Астрофизик Хокинг: Черные дыры могут быть переходами в другие Вселенные. Астрофизик негр
Астрофизик Нил Деграсс Тайсон об "Интрестеллар"
Наука Недавно вышедший на экраны фильм "Интерстеллар" был встречен в основном похвалой. Идеи и теории, которые затронул режиссер Кристофер Нолан, являются одними из самых запоминающихся аспектов в фильме.
Гравитационные силы, относительность, искривленное пространство-время – это одни из нескольких явлений, которые сыграли роль в путешествии космонавтов в глубокий космос.
Теоретический физик и консультант фильма Кип Торн даже написал книгу о фильме, объясняя, что в нем является реальностью, а что домыслом.
Кроме того, известный астрофизик Нил Деграсс Тайсон прокомментировал в Twitter, что он думает об "Интерстеллар". Тайсон довольно благосклонно отнесся к фильму, но и выразил несколько сомнений, касающихся некоторых деталей.
Фильм "Интерстеллар" 2014
Внимание, возможно спойлеры!
"В реальной Вселенной, сильные гравитационные силы значительно замедляют течение времени по отношению к другим".
"Ни в одном фильме еще не была показана так относительность времени Эйнштейна".
"Ни в одном фильме еще не было показано так искривление пространства Эйнштейна".
"Относительность. Гравитация. Квантовое. Электродинамика. Эволюция. Каждая из этих теорий соответствует действительности, верите ли вы в это или нет".
"Продюсеры точно знали как, почему и когда вы достигаете невесомости в космосе".
"Вы наблюдаете огромные приливные волны от больших приливных сил такой величины, которая могла возникнуть при вращении вокруг черной дыры."
"Вы входите в 3-мерный портал в космосе. Да, вы можете провалиться в него из любого направления. Да, это кротовая дыра".
"Они исследуют планету возле черной дыры. Лично я бы держался как можно дальше от черных дыр".
Читайте также: 10 самых ожидаемых фильмов 2015 года
Нил Деграсс Тайсон о фильме "Интрестеллар"
Также астрофизик задал несколько вопросов, касающихся фильма:
"Если вы можете пробиться сквозь гиперкуб и прикоснуться к книгам, почему бы просто не написать записку и не передать ее?"
"Звезды значительно превосходят по численности черные дыры. Почему лучшая планета земного типа – это та, что вращается вокруг черной дыры?"
"Кто во всем мире знает названия всех своих книг на полке?"
"Как пикап со сдутой шиной может ехать по кукурузному полю, где стебли кукурузы выше него?"
"Если кротовые норы существуют среди наших планет, почему бы не открыть одну возле Земли, а не Сатурна?"
"Должен вам сказать, что Марс (который находится относительно недалеко) выглядит гораздо безопаснее тех новых планет, к которым они полетели".
"Если у вас раскололся шлем скафандра, и вы пытаетесь бороться, воздух планеты не так уж опасен для вас".
"Сложно представить будущее, в котором покидать Землю через кротовую нору - лучший план, чем просто попытка наладить все на Земле".
"В этом нереальном будущем, они учат ненаучным вещам на уроках науки. А, подождите. Это же реальность".
Перевод: Филипенко Л. В.
www.infoniac.ru
Астрофизики впервые рассмотрели, как из чёрной дыры рождается джет
Международная команда исследователей, включающая учёных ФИАН, МФТИ и МГУ, с беспрецедентной точностью визуализировала образование струи плазмы в окрестности массивной чёрной дыры. Радиоизображение, сделанное с помощью комбинации телескопов в космосе и на Земле, позволило восстановить структуру струи с потрясающей детализацией на уровне всего лишь в пару сотен радиусов чёрной дыры.
