Гравитационная линза «Карусель» и новый взгляд на первичные черные дыры. Кирилл Масленников QWERTY

[музыка] Привет! 25 сентября двадцать четвёртого года, пятый выпуск астрономических новостей. Привычная картинка. Извините, привыкайте. В этот раз очень много новостей. Я боюсь, что будет длинный выпуск. Так что запасайтесь попкорном, как [музыка] говорится.

Первая новость о ней уже опять повсюду раззвонила, но я может быть расскажу чуть-чуть подробнее. Уникальная гравитационная линза Карусель. Вы знаете, что есть спутники в Клит, цель которого - выяснение истории Вселенной. В смысле развития тёмной энергии, в смысле того, равномерно ли распределение тёмной энергии по времени, по масштабу Вселенной. Очень похожая программа ведётся и с земли. Это программа дези, расшифровывается это мощный спектрограф, установленный на метровом телескопе национальной омичей оратории Соединённых Штатов. НТК сам по себе прибор.

Конечно, стоит того, чтобы о нём чуть-чуть подольше поговорить. Во-первых, для того чтобы он действовал, пришлось построить специальный оптический корректор. Гигантская махина, да и он кране. Какие тут гигантские линзы! Он нужен для того, чтобы расширить поле. Поле с этим корректором 8°. Вы понимаете, что это действительно очень большое поле.

А дальше в фокальной плоскости устанавливается вот такая сложная система. Это 5.000 отдельных регулируемых каналов, роботизированных, каждая из которых выдаёт свой спектр. Таким образом, единовременно в поле зрения можно получать 5000 спектров различных объектов. Началась эта история 15 мая двадцать первого года. Обзор начался в эту дату, и план такой: 40 миллионов галактик, квазаров за 5 лет надо получить вот такую трёхмерную карту Вселенной.

Уже вышел предварительный обзор, уже вышла предварительная карта, по себе самое полное из всех построенных до сих пор. Дополнительно три телескопа обеспечивают проект des предварительными данными, но чтобы было видно, куда на что наводить вот эти 5.000 каналов. С этого момента начинается история линз Карусель. Дело в том, что в процессе вот этой подготовки поля проекта дези открывается большое количество новых объектов, в частности, новых гравитационных линз.

Вы знаете, все что такое гравитационная линза. Это когда, ну вот, видите сейчас на картинке, кто не знает. Посмотрите. Значит, когда у нас есть на переднем плане объект большой массы, он служит гравитационной линзой, искривляется пространство так, что находящийся за ним случайно, если такой есть находящийся за ним объект, он образует такие боковые усиленные изображения, правда деформированные, по краям этого кавитационного поля.

Вот таких ционных линз нам известно много. В частности, есть такая специальная конфигурация, которая называется крест Эйнштейна, когда симметрично очень расположена масса в этой гравитационной щелине и получается четыре сфокусированных объекта, такая крестообразная картинка. Каждое изображение - это изображение одного и того же объекта, расположенного далеко за гравитационной линзой.

Так вот, в данном конкретном случае это просто какой-то совершенно невероятный уникальный случай. За Центральной линзой, а вот вы сейчас видите на экране именно эту картинку, и Центральная линза - это вот обозначенные четыре сравнительно ярких галактики из одного и того же массивного скопления. Так вот, за этой граф линзой на одной линии оказалось семь объектов, семь галактик и квазаров, расположенных на одной и той же линии, но на разных глубинах.

То есть вот такое фантастическое совпадение! Это, как выразился один из комментаторов, один из людей, которые писали отчёт об этом деле, выразился так, что вот вообще гравитационную линзу найти - это как иголку в стоге сена, потому что трудно представить себе, чтобы два объекта были ровно на одной линии. А тут, в стоге сена, мы нашли семь иголок!

К тому же все эти иголки расположены одинаково, остриём показывают в одну и ту же сторону. Вот такой удивительный объект - это и есть гравитационная линза Карусель, суть работы которой представляется заключается в общем вот в чём. Сам инструмент дези не определил точно красное смещение этих семи объектов и таким образом не расположил их на нужных расстояниях, на их собственных расстояниях.

