При всех проблемах нашей космической отрасли мы всё ещё умеем делать проекты мирового масштаба. Во-первых, мы остаёмся главным космическим извозчиком планеты: люди отправляются на орбиту благодаря нашим ракетам. Во-вторых, именно нами, как минимум наполовину, создано самое сложное инженерное сооружение в истории человечества - МКС. Ну и, в третьих, "Радиоастрон"…
Почти пять лет летает вокруг планеты десятиметровая антенна, размещённая на аппарате "Спектр-Р". Орбита у неё вытянутая: аппарат то приближается к Земле на несколько сотен километров, то удаляется на расстояние почти как до Луны. Диаметр антенны - 10 метров, благодаря чему аппарат попал в Книгу рекордов Гиннесса как самый крупный космический телескоп. Но на этом рекорды не заканчиваются.
В связке с антенной работают крупнейшие наземные радиотелескопы мира. Благодаря союзу космических и земных аппаратов получается интерферометр с базой (по-бытовому, размером) более 300 тысяч километров. Аналогов такой системе человечество ещё не создавало. Вселенную теперь можно наблюдать с разрешением раз в тридцать большим, чем позволяли самые продвинутые приборы. С помощью "Радиоастрона" можно увидеть, что происходит, например, на самой границе чёрных дыр.
Люди. Тридцать лет ради одного дня
"Радиоастрон" - проект трудной судьбы. Начали его ещё в 1979 году, при Брежневе. Запуск всё время откладывался. Представьте: вы тридцать лет вкладываете свой ум и душу в проект, который, может быть, состоится, а может быть, и нет. Эта история даже не про науку - про судьбу человеческую. "Радиоастрон" состоялся во многом благодаря воле его руководителя - Николая Кардашёва. Но даже в день запуска - 18 июля 2011 года - гарантий успеха не было. Десятки инженеров и учёных могли обнаружить, что убили жизнь на проект, который работать никогда не будет.
Николай Кардашёв. Руководитель Астрокосмического центра ФИАН, академик РАН. Окончил МГУ в 1955 году. Занимается экспериментальной и теоретической астрофизикой. Вместе со своим учителем Иосифом Шкловским был в числе первых учёных, кто начал изучать возможности существования внеземных цивилизаций. Лауреат государственной премии СССР, Демидовской премии, золотой медали Грота Ребера
[ЮРИЙ КОВАЛЁВ] Вечер той пятницы был, наверное, одним из самых тяжёлых в жизни многих из нас: зеркало антенны раскрылось не до конца. Дело в том, что у антенны двадцать семь лепестков. Во время запуска они сложены, как зонтик. В космосе должны были раскрыться, но раскрылись не до конца - нескольких сантиметров не хватило… На следующий день, в субботу, в центре управления полётами в НПО имени Лавочкина, никому заранее не сказав, решили зеркало дораскрыть. Повернули в сторону Солнца, прогрели, убрали градиенты температур, и всё заработало! Начались тесты - сначала одиночного зеркала, потом интерферометра.
[КОТ ШРЁДИНГЕРА] Есть лепестки - части антенны. Но часто слышу слово "лепесток" в жаргоне астрофизиков. И, как я понял, это пик сигнала от небесного тела на трёхмерной картинке. Он означает, что данные удалённых телескопов точно ложатся друг на друга. Удалось ли вам найти эти лепестки?
[ЮК] Мы нашли интерферометрические лепестки в самом первом сеансе! Могу рассказать байку. Мы организовывали первый сеанс только с российскими телескопами системы "Квазар" и РТ 70 в Евпатории. Западных коллег привлекать не хотели, потому что самый первый блин оказывается комом и как-то не хочется потом говорить: "Ну да, ну мы типа вас позвали, но мы были не совсем готовы…" А они сами вызвались! Это была команда стометрового телескопа из Германии. И в самом первом эксперименте мы получаем положительный результат - и с немецким стометровым телескопом, и со всеми российскими, и с тогда ещё украинской Евпаторией! Последний лепесток - на самой короткой и сложной длине волны 1,3 сантиметра - получили только в мае 2012 года.
[КШ] Почему так долго? Были проблемы?