Василий Макаров
3 апреля 2018 13:20
Массивные чёрные дыры в центрах галактик превосходят массу Солнца в миллиарды раз. Уже давно известно, что некоторые из этих массивных чёрных дыр выбрасывают струи плазмы, которая течёт со скоростью, близкой к скорости света. Такие струи плазмы, называемые джетами, формируются в окрестности чёрной дыры и могут выходить далеко за пределы родной галактики. Над вопросом о том, как формируются джеты, астрофизики бьются многие годы. Долгое время не было технической возможности увидеть структуру этих струй достаточно близко к месту их зарождения, что необходимо для прямого сравнения информации, полученной из наблюдений, с теоретическими моделями образования джетов. Полученные из наблюдений «РадиоАстрона» данные позволят проверить теоретические модели и зададут дальнейшее направление их развития.
По сей день учёными обсуждаются базовые гипотезы формирования выбросов плазмы в галактиках. Есть две конкурирующие идеи, которые были предложены ещё на рубеже 70−80-х годов прошлого века.
Одна — модель Блэнфорда — Знаека. В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра массой в миллиарды масс Солнца. Она вращается, вокруг нее вращается аккреционный диск. Часть падающего на неё из аккреционного диска вещества, которая не засасывается чёрной дырой, выбрасывается наружу в виде струи. То есть узкий джет формируется благодаря крутящему моменту, получаемому от центральной сверхмассивной чёрной дыры.
С этим представлением многие годы конкурировала модель Блэнфорда — Пейна. В рамках этой модели считается, что формирование горячих выбросов плазмы возможно через крутящий момент, уносимый от аккреционного диска. То есть сама чёрная дыра не играет ключевой роли в формировании джета.
До последнего времени астрофизики, занимающиеся далекими галактиками, отдавали предпочтение модели Блэнфорда — Знаека: они склонялись к тому, что джеты в галактиках формируются центральной сверхмассивной чёрной дырой.
Международная команда исследователей из восьми стран с помощью космического телескопа «РадиоАстрон» получила изображения джета, зарождающегося в окрестности центральной чёрной дыры галактики «Персей A», с ультравысоким угловым разрешением. Астрономам удалось получить детальное изображение основания джета в 10 раз ближе к границе чёрной дыры, чем это было возможно с наземными инструментами. Впервые получилось выявить новые детали области формирования струи.
Полученные данные являются серьёзным аргументом в пользу гипотезы о том, что джет может формироваться с участием аккреционного диска. Возможно, что вклад в этот процесс от аккреционного диска даже является основным.
«Мы публикуем первую карту «РадиоАстрона» для объекта, находящегося так близко к нам. Из-за его близости реализуемое линейное разрешение составляет величину всего лишь 12 световых дней на расстоянии 70 мегапарсек, или 230 миллионов световых лет! Благодаря такому беспрецедентному разрешению «РадиоАстрона» мы увидели, что джет сразу стартует широким и имеет цилиндрическую форму. Быть с самого начала широким он может только при условии, если в его формировании значительную роль сыграл аккреционный диск. Это первый результат, который указывает на важность вклада диска», — комментирует соавтор исследования, заведующий лабораторией в МФТИ и ФИАН, член-корреспондент РАН Юрий Ковалев.
Юрий Ковалев и др., Nature Astronomy Радиоизображение джета в галактике «Персей А», полученное «РадиоАстроном».
Раньше, из-за ограничения параметров наземных телескопов, астрономы не имели такого высокого углового разрешения при наблюдении джетов, поэтому не могли измерить ширину джета в его основании. Из-за этого общепринятой точкой зрения являлось то, что джеты стартуют узкими, и, следовательно, они формируются центральной чёрной дырой.
Благодаря возможностям «РадиоАстрона» авторы работы обнаружили, что ширина джета в самом основании составляет порядка тысячи радиусов Шварцшильда (этот радиус определяет размер горизонта событий чёрной дыры). А ведь, согласно устоявшимся представлениям, размер джета у его основания должен быть как минимум на порядок меньше.
«Это может означать, что, по крайней мере, внешняя часть струи запускается с аккреционного диска, окружающего чёрную дыру. Наш результат ещё не опровергает текущие гипотезы, в которых джеты запускаются из эргосферы — области пространства рядом с вращающейся чёрной дырой. Но, надеюсь, он даст теоретикам представление о структуре струи вблизи места запуска и подскажет, как модернизировать модели», — заключает доктор Туомас Саволайнен из Университета Аалто в Финляндии.
