономия будущего, астрономия через 100 лет – это будет астрономия инфракрасного и радиодиапазонов. Причина этого – красное смещение: Вселенная расширяется, и с ней увеличивается и длина волны излучения, испущенного когда-то. И если мы хотим проникнуть дальше в прошлое, то из-за красного смещения всё излучение смещается во всё более длинноволновую часть спектра.

Вот посмотрите на новый европейский космический телескоп имени Гершеля, аналог телескопа имени Хаббла, но с диаметром не 2,5 метра, а 3,5 метра. Он уже на ближний инфракрасный диапазон рассчитан, у него рабочая длина волны – 1 микрон. «Хаббл» делали с упором на ультрафиолет, потому что его не пропускает земная атмосфера. Но потом поняли, что информация, которая содержится в ультрафиолете, касается только ближайшего космоса. Более того, ультрафиолет сильно поглощается, поэтому даже без учёта красного смещения, вы далеко не можете уйти – межзвёздный газ всё поглощает, межгалактический газ поглощает, и так далее. А инфракрасный и радиодиапазон – это бесконечность. Плюс красное смещение. Всё заставляет нас переходить в эти диапазоны.

Астрометрия – тоже будет на Луне. Точность измерения координат уже будет лучше одной угловой микросекунды. Мы будем знать движение каждой звезды нашей Галактики! Будем знать, куда она движется, откуда она вышла – это колоссальная информация для звёздной динамики. Мы будем способны провести геометрическое измерение расстояний до всех звёзд нашей Галактики, расстояние с точностью в несколько процентов будет известно для всех её звёзд.

Более того, мы уже будем иметь тригонометрические параллаксы галактик!

Не самых удалённых, но это уже будут геометрические расстояния. А по ним уже можно будет измерять кривизну пространства-времени на космологическом уровне.

Я думаю, что будущее астрономии – это Луна, обратная сторона Луны, где не будет атмосферных искажений, не будет помех, но будут уникальные возможности и где будут расположены все телескопы. В том числе, телескопы по поиску сигналов внеземных цивилизаций – с гораздо большей чувствительностью и с гораздо большим разрешением.

Там уже будут построены базы, будут работать люди. Не зря сейчас умные страны – Китай, Япония обращают внимание на Луну. Постепенно Луну надо осваивать. Это же наш подарок судьбы! Громадная масса – сила тяжести там всего вшестеро меньше, чем на Земле, почти тот же самый режим, что на Земле – всё нормально. Нужны только эффективные средства доставки людей туда и обратно, нужно преодолеть дороговизну этого перелёта. И я думаю, за 100 лет технологии позволят нам легко это делать.

[skroznik]

Одно из самых заметных и хорошо известных шаровых скоплений M13 можно увидеть в бинокль в созвездии Геркулеса. Это скопление часто является одним из первых объектов, которые находят любопытные созерцатели неба, желающие увидеть небесные сокровища, недоступные невооруженному глазу. В M13 – более 100 000 звезд, скопление имеет диаметр более 150 световых лет, расположено на расстоянии более 20 000 световых лет, а его возраст – более 12 миллиардов лет. В 1974 году, когда состоялось открытие обсерватории Аресибо, в направлении M13 было отправлено радиопослание о Земле. Причина того, что в M13 очень мало необычных звезд – "голубых странников", пока неизвестна.

[skroznik]

Темная пыль, подсвеченная яркой желтой звездой Антаресом, выделяется на этом звездном пейзаже. Видно, что центральная полоса нашей Галактики Млечный Путь связана с Антаресом потоками пыли, известными как Темная река. Около "истока" Темной реки пыль собирается в плотные сгустки. Один из самых плотных – B44, находящийся около нижнего края картинки. За левым краем этого изображения расположен Антарес. Эта звезда настолько яркая, что попавшая на картинку пыль отражает ее свет и приобретает желтоватый цвет. Свет голубой звезды в левой части картинки создает окружающую ее голубую отражательную туманность IC 4605. B44 и IC 4605 находятся на расстоянии ~500 световых лет в созвездии Скорпиона.

[skroznik]

Центр нашей Галактики скрыт поглощающими свет газопылевыми облаками от пытливых глаз оптических телескопов. Однако инфракрасные камеры телескопа Спицера смогли пробиться сквозь пыль и запечатлели звезды, тесно населяющие область галактического центра. На этой фото показана мозаика, которая составлена из множества небольших снимков и представлена в условных цветах. Здесь более старые холодные звезды имеют голубые оттенки. Красным цветом показаны светящиеся пылевые облака, которые связаны с молодыми горячими звездами в областях звездообразования. И только недавно ученые обнаружили, что самый центр Галактики также является местом, где рождаются звезды. Напомним, что центр нашей Галактики расположен в 26-ти тысячах световых лет от нас в направлении на созвездие Стрельца. Исходя из этого расстояния, изображение, которое Вы видите, охватывает область размером 900 световых лет.