[ЮК] Мы уже почти махнули рукой на один сантиметр. Знали, что у нас антенна похуже на этой длине волны. Тем не менее использовали американский телескоп GBT, потому что он самый чувствительный на Земле. Проводили с ним один эксперимент, второй, третий… и ничего не получалось. Вначале не везло с погодой. Когда погода нормализовалась, всё равно ничего не получалось, и мы добавили к американцам немецкий телескоп Эффельсберг. И с ним сразу - ррраз! - и шикарный результат. Оказалось, что у американского телескопа все эти полгода были проблемы с водородным стандартом частоты.
[КШ] Подождите, Юрий. Водородный стандарт - это ведь такие атомные часы. И впервые этот прибор отправили в космос именно на "Радиоастроне". А вы говорите про водородный стандарт на Земле.
[ЮК] Один на телескопе в космосе, другой - на телескопе на Земле. По ним синхронизируем наблюдения.
[КШ] А ещё сообщали, что на борту было два устройства, одно отказало.
[ЮК] Когда я работал на Западе, мне говорили: "Юра, каждую мысль надо формулировать в позитивном ключе". Тренировали долгие годы. Поэтому: "Один водородный стандарт на борту работает!" А не "один отказал".
Даже один из двух - это потрясающее достижение! Потому что никогда до этого в космос не отправляли активные водородные стандарты частоты российского производства. Кстати, остатки наших тестов можно видеть здесь, в кабинете, на полке, в виде этих пустых бутылок. Вы хотели историю? Слушайте. После запуска аппарата пошёл последний месяц моей нормальной жизни, потому что я не участвовал в первых тестах. Я поехал на конференцию в Таиланд, а по дороге домой купил в Duty Free бутылку этого виски. Не самый лучший скотч, но вполне себе ничего.
Юрий Ковалев - доктор физико-математических наук, профессор РАН, заведующий лабораторией Астрокосмического центра ФИАН, руководитель научной программы проекта "Радиоастрон", лауреат премии Ф. А. Бредихина по астрономии РАН.
Начались тесты, и мы стали аккуратненько обмывать каждый положительный результат. Сеансы управления и связи обычно происходили днём, поэтому пили исключительно в символических дозах. Больше нельзя было - народ в НПО и АКЦ пахал так, как я никогда не видел: появилась надежда, что последние тридцать лет жизни прошли не зря, не повторилась история "Марса" или "Фобоса".
Потом мы привыкли к положительным результатам, зазнались и как-то раз обмыть забыли. И следующий тест проваливается с диким свистом по какой-то глупой причине. Так мы поняли, что дело серьёзное и что именно эта марка именно с этим сроком выдержки - наш выбор. И каждый раз коллеги привозили этот виски из зарубежных поездок.
[КШ] Почему вы об этом вспомнили, когда заговорили про водородный стандарт?
[ЮК] Потому что это был один из тестов, положительный результат которого был неочевиден. Мы действительно использовали бортовой прибор впервые. По сути, это термос, внутри которого находится стеклянная колба. В колбе водород, даже не совсем в колбе: рядом есть кармашек с веществом, пропитанным водородом. В космосе этот водород понемножечку в колбу выходит. Есть спектрометр, который следит за радиолинией 21 см шириной всего 1 Гц, излучаемой возбуждёнными атомами. В результате получаем стабильную частоту, что нам и нужно.
[КШ] Почему так важно следить за синхронизацией часов с такой убийственной точностью?
[ЮК] Смотрите, интерферометр имеет две антенны. Одна в космосе, другая на Земле. И там и там водородные стандарты. Мы действительно стартуем в одно и то же время, а потом должны совместить записи наблюдений. Каждый бит информации должен лечь на свой бит. Немножечко сдвинули - и мы уже не видим объект двумя антеннами. Если водородный стандарт неточный, мы не сможем долго накапливать сигнал, а это очень важно.
Сотрудничество. Таможня как модернизатор
"Радиоастрон" - проект в первую очередь российский, но участвуют в нём все ведущие страны мира. Кроме отечественных земных обсерваторий в нём задействованы стометровые радиотелескопы в Грин-Бэнке (США) и Эффельсберге (Германия), знаменитая радиообсерватория Аресибо (Пуэрто-Рико), а также многие другие установки.