Для справки
В рамках международного проекта «РадиоАстрон» в 2011 году на околоземную орбиту был запущен космический радиотелескоп. Главный элемент аппарата — 10-метровое зеркало. При запуске оно было в сложенном состоянии, чтобы габариты не превышали 3,5 метра — диаметр ракеты. При выходе на расчётную орбиту 27 лепестков раскрылись и сформировали параболоид вращения размером 10 метров с точностью 1 миллиметр. Этот телескоп был построен Научно-производственным объединением им. Лавочкина. Головной научной организаций является Астрокосмический центр Физического института им. Лебедева РАН, руководитель проекта — академик РАН Николай Кардашёв.
«"РадиоАстрон» реализует рекордное угловое разрешение до нескольких микросекунд дуги, эквивалентное радиотелескопу диаметром 350 000 км — почти расстояние между Землёй и Луной. На Земле с нами работает до 40 крупнейших радиотелескопов по всему миру. Сигналы отдельных телескопов, синхронизированные с помощью атомных часов, объединяются вместе в интерферометре для получения изображения при помощи специализированной обработки данных", — рассказывает Юрий Ковалев.
Пол Боуэн Наземные радиотелескопы, участвовавшие в наблюдениях «РадиоАстрона»
Материал предоставлен пресс-службой МФТИ
www.popmech.ru
Астрофизики увидели, как из чёрной дыры рождается джет
С помощью космического телескопа «РадиоАстрон» удалось с беспрецедентной точностью рассмотреть, каким образом идёт испускание потока плазмы (джета) в области центральной чёрной дыры галактики «Персей A». Ранее технической возможности увидеть этот процесс не было.
Международная команда исследователей, включающая учёных ФИАН, МФТИ и МГУ, с беспрецедентной точностью визуализировала образование струи плазмы в окрестности массивной чёрной дыры.
Радиоизображение, полученное в ходе совместной работы телескопов в космосе и на Земле, позволило восстановить структуру струи с потрясающей детализацией (на уровне в пару сотен радиусов чёрной дыры). Астрономам достичь такого разрешения удалось впервые. Полученные данные помогут астрофизикам уточнить взгляды на формирование джетов. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
Массивные чёрные дыры в центрах галактик превосходят Солнце по массе в миллиарды раз. Известно, что некоторые из этих массивных чёрных дыр выбрасывают струи плазмы, которая течёт со скоростью, близкой к скорости света. Такие струи плазмы — джеты (полярные струйные течения) — формируются в окрестности чёрной дыры и могут выходить далеко за пределы родной галактики. Над вопросом о том, как формируются джеты, астрофизики бьются многие годы. Долгое время не было технической возможности увидеть структуру этих струй достаточно близко к месту их зарождения, что необходимо для прямого сравнения информации, полученной из наблюдений, с теоретическими моделями образования джетов. Полученные из наблюдений «РадиоАстрона» данные позволят проверить теоретические модели и зададут дальнейшее направление их развития.
Одна — модель Блэнфорда — Знаека. В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра массой в миллиарды масс Солнца. Она вращается, вокруг неё вращается аккреционный диск. Часть падающего на неё из аккреционного диска вещества, которая не засасывается чёрной дырой, выбрасывается наружу в виде струи. То есть узкий джет формируется благодаря крутящему моменту, получаемому от центральной сверхмассивной чёрной дыры.
С этим представлением многие годы конкурировала модель Блэнфорда — Пейна. В рамках этой модели считается, что формирование горячих выбросов плазмы возможно через крутящий момент, уносимый от аккреционного диска. То есть сама чёрная дыра не играет ключевой роли в формировании джета.
До последнего времени астрофизики, занимающиеся далёкими галактиками, отдавали предпочтение модели Блэнфорда — Знаека: они склонялись к тому, что джеты в галактиках формируются центральной сверхмассивной чёрной дырой.
Международная команда исследователей из восьми стран с помощью космического телескопа «РадиоАстрон» получила изображения джета, зарождающегося в окрестности центральной чёрной дыры галактики «Персей A», с ультравысоким угловым разрешением. Астрономам удалось получить детальное изображение основания джета в 10 раз ближе к границе чёрной дыры, чем это было возможно с наземными инструментами. Впервые получилось выявить новые детали области формирования струи.
