Максим Ухин
Рождение звезд около 15 млрд лет назад одновременно с образованием черной дыры, их «умножение» и последующее исчезновение (данные телескопа Уэбба).
Общая теория относительности (ОТО) помимо гравитационных волн предсказывала и существование линз «тяготения», изменяющих своим воздействием ход световых лучей. Ими в свое время интересовался физик-теоретик, астрофизик Фриц Цвики. С 1925 года он работал в Калифорнийском технологическом институте Лос-Анджелеса (Калтек). В основу рассуждений ученый положил открытие Эдвина Хаббла, согласно которому галактики разлетаются, о чем свидетельствует так называемое красное смещение (red shift). Расширение Вселенной, считал Цвики, сдерживается темной материей (ТМ), гипотеза о существовании которой считается его главным достижением.
Сегодня астрономия давно «оторвалась» от оптики, поскольку есть детекторы (подземные и подводные), «жидкие» черенковские датчики космического излучения и радиотелескопы. В 1960-е Джоселин Белл с помощью радиотелескопа открыла первый пульсар, оказавшийся нейтронной звездой, оборот которой вокруг оси не превышает миллисекунд. Орбитальный телескоп Хаббл работает в оптическом диапазоне. Но в космосе ведут наблюдение также рентгеновские телескопы, в том числе российско-германский eROSITA.
А недавно в точку Лагранжа (точка равновесия в космосе, в которой гравитационные силы двух массивных тел уравновешены) выведен телескоп Уэбб с инфракрасным инструментом, который «видит» Вселенную чуть ли не с момента Большого взрыва (Big Bang). Такая прозорливость его связана с тем, что инфракрасные лучи практически ни с чем не взаимодействуют, поэтому сейчас можно видеть то, что происходило более 10 млрд лет назад. Кроме того, Уэбб посылает на Землю четкие и ясные изображения с невиданным до того разрешением.
Одно из важных открытий, сделанных с помощью телескопа Уэбба, – опровержение прежних гипотез. Так, обычно принимается, что Вселенная после Big Bang представляла собой кварк-глюонную плазму, которая по мере остывания стала основой порождения атомов. Постепенно они сочетались в молекулы и затем стали формировать газ. Аккреция (собирание) этого газа создавала массу, гравитация в которой способствовала началу термояда в будущих звездах. На протяжении миллиардов лет звезды собирались в галактики, в центре которых возникали черные дыры подобно той, что «внутри» нашего Млечного Пути. Галактики удерживаются оболочкой-гало темной материи, которая не дает звездам разбегаться. Вместе с тем темные материя и энергия способствуют разбеганию галактик и ускорению-акселерации космического расширения-экспансии.
Но, если верить полученным с помощью Уэбба данным, картина видится несколько иная. Авторы статьи из Сорбонны и Оксфорда, технологического института в Хайфе, а также астрономы из университета Дж. Гопкинса в г. Балтиморе (США) считают, что черные дыры, в том числе и сверхмассивные (SMBH), формировались одновременно со звездами. При этом поначалу звезды ярко загорались, но затем стали активно гаснуть. Статья ученых опубликована в солидном издании – Astronomical J. Letters. Пока это только догадки, хотя и вполне обоснованные. Окончательный сбор и обработка данных закончится лишь через несколько лет.
|
|
Регистрация космического микроволнового фона (CMB) с помо- щью полярного телескопа. Пути CMB искажены гравитационными линзами. Иллюстрация Physorg |
Весьма ценные данные получают с помощью 500-метрового радиотелескопа FAST, расположенного в горах южной провинции Гуйчжоу, ученые Нанкинского университета. Они сочетали радиоастрономические и рентгеновские наблюдения с помощью орбитального рентгеновского телескопа Spitzer. Наблюдение «в оба глаза» позволило открыть новый пульсар СТВ 87, который, по их учению, является остатком некогда взорвавшейся сверхновой (SNR – SuperNova Remnant).
О точности двухтелескопного подхода свидетельствует тот факт, что обнаруженный объект со временем вращения не более 51 миллисекунды обладает светимостью, которая в 100 раз ниже знаменитого пульсара в Крабовой туманности на краю Млечного Пути. (Он, вернее породившая его сверхновая, был зафиксирован еще средневековыми звездочетами Китая.) Китайцы считают, что СТВ 87 удален от Земли на 43 400 световых лет, а его возраст – какие-то 11 100 лет.
Астрономов можно сравнить с картографами, некогда изображавшими на своих творениях целые материки с пустотами в контурах. Но постепенно и на картах звездного неба появляется все больше устойчивых реперных точек, от которых удобно двигаться дальше. Что могут дать миру их открытие и фиксация, ведь люди никогда не полетят даже в пределах Млечного Пути? Но помимо естественной тяги к знаниям ученые видят и перспективы утилитарного использования темных материи и энергии, природу которых и переносящих их частиц (гравитонов) еще только предстоит узнать. А в этом как раз и могут помочь наблюдения за небесными объектами.