Пришлось делать это дополнительно с помощью VLT, с помощью знаменитого спектрографа МУЗА, который и определил красное смещение пяти из семи этих объектов. Два объекта так и не удалось точно расположить на луче зрения просто потому что не нашлось спектральных линий для того чтобы определить красное смещение. Значит, красные смещения, которые получились сейчас, вот эти пять - вы их сейчас видите.

Видите, что по сути дела объекты расположены от расстояний примерно от 7 с по до 12 миллиардов световых лет, то есть практически до ранней Вселенной, до границы, почти до границы наблюдаемой области Вселенной - до 12 миллиардов световых лет. Сам по себе анализ этого набора объектов ещё впереди. Ещё предстоит понять, насколько отличаются их скорости убегания, насколько это может изменить наше представление о тёмной энергии. Для ради чего всё это на самом деле и делается.

Так вот, крест Эйнштейна здесь тоже, причём это самый большой крест Эйнштейна из всех, которые до сих пор открыты. Это свидетельствует о симметричном распределении масс в линзе, а распределение масс в линзе доминирует, доминирует тёмной материей. То есть дополнительно мы ещё получаем и некоторую информацию о том, как распределена тёмная материя в самой гравитационной [музыка] линзе.

Ну а теперь вторая новость. Самый длинный из известных релятивистских сверхмассивных чёрных дыр. Вспомним, что в свесив чёрных дырах, расположенных в центрах галактик, обычно из них истекают джеты - струи вещества, частиц, излучения, которые возникают в результате сложного взаимодействия гравитации, аккреции и магнитного поля. Это не везде так бывает. Это бывает именно в активных э массивных чёрных дырах.

Скажем, в нашей Галактике этого нет, потому что у нас спокойное СВ (черная дыра). А вот в активных галактиках там свесив дыры порождают вот такие вот релятивистские джеты. Эти джеты странным образом имеют огромную длину. Почему странным образом? Потому что, в общем-то, непонятно, почему они не это очень долго на очень больших расстояниях. Иногда не происходит. И вот довольно часто открываются гигантские джеты.

Вот вы сейчас видите джет радиогалактики Центавр А, одной из первых открытых радиогалактик. И казалось бы, такие очень внушительные джеты, но на самом деле это джет по длине равный примерно детям размерам нашей галактики. Не так давно, в году, та же самая группа, которая сейчас открыла вот новый ДТ, о котором я буду рассказывать, уже открыла гигантский джет Alc. И у него размер двойного джета примерно был равен 100 диаметрам нашей галактики.

Эти не десяти, как в том случае, а уже 100. Так вот, суть нынешней работы заключается в том, что открыли в этот раз джет размером в примерно 130 диаметров галактики. Для того чтобы его открыть, был использован интересный прибор - это Европейский телескоп метрового и метрового диапазона ЛОФАР, то есть решётка телескопов низкочастотных. Это значит длина волны - метры и десятки метров.

Хочу напомнить, что начиная примерно с 30 метров атмосфера закрывает распространение таких волн. И паре десятков метров мы видим с большой чувствительностью вот такие вот джеты. И вот на телескопе ФАР этот джет был открыт. Телескоп тоже интересно устроен. Все направлены антенны. Это не промальчежские тарелки, как мы привыкли, а это просто дипольные антенны, уложенные на земле, довольно большого диаметра.

Сигналы от отдельных антенн не объединяются электрически. То есть это всё не действует как единая большая антенна, как это бывает в большинстве решёток. Вместо этого вот эти дипольные антенны отдельно на каждой станции комбинируют свои сигналы. Получается как бы аналоговый сигнал, он оцифровывается, а потом все станции, а их много, вот уже сейчас есть 52 станции, семь тих стран участвует в этом консорциуме, всего 20.000 маленьких таких вот антенн в ПДХ станциях.

38 станций на территории Нидерландов - это страна, которая первая. Значит, трудно их вылавливать, это очень слабые объекты, и только огромная чувствительность ЛИСКО ЛОФА позволяет их вылавливать. Причём здесь тоже используется гражданская наука. Эти изображения тоже рассылают по мобильным телефонам желающих, и они ищут вот такие вот мелкие детали.

На была открыта в Северном небе в области, которую покрывает поле ФАР. Готовится уже статья, где описано 88.000 таких Мега-джетов. Она скоро выйдет в астрономи USTR PHYSICS. Нынешний джет 23 миллиона световых лет, 7 мегапарсек, общая длина 7 мегапарсек. Как я уже сказал, это ну даже не 130, а около 140 млечных путей, уложенных друг за другом. Прежние размеры, напомню, не превосходили 5 мегапарсек.