Полученные данные являются серьёзным аргументом в пользу гипотезы о том, что джет может формироваться с участием аккреционного диска. Возможно, что вклад в этот процесс от аккреционного диска даже является основным.
Соавтор исследования, заведующий лабораторией в МФТИ и ФИАН, член-корреспондент РАН Юрий Ковалев пояснил:
«Мы публикуем первую карту «РадиоАстрона» для объекта, находящегося так близко к нам. Из-за его близости реализуемое линейное разрешение составляет величину всего лишь 12 световых дней на расстоянии 70 мегапарсек, или 230 миллионов световых лет!
Благодаря такому беспрецедентному разрешению «РадиоАстрона» мы увидели, что джет сразу стартует широким и имеет цилиндрическую форму. Быть с самого начала широким он может только при условии, если в его формировании значительную роль сыграл аккреционный диск. Это первый результат, который указывает на важность вклада диска».
Радиоизображение джета в галактике «Персей A», полученное «РадиоАстроном». Источник: Юрий Ковалев и др., Nature Astronomy.Раньше, из-за ограничения параметров наземных телескопов, астрономы не имели такого высокого углового разрешения при наблюдении джетов, поэтому не могли измерить ширину джета в его основании. Предполагалось (и эта точка зрения была основной), что джеты стартуют узкими, и, следовательно, они формируются центральной чёрной дырой.
Благодаря возможностям «РадиоАстрона» авторы работы обнаружили, что ширина джета в самом основании составляет порядка тысячи радиусов Шварцшильда (этот радиус определяет размер горизонта событий чёрной дыры). А ведь, согласно устоявшимся представлениям, размер джета у его основания должен быть как минимум на порядок меньше.
«Это может означать, что, по крайней мере, внешняя часть струи запускается с аккреционного диска, окружающего чёрную дыру. Наш результат ещё не опровергает текущие гипотезы, в которых джеты запускаются из эргосферы — области пространства рядом с вращающейся чёрной дырой.
Но, надеюсь, он даст теоретикам представление о структуре струи вблизи места запуска и подскажет, как модернизировать модели», — заключает доктор Туомас Саволайнен (фин. Tuomas Savolainen) из Университета Аалто (фин. Aalto-yliopisto, швед. Aalto-universitetet) в Финляндии.
22century.ru
Астрономы открыли древнейшую галактику и черную дыру во Вселенной
Астрономы из Института Карнеги обнаружили редчайшую галактику времен эпохи реионизации, в центре которой покоится сверхмассивная черная дыра, которая «помнит» еще очень молодую Вселенную.
На днях произошло событие чрезвычайной редкости: астрономам удалось отыскать в космосе объект, возраст которого сопоставим с самой ранней эпохой Вселенной. Команда из Института Карнеги обнаружила галактику, которая полностью сформировалась всего за несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва. Результаты исследования были опубликованы в Nature и Astrophysical Journal Letters.
Древнейшая галактика
«Количество квазаров с такой степенью свечения, даже и столь отдаленных… Во всем небе их должно быть 20−100 штук, не больше», делится своими мыслями Эдуарда Бансадос, ведущий автор исследования. По его словам, это и в самом деле похоже на поиск иголки в стоге сена.
Галактика J1342 + 0928 и сверхмассивная черная дыра в ее центре появились всего спустя 690 миллионов лет после Большого взрыва. Это время известно как эпоха реионизации: в течение нескольких миллионов лет Вселенная была покрыта «облаками» нейтрального водорода, который блокировал большую часть звездного света. Затем первые квазары (большая часть которых и является сверхмассивными черными дырами) ионизировали водород и сделали мир намного более светлым.
Однако подавляющее большинство галактик этой эпохи очень и очень малы. Считается, что карликовые галактики (которые астрономы называют «зеленым горохом») занимали доминирующее положение в эпохе реионизации. Кстати, в этот же день другая команда астрономов обнаружила, что это утверждение не совсем верно: они нашли в космосе сдвоенные галактики эпохи реионизации, не уступающие по размерам Млечному Пути и окруженные облаком темной материи.
