Нэнси Аткинсон - Непридуманные космические истории

«Таинственная гора»: так в большом увеличении выглядит «гора» из космического газа и пыли, которая представляет собой часть туманности Эты Киля. Верхушка столба длиной три световых года из холодного водорода рассеивается под давлением излучения близлежащих звезд, тогда как прячущиеся внутри этого столба звезды испускают потоки газа, которые струятся, образуя «вершины горы». Источник: NASA, Европейское космическое агентство и М. Ливио, а также команда 20-й годовщины проекта «Хаббл» (STScI)

– У нас нет недостатка в хороших предложениях, – говорит Йенкнер, – и запросов на наблюдательное время у нас в пять раз больше, чем мы можем удовлетворить.

В качестве директора института Сембах рассматривает рекомендации экспертного совета и принимает окончательное решение по дележке наблюдательного времени «Хаббла», причем иногда – на сеансы длительностью всего лишь в несколько минут.

– Те, кто у нас занимается составлением графиков наблюдений, на самом деле, наши невоспетые герои и героини, – говорит Сембах. – Они собирают эту громадную головоломку воедино каждую неделю, чтобы отправить готовый набор команд на орбитальную обсерваторию.

Астрономы, сумевшие заполучить наблюдательное время на «Хаббле», используют специальные компьютерные программы, чтобы формировать задания с деталями о том, что именно, когда и в течение какого времени им нужно пронаблюдать и какие фильтры они при этом хотят применить.

– Наши составители графиков наблюдений собирают эти начальные задания и вводят их в общую систему, решая, как наиболее оптимально совместить все, что требуется сделать, согласно всему набору программ, которых может быть больше двухсот, – описывает их деятельность Сембах. – Результатом их работы является долговременный годичный план, а затем они каждую неделю выстраивают детальный календарь событий на неделю предстоящую, и его точность доходит до десятых долей секунды.

Далее специалисты совмещают все наблюдательные планы с периодами времени, необходимыми для служебных задач, таких как поддержание высоты орбиты или выполнение сеансов связи для отправки на Землю результатов наблюдений и получения новых команд.

– Это все крутится, как заводной механизм: каждую неделю, весь год напролет, – говорит Сембах. – Это, на самом деле, очень интересный процесс.

Данные, которые «Хаббл» еженедельно присылает на Землю, могут занимать пространство до восемнадцати DVD-дисков. Результаты наблюдений, заказанные каждым астрономом, остаются его интеллектуальной собственностью в течение года – это означает, что у того, кому пришла в голову идея провести конкретные наблюдения, есть год на то, чтобы обработать и проанализировать полученную информацию. Но после этого любой желающий астроном имеет право скачать архивные данные из базы в Интернете и заниматься их анализом где бы то ни было в мире. На сегодняшний день половина научных работ, где были опубликованы новые находки и результаты, основаны на архивных данных «Хаббла».

Космический телескоп «Хаббл» (The Hubble Space Telescope) назван в честь астронома Эдвина Хаббла. В 1920 году он установил, что размытые пятнышки света в ночном небе, которые до него называли «спиральными туманностями», в действительности являются такими же галактиками, как наша, но очень удаленными от нас. Эта идея коренным образом изменила наш взгляд на то, какое место мы занимаем во Вселенной.

Но позже, в 1929 году, Эдвин Хаббл сделал еще одно изумительное открытие: оказалось, что почти все галактики движутся в противоположную от нас сторону, и чем дальше галактика от Земли, тем быстрее она убегает прочь. Идея расширяющейся Вселенной легла в основу теории Большого взрыва, согласно которой у Вселенной был момент начала развития, когда произошел колоссальный одномоментный выброс энергии, и с тех пор она не прекращает расширяться.

Определение скорости этого расширения – постоянной Хаббла– стало следующей задачей, но ее нельзя решить без ответа на вопрос о возрасте нашей Вселенной. До ввода в строй космического телескопа «Хаббл» астрономы могли сказать, что она образовалась от 10 до 20 млрд лет назад – это была не особенно точная величина. Но с этим мощным инструментом у ученых появилась возможность определить, что возраст нашего мира приблизительно 13,7 млрд лет, и они надеются отыскать еще более точное значение.

Сделанный космическим телескопом «Хаббл» снимок спиральной галактики NGC 3021, одной из тех, где наблюдались вспышки сверхновых типа Ia – их астрономы используют для более точного измерения величины, связанной со скоростью расширения Вселенной, которая называется постоянной Хаббла. Орбитальная обсерватория «Хаббл» также выполнила точные измерения свечения переменных звезд-цефеид в этой галактике: такие звезды пульсируют с частотой, которая находится в тесной корреляции с их истинной светимостью [30] . Это делает их идеальным ориентиром для измерения межгалактических расстояний. Источник: NASA, Европейское космическое агентство и А. Риз (Научный институт космического телескопа – STScI / Университет Джонса Хопкинса – JHU)

– Измерение срока жизни Вселенной – одна из тех задач, для каких «Хаббл» был задуман и спроектирован, – говорит Кен Сембах. – Сначала мы надеялись определить ее возраст с точностью до 10 %, а впоследствии смогли довести точность до 3 %. Теперь мы нацеливаемся на измерения с погрешностью в 1 %. С точки зрения космологии и астрономии это очень значительное достижение.

Другое открытие, совершенное в 1998 году при помощи космического телескопа «Хаббл», состоит в том, что, как бы это ни было невероятно, Вселенная расширяется с ускорением.

– Я думаю, что это практически для всех стало неожиданностью, – вспоминает Сембах. – Одно из сделанных «Хабблом» открытий, которые по-настоящему меняют картину и наше понимание всей Вселенной.

Гравитационное линзирование: Абель 370 – одно из первых галактических скоплений, в котором астрономы смогли заметить проявление феномена гравитационной линзы, выражающееся в том, что галактика переднего плана искривляет лучи света, идущие от более далеких галактик, и зрительно увеличивает их, попутно искажая форму. Из-за этого на снимке возникают дуги и полоски, которые являются изображениями галактик фона. Гравитационное линзирование представляет собой важнейшее для астрономов средство изучения распределения темной материи в массивных скоплениях галактик, поскольку распределение массы вещества можно воссоздать по тем гравитационным эффектам, которые оно оказывает. Источник: NASA, Европейское космическое агентство, команда публикации ранних наблюдательных результатов экспедиции обслуживания № 4 (the Hubble SM4 ERO Team) и Европейская координационная организация космического телескопа (ST-ECF)