[КШ] Я пытаюсь представить: десятки телескопов на Земле, один в космосе, сотни астрономов со всего мира, станции приёма данных, центр управления, корреляторы… Как это всё организовано?
[ЮК] У нас есть космическая обсерватория под названием "Спектр-Р" и есть наземные радиотелескопы. Они работают одновременно. Задания на наблюдения - это просто файл, который мы рассылаем в обсерватории. Этот файл управляет так называемым фронт-эндом - усилителями, стоящими в фокусе телескопа, и бэк-эндами - системами оцифровки данных и записи на магнитные носители. Полученные данные отправляются в центр корреляции. На эту тему есть ещё анекдот. Существуют два способа свести данные в центр корреляции: почтой на носителе либо через Сеть. Мы, естественно, хотели почтой, но на нашем пути встала российская таможня. Мы пообщались с брокерами, чтобы понять, что нас ожидает. И узнали, что будем платить налоги. Потому что за рубеж мы посылаем пустые диски, там на них записывают, и в результате качество продукта меняется: были пустые - стали полные. Так что придётся платить налог на изменившееся качество товара. И мы отказались от этого пути в пользу доставки данных по интернету. Вообще говоря, это более современный метод, на него переходит всё больше обсерваторий.
Коррелятор. Сводит наблюдения разных телескопов в одну картинку. У "Радиоастрона" три коррелятора: в России (Астрокосмический центр ФИАН), в Германии (Радиоастрономический институт Макса Планка) и Нидерландах (Объединённый институт интерферометрии на сверхдлинных базах в Европе). Результаты наблюдений пересчитываются тремя разными программами.
Данные. Просто нолики и единички. Оцифрованная радиоволна. Допустим, есть три телескопа на Земле и один в космосе, каждый наблюдает за квазаром и записывает, какие радиоволны пришли от него в эту секунду, в виде нулей и единиц.
[КШ] Прислали вам записи сигналов из Вселенной. Дальше что?
[ЮК] Мы сохраняем сырые данные всех телескопов. На сегодня собрано два петабайта. После корреляции данные аккумулируются у нас в архиве, к которому имеют доступ все научные группы, участвующие в проекте. А дальше они своими силами проводят анализ с физической интерпретацией результатов. Станций приёма научных данных с космического телескопа у нас теперь две: в Пущине и в США, в Грин-Бэнке.
Результаты. Увидеть радиоуши
Мы привыкли говорить о чёрных дырах как о чём-то вполне очевидном. Но большая часть того, что мы знаем об этих космических объектах, - теоретические построения, формулы на листках бумаги. Концепция Мичелла, радиус Шварцшильда, решение Керра… Теоретически мы даже представляем, как падать в чёрную дыру. Проект "Радиоастрон" позволяет наблюдать за тем, что происходит возле этого объекта, с небывалой доселе точностью.
[КШ] Давайте уже про результаты. Про те, которые на "ах!"
[ЮК] На "ах"? Поехали. Основное направление - исследование ядер активных галактик, в центрах которых находятся сверхмассивные чёрные дыры. Расстояние до них на уровне гигапарсеков. Свет идёт оттуда миллиарды световых лет. Иногда мы используем словосочетание "центральная машина", потому что чёрную дыру ещё никто не видел. Мы пытаемся разобраться, как она работает. Стало быть, у нас есть центральная машина, аккреционный диск из газа и пыли, вырывающиеся струи, или джеты, релятивистских частиц. Джеты узкие, и мы не до конца понимаем механизм, который делает их такими. И даже вопрос о том, насколько они узкие, всё ещё открытый. На "Радиоастроне" мы сразу измерили ширину сопла этих струй. Слово "сопло" никто не любит, потому что на "соплю" уж больно похоже. У нас получилось примерно треть парсека, то есть один световой год. С Земли измерить ширину нельзя: не хватает разрешения. Могли только дать ограничение сверху. Реальный размер мог быть в десять, сто или тысячу раз меньше наших предсказаний. А мы взяли и измерили. И коллеги-теоретики сказали: "Это то, что нам надо, спасибо. К счастью, не нужно пересматривать модели".
