Научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга Сергей Попов рассказывает, как ученые ищут новые типы космических объектов: «За последние десять лет едва ли не каждый год открывается новый карликовый спутник в нашей галактике, их количество все возрастает — и это существенный момент для всей теории образования галактик. Новые типы наблюдательных установок позволили регистрировать космические лучи сверхвысоких энергий. Кроме этого появлялись новые типы нейтронных звезд, такие как "Великолепная семерка", открытая с помощью рентгеновского спутника РОСАТ. Эти звезды не проявляют типичной, как казалось раньше, радиопульсарной активности, то есть не являются источником периодических радиоимпульсов. Другой пример нового типа нейтронных звезд — это магнитары, нейтронные звезды с очень сильным магнитным полем, которые фактически были предсказаны и открыты только в 1990-е годы».
Три составные части открытия нового класса объектов
Количество новых типов объектов достаточно велико, фактически на каждый год что-нибудь приходится. Открытие нового класса объектов имеет три составные части, — говорит Сергей Попов: «Во-первых, обычно открытие новых типов объектов требует нового типа установки. Или более крупный телескоп, или телескоп, работающий в диапазоне, который до этого мало использовался, или новый тип детекторов. Во-вторых, нужно достаточно тщательно проводить наблюдения. Потому что, как правило, фраза "астрономы увидели" вовсе не означает, что они увидели что-то с такой же очевидностью, как вы видите стол перед вами. Выявление слабых объектов — это достаточно сложная техническая задача. И наконец, в-третьих, нужно просто везение. Вообще говоря, рецепт открытия новых объектов достаточно прост. Возьмите команду профессиональных астрономов, постройте им телескоп или какой-то другой детектор, который в десять раз превосходит предшествующие по своим характеристикам, и новые открытия обязаны появиться».
Сергей Попов старается достаточно регулярно поддерживать русскоязычную версию обзоров, появляющихся в «Архиве» (всемирно известный среди астрономов сервер http://arxiv.org/archive/astro-ph, где каждый день публикуются новые астрономические статьи): «Это самые свежие, еще даже не публикации, а препубликации, которые автор размещает в Интернете. Сейчас количество публикаций в "Архиве" приближается к тысяче статей в месяц. И регулярная работа с этим потоком информации позволяет в конце года достаточно быстро подвести итоги. Когда я попробовал составить список наиболее интересных работ, туда попало три работы, связанные с обнаружением новых типов источников. Все эти открытия связаны с введением в строй тех или иных новых установок или детекторов».
Сергей Попов рассказал о системе телескопов, которая называется HESS: «Это замечательный прибор, который является наземным гамма-телескопом. Земная атмосфера непрозрачная для гамма-излучения, тем не менее, гамма-квант, попадая в атмосферу земли, порождает оптическую вспышку. И именно ее пытаются уловить с помощью наземных телескопов. HESS является наиболее совершенной установкой этого типа. Это четыре 12-метровых зеркала, установлены они в Намибии. Они позволяют определять положение гамма-источников и при этом видеть достаточно слабые источники. И именно эта установка преодолела некий важный критический барьер, который позволил ей не только регистрировать излучения от уже известных объектов, известных по наблюдениям в других областях спектра, но и открывать новые типы. И именно 2005 год стал годом, когда было обнародовано открытие 8 источников в центральной части нашей галактики. Эти 8 источников очень интересны, поскольку источники гамма-лучей таких высоких энергий связаны с источниками космических лучей. Космические лучи — это частицы очень высокой энергии, которые наблюдаются очень давно, но происхождение которых все-таки остается загадкой. Соответственно, поиск гамма-источников в перспективе должен помочь окончательному разрешению загадки о происхождении космических лучей».