Как рождаются звезды
Исследователи сфокусировались на звездообразовательном аспекте галактики. Любой элемент, следующий за гелием в периодической таблице, рассматривается изучающими период реионизации астрономами как «металл». Древняя галактика оказалась богата металлами в значительно большей степени, чем ожидалось — ведь первое поколение звезд практически полностью состояло из водорода и гелия.
Подобное обилие металлов по всей видимости значит только одно: новый, ранее неизвестный науке тип образования звезд. На периферии и в скоплениях межзвездной пыли преобладает углерод, а вот в центре, где спряталась черная дыра, ученые обнаружили азот, магний и даже кремний.
Венеманс Брам из Института Макса Планка и автор статьи говорят, что, скорее всего, ранняя Вселенная способствовала формированию массивных неустойчивых звезд, которые взорвались через несколько миллионов лет, производя металлы быстрее, чем Вселенная в ее нынешнем состоянии. По мере того, как новые звезды формировались из останков звезд первого поколения, они становились «загрязненными» более тяжелыми элементами и, в свою очередь, создавали еще более тяжелые элементы во время взрыва при превращении в сверхновые.
www.popmech.ru
Астрофизик рассказал о падении Земли в черную дыру
Астрофизик Кевин Пимбблет из Халлского университета в Великобритании описал возможные сценарии развития событий в случае, если Земля начнет падать в черную дыру. Об этом сообщает Daily Mail.
По мнению ученого, в случае, если Земля окажется в непосредственной близости от горизонта событий черной дыры, она начнет вытягиваться в сторону гравитационного объекта.
Это связано с сильной неоднородностью гравитационного поля вблизи черной дыры, вследствие чего ближняя к ней часть планеты будет притягиваться сильнее, чем дальняя.
Жители Земли могут не заметить того, как планета подходит к горизонту событий сверхмассивной черной дыры (из-за малой приливной силы, которая обратно пропорциональна квадрату массы дыры).
В случае, если черная дыра находится в центре квазара, излучение его материи сожжет всю Землю до того, как планета окажется в непосредственной близости от гравитационного объекта.
Горизонт событий определяет границы массивного объекта (так называемой черной дыры), которые не способны покинуть фотоны (движущиеся со скоростью света кванты электромагнитного поля).
Массы черных дыр, возникающих на конечной стадии эволюции светил, сравнимы со звездными. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик тяжелее Солнца в миллионы и более раз.
Via
Поделитесь постом с друзьями!
flytothesky.ru
Черные дыры могут быть переходами в другие Вселенные / ГОРДОН
Переход в другую Вселенную возможен, если черная дыра достаточно массивна и вращается, пояснил знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг. Однако, добавил ученый, обратного пути оттуда точно нет.
Черные дыры при соблюдении ряда условий вполне могут служить своеобразными порталами, через которые материя способна попадать в параллельные Вселенные.
Об этом заявил известный британский астрофизик Стивен Хокинг, пишет The Independent.
"Если черная дыра достаточно массивна и вращается, возможно, в ней есть переход в другую Вселенную", – пояснил ученый.
Вместе с тем, Хокинг предупредил, что обратного пути "домой" через черную дыру уже не будет.
"Вы не сможете вернуться в нашу Вселенную. Так что, лично я, не стал бы пускаться в такое путешествия, несмотря на мой интерес к полетам в космос", – добавил он.
"Так что если вы почувствовали, что оказались в черной дыре, не отчаивайтесь: выход есть", – пошутил Хокинг.
Астрофизик подчеркнул, что подобное "путешествие" полностью изменит объект: вырваться из черной дыры можно только при помощи так называемого "излучения Хокинга" – гипотетического процесса испускания черной дырой элементарных частиц.
Согласно теории Хокинга, элементарные частицы в некоторых случаях могут вырываться из черных дыр, в результате чего они могут оказаться как снова в нашей Вселенной, так и в другой – параллельной.
По словам ученого, информация о частицах вероятно хранится не в самих черных дырах, а на их границе – горизонте событий.