[КШ] Откуда берётся радиоизлучение в струях?
[ЮК] Излучают заряженные частицы плазмы. Возможно, электроны, но есть и другие варианты. Как это работает? Есть магнитное поле, оно "идёт" по струе. И заряженная частица накручивается на силовую линию магнитного поля. Частица движется по спирали, а значит, с ускорением. А если заряженная частица движется с ускорением, она излучает фотоны - школьная физика. Получаем синхротронное излучение. Информацию о структуре магнитного поля даёт поляризация излучения. Её исследовали на самой короткой длине волны: одна целая и три десятых сантиметра. Это было очень сложно: вообще-то, нужно быть в сто раз более чувствительными, чтобы разглядеть поляризацию. Но теоретики поработали и восстановили картину. Результаты показали, что магнитное поле является спиральным даже в областях очень близких к центральным машинам. По крайней мере для объекта под названием BL Lacertae (или BL в созвездии Ящерицы). Это, наверное, "ах!". Это впервые.
[КШ] Зачем вообще знать, как работают центральные машины?
[ЮК] Зачем вообще знать? Самый прямой и правильный ответ: чтобы исследовать природу Вселенной.
[КШ] Хорошо. Есть у этого знания предсказательная сила? Что было и что будет с активными ядрами галактик?
[ЮК] Считается, что активные фазы жизни галактик относительно короткие. Одна фаза может длиться миллионы лет.
[КШ] Всего? Наша уже не активна?
[ЮК] Да, наша не активна. Может, никогда и не была. Масса чёрной дыры у нас на несколько порядков меньше, чем в ядрах активных галактик. Но и там в какой-то момент вещества аккреционного диска уже не хватит, чтобы поддерживать нынешний уровень активности. Галактика в созвездии Ящерицы не будет иметь яркого джета, зато накопит вещество на периферии, на расстоянии килопарсеков… Мы будем видеть - это наш ужасный сленг - "радиоуши", сгустки плазмы, уже практически прозрачные, старые.
[КШ] Почему в одной галактике маленькая чёрная дыра, а в другой большая?
[ЮК] Тут есть разные мнения. Одно: столько вещества накушала со временем активная галактика. Другое: чтобы чёрная дыра набрала необходимые размер и вес, нужно, чтобы столкнулась пара галактик. В поддержку второго мнения аргументов не очень много.
Центры галактик. Посмотреть на Деву
Изначально предполагалось, что "Радиоастрон" сумеет найти в космосе так называемые кротовые норы. Это теоретически предсказанный объект, через который можно попасть в другую точку Вселенной (или вообще в другую вселенную, или в другое время). Нечто похожее произошло в фильме "Интерстеллар". Скорее всего, обнаружить кротовые норы пока не получится. При этом "Радиоастрону" удаётся решать не менее интригующие задачи.
[КШ] Ещё один очень важный вопрос: что находится в центре галактики? Чёрная дыра или кротовая нора, через которую можно путешествовать сквозь пространство и время?
[ЮК] Структуры магнитного поля кротовой норы и чёрной дыры должны различаться. Пока всё, что мы видим, подтверждает гипотезу о чёрных дырах. Есть такое правило: пока "наблюдательная информация" не противоречит более простой модели, это значит, что более сложная не подтверждается. Это не значит, что кротовых нор нет. Но "Радиоастрону" это всё-таки сложно: нам должно немножечко повезти с объектами, да и разрешение нужно повыше. Мы пытались подойти очень близко к центральной машине самой близкой для наших целей галактики Дева А (М87). Но я буду крайне удивлён, если мы сможем что-то сказать на тему кротовой норы в её центре. "Миллиметрон" - следующий проект - будет в этом сильнее.
[КШ] Жаль. Чуда хочется. Чтобы все привычные представления - раз! - и перевернуть.