Таким образом мы имеем многоступенчатую систему. Космические лучи — разогнанные заряженные частицы излучают гамма-кванты, которые летят к Земле, попадают в атмосферу, образуют ливни частиц, собирающиеся при помощи чашек 12-метрового телескопа HESS. Там, где излучение поймано, оно попадает в специальные фотоэлектронные умножители, появляется электронный сигнал, по которому регистрируется гамма-квант: «А потом в новостях все это называется "астрономы увидели". Так вот, восемь увиденных астрономами источников могут являться очень интересными объектами. Для шести из них удалось найти возможное объяснение. По всей видимости, большая часть из них — это остатки сверхновых, а для двух объектов обнаружить нечто в направлении, откуда пришел гамма-сигнал, так и не удалось. То есть ничего не видно в рентгеновском или радио-диапазоне. В области центра галактики источников великое множество, но в поле зрения телескопа не попал ни один объект, который потенциально может являться источником гамма-излучения. Соответственно, это могут быть новые типы источников», — говорит Сергей Попов.
«Сначала мы видим что-то, и только потом пытаемся объяснить то, что мы увидели»
Здесь важно подчеркнуть, что для специалистов это выглядит именно так: мы что-то увидели, мы регистрируем параметры объекта, но мы не говорим, что мы увидели, потому что не знаем что именно. Сергей Попов поясняет это обстоятельство: «И здесь астрономия, пожалуй, выделяется среди других естественных наук, поскольку мы именно видим что-то, а потом пытаемся объяснить. И следующие два открытия, о которых я хотел бы рассказать, являются хорошим примером того, как трудно часто бывает найти объяснение для вновь открытых источников. Два открытия связаны с наблюдением вспышек радиоизлучения. В радиодиапазоне очень трудно искать источники, которые светят не постоянно, а дают очень редкие вспышки».
Если мы слушаем радиоэфир, то там все время шумы, потрескивания, голос на этом фоне слышен, музыка слышна, а если маленький один щелчок, который случается раз может быть в сутки, то очень трудно его выделить в этом шуме. Сергей Попов рассказывает о поиске источников вспышек жесткого излучения: «Поиск вспышечных источников в радиодиапазоне является чрезвычайно трудной задачей, и только в последние годы аппаратура позволила проводить такой поиск. И сразу было обнаружено два интересных типа источников. Первое открытие принадлежит группе под руководством Хаймана на системе радиотелескопов VLA (Very Large Array Radio Telescope). Несколько лет назад они увидели последовательность десятиминутных радиовспышек. Причем ни до этой последовательности вспышек, ни между вспышками, ни после в направлении на источник зарегистрировано не было».
«От экспериментаторов требуется мужество для опубликования такого результата»
VLA — это радиотелескоп, который представляет собой три железнодорожных пути длиной по 27 километров каждый, проложенные в пустыне. По ним на специальных платформах ездят несколько чашек больших радиотелескопов. Это мощная система, ее недавно модернизировали, и вот на этом инструменте были сразу получены новые результаты: «Причем само открытие было сделано пару лет назад, и только сейчас появилась публикация. Поскольку выделение и понимание того, что данные вспышки не являются дефектом аппаратуры, не являются наземными сигналами, требуют достаточно больших усилий. И я бы даже сказал, что от экспериментаторов требуется некоторое мужество для опубликования такого результата, поскольку такой результат в некотором смысле противоречит основной парадигме современной науки, поскольку он невоспроизводим. Повторных всплесков от этого источника или подобных всплесков от других источников не наблюдалось. Параметры этих вспышек таковы, что теоретикам оказалось очень трудно подобрать какой бы то ни было известный тип источников для объяснения таких вспышек.
Наконец третий тип новых источников, обнаруженных в прошлом году, мне особенно дорог, поскольку касается той области, которой я непосредственно занимаюсь. По всей видимости, обнаружен новый тип нейтронных звезд. Последние десять лет мысль о том, что все нейтронные звезды рождаются такими, как пульсар в Крабовидной туманности, рассосалась и сейчас понятно, что нейтронные звезды представляют собой целый зоопарк. И возможно, открыт новый вид, который проявляет себя за счет необычной вспышечной радиоактивности. Импульсы нового типа источников совсем не похожи на пульсарные. Во-первых, они не столь периодичны, кроме того импульсы чрезвычайно коротки, их продолжительность составляет несколько тысячных долей секунды. И наконец, между этими импульсами от источников ничего не зарегистрировано. Все это говорит о том, что объекты не являются обычными радиопульсарами, тем не менее, оценки их количества в нашей галактике говорят о том, что темп рождения таких объектов равен, а может быть превосходит темп рождения радиопульсаров», — рассказывает Сергей Попов.