Не так давно астрофизики при помощи космического телескопа Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) обнаружили пять сверхмассивных черных дыр. В отличие от найденных ранее большинства подобных объектов, черные дыры скрыты слоями газа и пыли. Сверхмассивные черные дыры ученые обнаружили по рентгеновскому излучению сосредоточенной вблизи них материи, которое способно проникать сквозь толщу газа и пыли, не поглощаясь ими.
gordonua.com
астрофизик Сергей Назаров о черных дырах и вреде государственных границ для науки — T&P
Новый герой регулярной рубрики T&P «Молодые ученые» Сергей Назаров работает в Крымской астрофизической обсерватории, исследует черные дыры, ищет новые звезды, а кроме этого, занимается популяризацией астрономии. Он рассказал «Теориям и практикам», как поступить в аспирантуру мечты, когда все против тебя, а также объяснил, почему черные дыры вряд ли угрожают нашей планете и чем государственные границы мешают науке.
Где учился: окончил Севастопольский государственный технический университет по специальности «автоматизация и компьютерные технологии» и аспирантуру Крымской астрофизической обсерватории по специальности «астрофизика и радиоастрономия».
Что изучает: сверхмассивные черные дыры в активных ядрах галактик, ищет неизвестные переменные звезды, астероиды и кометы. Младший научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории.
Интересы: решает интеллектуальные и физические задачи, участвует в мультиспортивных туристических соревнованиях — гонках, связанных с бегом в горах, преодолением препятствий и скалолазанием.
В школе я мечтал стать археологом. Может быть, из-за того, что в Севастополе много археологических памятников, Херсонес и пещерные города под боком. А потом как-то я обратил внимание на звезды: в 90-е уличного освещения на улицах особо не наблюдалось, и они были прекрасно видны. Я засыпал папу вопросами, и он принес книгу Феликса Зигеля «Сокровища звездного неба», который захватывающе рассказывал про Солнечную систему и созвездия. Потом папа подарил телескоп, подписал на астрономический журнал, и я отправился в астрономический кружок. Родители активно поддерживали мой интерес — до момента, пока я не стал пропадать за телескопом ночами. Но меня уже было не остановить.
В севастопольских вузах нет астрономических специальностей, а финансы не позволяли куда-то переехать. После школы я поступил в университет на кафедру автоматизации и компьютерно-интегрированных технологий. Интерес к астрономии не ушел и подогревался книгами и астрономическими новостями. Я даже связал с ней тему диплома: собирал одну из частей телескопа, сконструировал под нее цех и на защите рассказывал, для чего все это делаю.
По законам того времени вступительный экзамен в аспирантуру сдавали в том университете, куда поступали. А я подал документы в Крымскую астрофизическую обсерваторию. Там в принципе не сдать экзамены по английскому или философии: нет соответствующих кафедр. Я пришел в свой родной вуз, объяснил ситуацию и попросил их принять у меня экзамены, но в университете покачали головой. Предложили альтернативу: я сдаю не вступительный, а кандидатский. И хотя это другой уровень, на голову выше, выбора не было. На удивление оказалось легко: каждый раз, когда спрашивали, куда я поступаю, я с восторгом рассказывал про астрономию и открытие новых планет.
Работу в обсерватории я начал с обслуживания телескопов и чтения статей, книг. Когда появлялось время, наблюдал, чем занимаются ученые. Через несколько лет работы я перевелся на должность младшего научного сотрудника и получил возможность заниматься непосредственно наукой — работать над статьями. Пришлось заняться самообразованием и изучать сам процесс, как эти статьи писать. Университетских знаний явно не хватало.
Крымская астрофизическая обсерватория находится в месте с хорошим климатом: у нас в среднем полгода ясного неба. Наблюдательного времени, чтобы решать широкий спектр научных задач, предостаточно. Значительная часть исследований посвящена физике звезд, Солнца и активных галактик. Есть направления, связанные с экзопланетами (планеты вне Солнечной системы), молодыми звездами, астероидами, естественными спутниками планет и даже искусственными спутниками Земли.