[ЮК] Я сейчас как раз расскажу о результате, который противоречит современным представлениям. Вот смотрите, вторая картиночка (на след. стр.). Это относительно близкая галактика, её номер, как говорил Антуан де Сент-Экзюпери, - 3С84. Она расположена примерно в тридцати мегапарсеках. В отличие от квазаров, джеты которых "смотрят" нам в глаз, её мы наблюдаем сбоку. Но она близко, значит, мы можем увидеть, что происходит в центре. Вас не удивляет, что струя как-то странно выглядит, с дыркой посередине? Наверное, "Радиоастрон" обсчитался и фотоны не поймал? Ничего подобного, всё честно. Вот это джет, и у него дырка посередине. Раньше про такую "дырку" было известно только для галактики М87, которая ещё ближе к Земле. Даже земные интерферометры её хорошо разрешали. И был вопрос: это особый случай в галактике Дева А или есть ещё? А мы увидели чётко. Посмотрите, какое изумительное разрешение!
[КШ] В чём казус? Есть ведь объяснение?
[ЮК] Джеты состоят из очень быстро двигающейся плазмы - скорее всего, это электроны со скоростью близкой к скорости света. Из-за этого появляются эффекты теории относительности. В частности, усиливается излучение. Это так называемое доплеровское усиление связано со сжатием времени, направленностью и так далее. Эффект релятивистской аберрации. Если бы скорость была медленной, электроны излучали бы во все направления одинаково. А так лучик света собирается в узкий пучок. Причём он направлен туда, куда движется плазма. И второе: в центре струи скорость плазмы выше, чем по бокам. Представьте себе струю, у которой в центре поток движется быстрее, а по краям медленнее. Помните, я сказал, что эта галактика находится близко и мы смотрим на джеты сбоку? Центр движется быстрее и излучает куда-то в сторону, мы его не видим. Бока - медленнее, излучают шире и попадают в поле нашего зрения.
[КШ] То есть на самом деле этой дырки в центре нет?
[ЮК] Более того, в центре есть плазма, более горячая и яркая.
[КШ] Получается, мы не должны доверять тому, что видим?
[ЮК] Так скажет неквалифицированный юзер. Мы скажем: интерпретация результата может быть неочевидна. И это печальная новость. Возможно, придётся пересматривать громадный объём десятилетних исследований движения плазмы в джетах. Но есть и другие новости. Ещё два результата, которые я считаю "ах!".
Первый: измерили ширину основания джета близко к центральной машине. Получили две тысячи радиусов Шварцшильда - это очень широко. Почему важно? Есть два теоретических механизма, объясняющих, как эти струи образуются. Оба связаны с работами Роджера Блэндфорда, сделанными десятки лет назад: процесс Блэндфорда-Знаека и процесс Блэндфорда-Пейна. В первом энергия для формирования выброса джета отнимается у самой вращающейся чёрной дыры, а во втором энергию отдаёт аккреционный диск. И во втором случае основание джета должно быть широким - диск ведь тянется очень далеко. Возможно, сейчас мы впервые видим работу механизма Блэндфорда-Пейна.
Второй результат: видите, внизу картинки жёлтеньким показано горячее пятно? Никогда такие пятна не видели далеко от центральной машины. А здесь расстояние порядка парсека (три световых года). Мы, конечно, видели с Земли, что там яркость больше обычной, но измерить такую большую температуру смогли только "Радиоастроном".
[КШ] Что это значит?
[ЮК] Это значит, что мы видим взаимодействие плазмы с окружающими её плотными облаками, которые не являются частью джета. Это ударная волна. Плазма врывается в облака пыли и газа, разогревается и светится так же, как в начале струи.
[КШ] Что я увижу своими глазами, если вдруг окажусь там?
[ЮК] Вы, несомненно, увидите ядро как шар. Сами облака пыли и газа - нет, они сильно разрежённые. Увидите ли вы фронт ударной волны? Не знаю. Может быть. Надо, чтобы ударная волна разогрела плазму до того, чтобы синхротронное излучение протянулось вплоть до оптического диапазона. Эти ударные волны видят для М87 в оптике на "Хаббле".
[КШ] Вы говорите "плазма", потом "вероятно, электроны". Но мы так и не определили, что в составе этой плазмы. Почему "вероятно"?