«Для того, чтобы удивляться, нужно много знать»
Ученые пришли к заключению, что обычно ближе к звезде образуются скалистые миры (как Земля), а газовые гиганты образуются далее. Но в некоторых звездных системах газовые гиганты мигрируют вглубь, сбивая скалистые планеты с орбиты или разрушая их напрямую. В системах подобной нашей газовые гиганты расположены на внешних стабильных орбитах, они создают гравитационные щиты, защищая внутренние скалистые миры от астероидов.
Группа более чем из ста ученых осуществляет поиск подобных нашей звездных систем с помощью метода гравитационного микролинзирования. Если между звездой и наблюдателем на Земле располагается массивный объект-линза (звезда, нейтронная звезда, черная дыра), то лучи света идущие от далекой звезды искривляются как в обычной линзе. Число фотонов дошедших до наблюдателя растет, что позволяет заглянуть дальше.
Когда объект-линза - это звезда с планетной системой, присутствие планет будет влиять на увеличиваемый ею свет. Это позволит обнаружить планеты. Если бы все звезды Млечного Пути были бы близнецами нашей звездной системы, то согласно статистическому анализу за прошедшие четыре года исследования методом гравитационного микролинзирования ученые должны были бы обнаружить шесть близнецов.
На данный момент обнаружена только одна такая система-близнец, ее открыли в 2006 году. В системе имеются свои версии планет Юпитер и Сатурн, расположенные на дальних стабильных орбитах. Это открытие означает, что около 15% звездных систем Галактики являются системами подобными Солнечной. Об этом было сообщено на 215 встрече Американского Астрономического Общества в Вашингтоне.
Исследователи уточнили, что это крайне грубая оценка на основе предварительных данных. Вероятно, она изменится, когда в ближайшие годы будут открыты новые звездные системы. Например, некоторые планетные системы могут состоять только из скалистых планет без газовых гигантов, метод не позволяет обнаружить такие системы, но их может обнаружить телескоп НАСА Кеплер.
19 марта произойдет редкое событие – Луна подойдет к Земле на минимальное расстояние. К тому же – это день полнолуния. Поэтому этому дню дали меткое название «суперлуние».
Вы знаете, что Луна вызывает приливы и отливы океанов и морей, влияет практически на все процессы, происходящие на Земле – начиная с роста растений, кончая настроением людей. И поэтому, конечно, приближение Луны к Земле вызовет «обострение» всех ее воздействий. И разрушительное землетрясение, и катастрофическое цунами в Японии очень хорошо укладываются в характеристику действия Луны на нашу планету.
На уровне отдельного человека суперлуние тоже окажет свое влияние. Луна действует на эмоциональную сферу, поэтому в этот период следует ожидать сильных реакций на раздражители, ухудшение настроение, повышение агрессивности, нетерпимость, склонность к конфликтам, раздражительность, вспыльчивость. Именно в этот период люди показывают свое истинное лицо. Надо постараться спокойнее относиться ко всему происходящему, чтобы не испортить отношения с родными и близкими людьми, надо быть осторожнее пути, чтобы не стать жертвой дорожно-транспортного происшествия, надо более терпимо относиться к чужим словам и поступкам.
В общем, в этот период сдержанность и доброжелательность – самое лучшее лекарство от избыточного воздействия Луны.
Конечно, надо обратить внимание и на здоровье. Метеозависимые люди могут чувствовать недомогание. Поэтому особенно в эти дни надо иметь под рукой все лекарства, необходимые при ухудшении состояния.