Галактика — огромная гравитационно связанная система, состоящая из большого количества звезд, газа, пыли и темной материи. Причем темной материи в галактиках гораздо больше, чем видимой. Возможно, именно темная материя стала причиной образования Галактики. Сама Галактика внутри содержит ядро, которое ярче, чем остальная ее часть. Там находится центр тяжести, к которому очень медленно дрейфуют все звезды, газ и пыль. Но если сравнить концентрацию света в центральной области, которую могут обеспечить звезды, с тем, что мы видим, то станет понятно, что одних звезд не хватает. Нужны другие источники энергии.
Такой источник энергии в центре Галактики — сверхмассивная черная дыра. Масса одной такой дыры — от нескольких миллионов до нескольких десятков миллиардов масс Солнца. Многие, услышав такие цифры, пугаются, что черные дыры нас засосут. Почему этого не происходит? Черную дыру можно сравнить с норкой тарантула в земле. Тарантул охотится внутри норки и на очень маленьком от нее расстоянии. Если в трех сантиметрах проползет кузнечик, то даже не увидит норку, а тарантул его не почувствует. То же самое с черными дырами: мы находимся на приличном расстоянии от воронки.
Информация о черных дырах не помогает создать более функциональный айфон. Ученый должен объяснять, почему его исследования принесут пользу конкретному человеку
Другая иллюстрация: возьмем Солнце и сделаем его черной дырой. Мы ничего не ощутим, потому что нас защищает расстояние в 150 миллионов километров. Конечно, Солнце при этом погаснет со всеми вытекающими последствиями, но мы продолжим вращаться по своей орбите. Так же и с Галактикой: мы вращаемся вокруг ее центра на огромном расстоянии в 26 000 световых лет и не чувствуем сверхмассивную черную дыру.
До сих пор непонятно, как образовались такие сверхмассивные черные дыры. Либо после вспышек звезд, либо после столкновения гигантских облаков газа на заре развития Вселенной. А может, еще раньше? Другой вопрос — искривление пространства-времени черной дырой. Мы не знаем, что находится внутри дыры. Там привычные законы физики перестают работать. По некоторым гипотезам, черная дыра связывает наш трехмерный мир с четырехмерным, влияние которого мы ощущаем. Недавно ученые, исследуя микромир, обнаружили, что у элементарных частиц прошлое и будущее можно поменять местами. То есть события, которые находятся в прошлом и будущем, тоже испытывают квантовый дуализм. То, что произойдет в будущем, одновременно происходит и в прошлом. В этом случае невозможно проследить классическую связь «причина — следствие»: причина и следствие могут меняться местами.
-
Фотография: Алексей Нестеров
Ряд телескопов в нашей обсерватории регулярно фотографируют небо. На полученных снимках мы исследуем активные галактики и пытаемся понять физику процессов, которые там происходят. При этом незадействованными остаются тысячи звезд. Так мне пришла идея исследовать архив снимков с одного из телескопов («АЗТ-8»), который ведется с 2001 года. Накопилось около полумиллиона фотографий — я постепенно перерабатываю их и ищу новые неизвестные объекты.
Прежде всего это переменные звезды — те, что меняют яркость с течением времени. Например, внутри некоторых звезд образуется слой непрозрачного вещества, которое задерживает излучение. Звезда перегревается и расширяется, потом сбрасывает свое тепло и сжимается обратно, меняя яркость. Из внешних причин может быть затмение звезды другой звездой, облаками газа и пыли, планетой. Таким способом можно даже открыть планету: это называется транзитный метод.
Поисковые работы приносят информацию, которая сейчас, возможно, не очень интересна. Но в любое время могут найтись люди, которым эти данные понадобятся для серьезных исследований. А может повезти, и попадется какой-нибудь уникальный объект, меняющий устоявшиеся взгляды. Так произошло с открытием звезды Табби (KIC 8462852) в архиве космического телескопа «Кеплер». В кривой ее блеска ученые обнаружили аномалии, которые породили десятки гипотез — вплоть до идеи о строительстве астроинженерного сооружения внеземной цивилизацией.