[skroznik]

Объект SNR 0104 представляет собой остаток сверхновой, обладающий необычной формой. SNR 0104 был найден на расстоянии 190 000 световых лет от нас в соседней галактике – Малом Магеллановом Облаке. Объект был заподозрен в том, что является расширяющимся облаком от вспышки сверхновой типа Ia – катастрофического термоядерного взрыва белого карлика. Согласно исследованиям ученых, остатки сверхновых такого типа, найденные в нашей Галактике, имеют высокое содержание железа. По сравнению с хорошо известными остатками, такими как Тихо, Кеплера и SN 1006, остаток SNR 0104 совершенно несферический. И действительно, по форме SNR 0104 можно сказать, что породивший его взрыв был довольно ассиметричным, и во время взрыва образовались мощные джеты. Изображение на сегодняшней картинке составлено по рентгеновским наблюдениям Обсерватории Чандра и инфракрасным данным Космического телескопа Спицера. Рентгеновское изображение окрашено в фиолетовые оттенки, а инфракрасное, охватывающее более широкое поле – в красные и зеленые. По картинке можно судить, что сверхновая взорвалась в плотном межзвездном веществе со сложной структурой, в области звездообразования. Таким образом, другое объяснение необычной формы остатка – то, что при расширении он сталкивается с клочковатой межзвездной средой. На расстоянии SNR 0104 широкое многоволновое изображение охватывает область размером 1800 световых лет.

[skroznik]

Эти облака из межзвездных пыли и газа расцвели в богатых звездных полях созвездия Цефея, на расстоянии 1300 световых лет. Иногда их называют туманностью Ирис, а в каталоге она числится как NGC 7023. Это далеко не единственная туманность на небе, которая вызывает ассоциации с цветами. Окружающие ее поглощающие свет облака пыли и холодного молекулярного газа заставляют воображение рисовать другие причудливые фигуры. Богатое пылью вещество туманности окружает молодую горячую звезду. Основной цвет самой яркой отражательной туманности – голубой, характерный для частичек пыли, отражающих звездный свет. Расположенные в центре волокна космической пыли светятся красным цветом за счет фотолюминесценции – некоторые пылинки эффективно преобразуют невидимое ультрафиолетовое излучение звезды в видимый красный свет. Инфракрасные наблюдения свидетельствуют, что в туманности могут находиться сложные молекулы, содержащие углерод и известные как полициклические ароматические углеводороды. На расстоянии туманности Ирис это замечательное изображение с большим полем зрения охватывает область размером более 30 световых лет.

[skroznik]

Через центр скопления галактик в Деве проходит замечательная вереница галактик, известная как цепочка Маркаряна. Показанная на фото цепочка начинается вверху справа с двух больших, но невыразительных линзовидных галактик – M84 и M86. Ниже и левее находится пара взаимодействующих галактик, известных как "Глаза". Скопление галактик в Деве, членами которого являются все эти галактики – это ближайшее к нам скопление галактик. В нем – более 2000 галактик, и его гравитационное притяжение оказывает заметное влияние на Местную группу галактик, окружающую нашу Галактику Млечный Путь. Центр скопления в Деве находится на расстоянии около 70 миллионов световых лет в созвездии Девы. По крайней мере семь галактик в цепочке движутся в одном направлении, остальные, по-видимому, случайно оказались в этом месте.

[skroznik]

Что происходит с веществом, которое падает на черную дыру? Вероятно, в случае Лебедя X-1, очень малая часть этого вещества действительно попадает туда. Падающий газ может сталкиваться не только сам с собой, но также с аккреционным диском из вращающегося вещества, окружающим черную дыру. В результате возникает микроквазар, который излучает во всех диапазонах электромагнитного спектра и создает мощные джеты, которые выбрасывают большую часть падающего вещества назад в космическое пространство со скоростью, близкой к скорости света, перед тем как оно сможет приблизиться к горизонту событий черной дыры. Недавнее открытие оболочек, окружающих Лебедь X-1, подтверждает, что джеты из черной дыры могут создавать расширяющиеся оболочки. Вверху справа на картинке видна одна из таких оболочек, вероятно, созданная джетом микроквазара и кандидата в черные дыры Лебедя X-1. Физические процессы, в результате которых возникают джеты из черной дыры, пока остаются неясными.

[skroznik]

В то время как у большинства спиральных галактик, включая наш Млечный Путь, есть два спиральных рукава или даже больше, у NGC 4725 он только один. На этом четком цветном изображении единственная "чудесная спираль", очерченная голубоватыми, недавно родившимися звездными скоплениями, туго закручивается вокруг ядра галактики. В этой странной галактике видны также полосы поглощающей свет пыли, хорошо заметное кольцо, и желтоватая центральная перемычка, состоящая из более старых звезд. Диаметр NGC 4725 превышает 100 000 световых лет, она находится на расстоянии в 41 миллион световых лет в созвездии Волосы Вероники. Компьютерное моделирование формирования одиночного спирального рукава позволяет предположить, что по отношению к направлению вращения всей галактики он может быть как лидирующим, так и отстающим.

[skroznik]

Облака космической пыли протянулись поперек богатого звездами поля на этом широкоугольном телескопическом изображении, запечатлевшим область около северной границы созвездия Южная Корона. Самая плотная часть пылевого облака находится на расстоянии менее 500 световых лет, имеет длину около 8 световых лет и эффективно поглощает свет более далеких звезд Млечного Пути. Около конца облака (вверху справа) можно увидеть несколько красивых голубых туманностей, занесенных в каталог как NGC 6726, 6727, 6729 и IC 4812. Их характерный голубой цвет обусловлен отражением света горячих звезд космической пылью. Маленькая желтоватая туманность NGC 6729 окружает молодую переменную звезду R Южной Короны. Великолепное шаровое звездное скопление NGC 6723 видно в верхнем правом углу картинки. Хотя кажется, что NGC 6723 принадлежит к этой группе туманностей, в действительности оно находится на расстоянии около 30 тысяч световых лет, гораздо дальше пылевых облаков Южной Короны.