[ЮК] Потому что точно это неизвестно. Тут самое время рассказать ещё об одном результате, связанном с изучением активных ядер галактик. Мы делаем большой обзор: наблюдаем пару сотен активных галактик. Измеряем их яркость, температуру в начале струй. Существует предсказание, что если в них излучают релятивистские электроны, то яркость не может быть выше определённого предела. Там вот что происходит: если электроны оказываются очень горячими, они соударяются со своими собственными фотонами и передают им энергию. "Радиоастрон" не может видеть такие разогретые фотоны: они уходят из радиодиапазона в рентген- или гамма-диапазон. Но результат наблюдений совсем другой! Типичные яркости, которые мы нашли, на порядок превышают теоретически максимальные.
[КШ] И что бы это значило?
[ЮК] Раз-два-три-четыре-пять вариантов, как это можно объяснить. Первый - вы как раз спрашиваете о составе плазмы: излучают не электроны, а протоны. Протоны в тысячу раз тяжелее, соответственно, они намного медленнее теряют энергию. Проблема в том, что протоны очень тяжело разогнать до релятивистских скоростей. Тяжёлые. Как это сделать, непонятно. Такие же проблемы с другими объяснениями. Нам нужно выяснить, где набрать ещё один порядок величины, чтобы теория соответствовала наблюдениям.
[КШ] Теоретики сядут и подумают?
[ЮК] Именно этим они сейчас и занимаются.
Мазеры и пульсары. Доказать космологические теории
Среди задач "Радиоастрона" - исследование мазеров и пульсаров. Название первых объектов происходит от microwave amplification by stimulated emission of radiation - "усиление микроволн с помощью вынужденного излучения". Очень грубо говоря, это как лазер, только волны у него ближе к тем, что использует наша микроволновка. Сначала мазеры были созданы в лабораториях на Земле (к этому приложили руку советские учёные Александр Прохоров и Николай Басов, за что в 1964 году получили Нобелевскую премию по физике). Позднее выяснилось, что аналогичные источники излучения существуют и в космосе.
Пульсары же - нейтронные звёзды с узкими "прожекторами" источников направленного излучения.
[ЮК] Второе направление у "Радиоастрона" - исследование мазеров. Это либо области звёздообразования в нашей Галактике, где есть облака пыли и газа, либо мегамазеры - далёкие галактики с аккреционными дисками. И там и там есть вода, её радиоизлучение мы и ловим. По галактикам - шикарная задача! По излучению воды можно измерить скорость, по картинке - расстояние. А если в астрономии можно измерить расстояние, то это сразу выход в космологию. Фактически вы можете исследовать тёмную энергию.
Роджер Блэндфорд. Британский астрофизик. В 1970-е годы теоретически обосновал, как у вращающейся чёрной дыры возникают струйные выбросы вещества. В 2016 году получил за это престижную премию Крауфорда Королевской академии наук Швеции по астрономии.
[КШ] Каким образом?
[ЮК] Космологическая модель - то, как расширяется Вселенная. Моделей много, а проверить их можно, измеряя расстояние на больших масштабах. Нужно получить информацию по всей Вселенной. Поэтому для астрономов нет ничего важнее, чем умение независимо брать расстояния. К сожалению, зеркало нашего телескопа оказалось менее чувствительным на длине волны 1,3 сантиметра из-за градиента температуры по поверхности. Мы думали, что по мегамазерам отработать не сможем. Однако оказалось, что основные задачи всё-таки решать удаётся, номер не дохлый. Посмотрим.
Ещё одно направление - пульсары. Это "мёртвые" нейтронные звёзды, которые образовались после взрыва сверхновых. С безумным уровнем давления и магнитных полей. Это прожекторы радиоволн, они вращаются и чиркают по Земле радиолучом: пум-пум-пум. Звёзды размером в 10-20 километров - "Радиоастрон" такую никогда в жизни не разглядит в деталях. Мы видим пульсар как фонарь в тумане.
[КШ] А раньше вы мне говорили, что можно
[ЮК] Я всегда правду говорю, так жить спокойнее. Не надо помнить, когда и где соврал. Пульсар как таковой разрешить невозможно. Но его изображение рассеивается на межзвёздной плазме как свет фонаря в тумане, вот его то мы и видим. Есть надежда восстановить изображение. Облака межзвёздной плазмы неоднородные, со сгустками. И каждый сгусток работает как маленькая линзочка, а все вместе - как межзвёздный интерферометр. Можно попробовать его использовать. Когда мы запускались, то не ждали серьёзных результатов по пульсарам. Интерферометр так устроен, что детектирует только компактные сигналы, а всё большое и размытое отфильтровывает. Но результаты были тем самым "ах!". Они всех повергли в безумное удивление: оказалось, мы плохо понимаем, как работает межзвёздная среда. Потом разобрались: на размытом изображении пульсара появляются компактные пятнышки, с ними можно работать. Если бы не "Радиоастрон", об этом эффекте ещё десятки лет никто бы не знал.