С 2005 года я провожу экскурсии по обсерватории. Я видел, что к нам приезжают люди, которым интересно узнать о космосе больше, а не просто отдохнуть или отметиться здесь для галочки. И тогда начал читать лекции на астрономических мероприятиях для любителей: «Южные ночи», «Астрофест», «Рождественские ночи». В 2014-м организовал «Астроканикулы». Это курс лекций и практикумов, где человек, знакомый с астрономией поверхностно или вообще никак, начинает изучать Вселенную с самых азов. С названий звезд, ориентирования на небе, знакомства с устройством телескопа, понимания, как меняются времена года и как устроена Солнечная система. Постепенно переходим к тому, как правильно работать с телескопом, делать и обрабатывать снимки, получать не только красивые картинки и ускоренное астрономическое видео, но и пригодные для серьезной научной работы фотографии. «Каникулы» проходят дважды в год, в августе и январе.
Параллельно сотрудничаю с организациями, которые тоже занимаются популяризацией науки, читаю лекции в школах, университетах, планетариях, детских лагерях, на конференциях и курсах подготовки учителей астрономии. Часто люди просят провести лекцию на современную астрономическую тему для своей компании. Когда кому-то о чем-то рассказываешь, то открываешь эту тему для себя как будто заново, систематизируешь знания и находишь что-то неожиданное, сталкиваешься со сложными вопросами или редкими фактами.
Человечеству нужно осознать, что без объединения стран наука развивается ограниченными темпами
Основная проблема обсерватории — это старые телескопы. Их давно пора модернизировать: менять зеркала, механику, ставить новую систему управления и приемники. С начала 1990-х и до 2014 года у нас был огромный провал в финансировании, проблемы с выплатой зарплаты. К счастью, ситуация начала меняться: мы вдруг получили возможность не выживать, но жить и работать. Появился доступ к российским грантам, стало легче ездить на конференции. Заметно увеличился процент молодежи в коллективе.
Мы занимаемся фундаментальной наукой. Среднестатистическому жителю страны эти исследования не сильно интересны. Добытая информация о черных дырах не помогает оптимизировать повседневную жизнь человека — создать более быстрый феррари или функциональный айфон. Ученый должен уметь доказать свою нужность, объяснить, почему его исследования принесут пользу человечеству и конкретному человеку. В Советском Союзе государство поддерживало науку, а в 90-е ученые оказались сами по себе. Многие — особенно старшее поколение — до сих пор ждут помощи извне. А у молодежи, которая приходит в астрономию, часто нет серьезных знаний и представлений, как правильно проводить исследования. При этом молодые ребята в курсе, как вести бизнес и получать деньги. Получается парадоксальная ситуация: старики знают, но не умеют эти знания применить, а молодежь понимает, как зарабатывать деньги, но ей не хватает теоретических знаний. Нужна связь поколений, а у нас она разорвана.
Несмотря на трудности, впечатляющие проекты есть. Например, космический аппарат «Радиоастрон» — это почти полностью отечественная разработка. Он исследует астрономические объекты космическими и наземными радиотелескопами одновременно. Недавно «Радиоастрон» совместно с земными инструментами получил самое высокое угловое разрешение за всю историю астрономии. Он увидел объекты, расположенные в центре Галактики на расстоянии примерно 8 миллионных долей угловой секунды друг от друга. «Радиоастрон» разрабатывался с 1980-х годов, а запустили его в июле 2011-го. Естественно, этого бы не случилось, если бы мы не сотрудничали с другими странами. «Радиоастрон» работает в совокупности с телескопами, расположенными по всему миру. Для науки не должно быть государственных границ.
Чтобы человечество активнее сотрудничало, я вижу два варианта: волшебный пендель в виде всемирного катаклизма (приближающегося астероида, инопланетян) или все-таки массовое осознание, что без объединения стран наука развивается ограниченными темпами. Адронные коллайдеры, космические или нейтринные гравитационно-волновые телескопы требуют огромных финансовых вложений. Такое финансирование давно вышло за рамки того, что может обеспечить одна страна. Нужна кооперация, поэтому будущее — за объединением ученых.
theoryandpractice.ru
