Земной дозор за черными дырами

Европейская космическая обсерватория построила уникальный телескоп в пустыне Атакама на севере Чили. Фото с сайта www.eso.org

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA, англ. National Aeronautics and Space Administration) сообщило, что запуск большого космического телескопа на орбиту вновь задерживается до 2021 года, а возможность полета к Марсу откладывается до 2030-го. Два эти сообщения лишний раз подтвердили важность инструментального исследования и познания тайн Вселенной.

«Красная звезда» – так называлась книга подзабытого сейчас Александра Богданова, врача по образованию и, как считается, казначея партии большевиков, на которого обрушился в своем «Материализме и эмпириокритицизме» вождь. Влияние сочинения, увидевшего свет в 1908 году, можно увидеть в романе «Аэлита» Алексея Толстого. Обе книги рассказывают о Марсе. Герой «Аэлиты» инженер Лось объяснял своему спутнику, что скорость их корабля будет очень велика, поэтому встреча с марсианской атмосферой будет похожа на падение в песок. В те времена, когда создавались первые ракеты, о реальных космических скоростях никто и помыслить не мог – да и как их было измерить?

Не мог надеяться на подтверждение своих идей и Альберт Эйнштейн. Частично их реальность была подтверждена во время солнечного затмения 1919 года, когда британский астроном Артур Эддингтон впервые увидел искривление звездного луча под влиянием гравитационной массы Солнца. По прошествии века положение изменилось.

В пустыне Атакама, что на севере Чили, красным цветом своих песков похожей на Марс, Европейская космическая обсерватория (ESO) построила на горе Paranal высотой 2,6 км уникальный телескоп (VLT – Very Large Telescope). Вернее, это система из четырех больших, с 8-метровыми зеркалами, и стольких же малых вспомогательных телескопов. Они объединены в единую и самую большую в мире систему.

Инаугурация нового телескопа состоялась 1 апреля 1999 года. Уже в 2016 году ученые с его помощью обнаружили звезду, совершающую 16-летние обороты вокруг черной дыры, пребывающей в центре нашего Млечного Пути. Расстояние от Земли до этой черной дыры – 26 000 световых лет, а ее масса не более 4 млн солнечных. (Можно напомнить, что сверхмассивные черные дыры имеют массу, исчисляемую миллиардами.)

В полном соответствии с трюизмом Рыжей королевы из «Алисы в стране чудес» устойчивость порождается только вечным движением. Замер скорости движения звезды S2 (Star 2) показал фантастическую величину – 25 млн км/час! Тогда же, два года назад, астрономы предсказали положение звезды в 2018 году, поэтому к «встрече» с нею в Атакаме тщательно готовились.

Коллеги европейских ученых из колледжа Мидлбэри (штат Вермонт, США) тоже готовились к публикации своих данных в arXiv. Речь идет о наблюдениях за активными галактическими ядрами (AGN – Active Galactic Nuclei), излучающими в широком диапазоне – от радио и до рентгеновского. Среди 40 возможных кандидатов они избрали чрезвычайно яркий квазар (теперь квазары, или квазизвезды, официально называют «ядрами»), который назвали W2M. Первая буква в его названии означает обнаружение с помощью широкополосного инфракрасного наблюдателя WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) космического базирования, а М – MASS, используется для определения массы удаленных объектов.

Согласно идее Эйнштейна о гравитационных линзах, W2M имеет светимость, увеличенную благодаря одной из них в четыре раза! Светимость же W2M в инфракрасном диапазоне соответствует 120 трлн солнечных масс.

Звезда S2 максимально приблизилась к черной дыре 19 мая 2018 года, после чего стала от нее удаляться. Светимость ее при этом фундаментальным образом изменилась, поскольку гравитационная масса буквально «вобрала» весь спектр, оставив только «маломощные» красные лучи. Вот почему на просторах красной Атакамы астрономы увидели звезду кроваво-красной…

Многочисленные расчеты лишний раз не только доказали правоту Эйнштейна, но показали и «примитивность» положений всемирного тяготения Ньютона, не учитывающего воздействия факторов, британцу неведомых. Определялась также и правомочность других теорий гравитации, дана более точная оценка массы «нашей» черной дыры. Будущие наблюдения позволят оценить и менее выраженные релятивистские эффекты, например небольшую ротацию (прецессию) звездной орбиты по мере удаления от черной дыры.

Так постепенно становится все более понятной, предсказуемой и воспроизводимой загадка гравитации. Последнее очень важно для добротной науки, которая больше считает, чем предполагает.