Когда мы увидели это на пульсарах, народ почесал голову и сказал: "Ага! Раз это работает с пульсарами, должно работать и с центром нашей Галактики".
[КШ] Постойте, Юрий. Нашу чёрную дыру нельзя увидеть из-за облака пыли, это ведь общеизвестно, нет?
[ЮК] Нельзя на волнах длиннее миллиметров. Но можно восстановить информацию, что мы и пытаемся сделать. Компактный объект в центре Галактики астрономы называют SaggitariusА*, по-русски - "СтрелецА*". Сначала мы провели эксперимент только с наземными телескопами. И увидели для центра Галактики тот же самый эффект, что "Радиоастрон" открыл для пульсаров. А в сентябре 2015 года провели наблюдение, в котором участвовали космический телескоп, крупнейшие американские, австралийские, корейские и китайские телескопы.
[КШ] И где эта штука находится?
[ЮК] Мы считаем, что это одиночный экран - самая простая модель; и разместился он где-то посередине между нами и СтрельцомА*. Далеко от центра.
[КШ] Что это за экран и что в нём такого важного?
[ЮК] Это турбулентные облака, в которых есть свободные электроны. Сами облака формируются из чего угодно, например из водорода. Важно, чтобы в них свободно летали электрончики, на которых и рассеивается радиоизлучение. Если ваше изображение пропустить через такое облако, вы останетесь как вы, только немножечко размоетесь, на вашей картнике появятся пятнышки. Поскольку вы будете не просто размыты, а размыты таким сложным образом, можно разобраться, как вы размывались. И восстановить исходное изображение. В этом и состоит наша цель - восстановить изображение. Не ваше, конечно, а центра Галактики. Увидеть центр так, как будто никакого облака нет. Складывается дурацкое ощущение, что кто-то специально поехал и распылил там облако размером от Земли до Солнца. Впереди многолетняя работа по его изучению.
[КШ] Мы перешли к разделу "ваши творческие планы". Сколько времени ещё работать "Радиоастрону"?
[ЮК] Роскосмос продлил проект до конца 2016 года. Есть три варианта. Первый: мы сломаемся раньше, потому что деградация спутника видна. В этом нет ничего плохого, у него гарантийный срок был три года. Надо подчеркнуть, что пока деградация компонентов не влияет на выполнение программы. Потому что всё дублировано. Второй вариант: мы работаем до конца 2016 года. Третий, самый нами ожидаемый: Роскосмос продлит нашу работу за пределы 2016 года. А результаты можно обрабатывать ещё очень долго. Для нашей группы, изучающей активные ядра галактик, я рассчитываю по крайней мере на пять лет весёлого существования.
После первых тестов "Радиоастрон" реализовал раннюю научную программу. Она управлялась Астрокосмическим центром ФИАН. Задача: получить первые научные результаты и понять возможности интерферометра. Через год после запуска в Бонне провели совещание по результатам и объявили конкурс на открытую научную программу: любой астроном мог подать заявку на наблюдательное время. Рассматривает заявки программный комитет из шести учёных из Австралии, России, Европы и США. Ни Кардашёв, ни Ковалёв не являются членами комитета. 10% наблюдательного времени является директорским, то есть Кардашёв может в любой момент выделить время для наблюдения экстраординарных событий (например, взорвалась необычная сверхновая).
С крупнейшими наземными телескопами договариваются, подавая им аналогичные заявки. В российском космосе такой подход реализован впервые. Большая доля российского участия - примерно половина - обусловлена не лоббированием, а привлечением внимания к проекту и большим интересом со стороны российских учёных. Например, в Пущине проводились специальные школы для астрономов.
Подготовил Алексей Торгашев