А вот сейчас вот такой вот гигантский. Напомню вам, что расстояние между Вечным Путём и Андромедой, галактикой Андромеды, меньше одного мегапарсек. Это примерно 3/4 одного мегапарсек, а здесь 7 мегапарсек. Две гигантских струи. Там сами джеты, ядро радио полости и внутренние внешние горячие точки в Южном джете. Они возникают при столкновении джета с более плотным веществом.

Дали название этому ДТ из греческой мифологии. Он называется Порфирин. Вроде был такой могучий герой в греческой мифологии. И вот так назвали этот Мега-Джет. Что нам здесь интересно? Опять-таки прежде всего интересно, почему джет стабилен на космологических расстояниях. Причём смотрите, это же возраст достаточно большой, примерно половина возраста Вселенной. Мы видим этот Т на возрасте примерно около 8 миллиардов световых лет, и значит, Вселенная гораздо плотнее, чем сейчас.

И тем не менее в этой сравнительно плотной среде этот джет распространяется. Там ударная волна на концах и всё такое. Но вот почему он не разрушается - остаётся интересным. Подключили ещё один метровый телескоп, знаменитый GIRC в Индии. Там оказывается, вблизи Ны, есть вот такая тоже интерферометрия структура, которую вы сейчас видите у себя на экранах.

И обсерватория Кека провела оптические наблюдения, которые помогли дополнить всю эту историю. Вот такая новость, и предстоит, конечно, сейчас ещё серия исследований этого ДТА. Надо понять, впрочем, какие там магнитные поля в его окружении. Вообще интереснее всего, что происходит в окрестности этого гигантского выброса. [музыка]

Напоминаю вам солнце, сино. Я хочу вам напомнить, перед нами по-прежнему маячит загадка тёмного вещества. Совсем кстати, недавно - это уже не входит в перечень новостей, но вы, наверное, слышали об этом - был отчёт очередного подземного устройства, которое пытается поймать частицы тёмной материи. В очередной раз не поймала. И мы до сих пор не понимаем, в общем, что составляет 4/5 наблюдаемого блинго вещества, наблюдаемого вещества во Вселенной.

Это непонятное субстанция частиц, которые не взаимодействуют ни с излучением, ни с обычной материей. Найти так и не удаётся, но и по неволе возникают всякие параллельные идеи. Вот одна из них заключается в том - экзотическая, конечно, идея, но она высказана, ещё по-моему в семидесятых годах, что на роль тёмного вещества, тёмной материи могут претендовать чёрные дыры, но не большие чёрные дыры, какие мы знаем.

Они производили бы линзирование, которое невозможно было бы не заметить. Микроскопические чёрные дыры, чёрные дыры массой в астероид. И при таких массах чёрная дыра должна иметь размер порядка размеров атома. Вот такие экзотические объекты, которые, казалось бы, одновременно и из микромира, и в то же время имеют массу, которая переводит их в мегамир. Откуда они могут взяться - первый вопрос.

Дело в том, что из любого из нас можно делать чёрную дыру, если как следует сжать. Но кто будет сжимать? Вопрос вот какой: здесь тоже не существует пока что механизма известного, который позволил бы получать такие чёрные дыры. При взрывах звёзд получаются чёрные дыры значительно больших масс. Поэтому возникла идея, что эти чёрные дыры должны быть первичными.

Они должны возникать при рождении Вселенной, при тех процессах, которые происходят в ходе большого взрыва. Вот там можно надеяться, что какие-то полости будут сжиматься давлением настолько сильно, что возникают такие микроскопические чёрные дыры. В чём суть работы, о которой я говорю - работа, опубликованная не в астрономическом издании, а в Physical Review. Люди посчитали, что такие микроскопические чёрные дыры для того, чтобы обеспечить наблюдаемое количество тёмной материи, должны проходить через солнечную систему.

Ну, по крайней мере, раз в десятилетие такой микротом должен пронизывать солнечную систему. Раз в несколько лет, как можно это заметить? Вот тут в этом-то и заключается суть работы. Если бы такой микротом пролетел мимо кого-то из нас, то метров на 6 могло бы отбросить человека. Вероятность такой встречи, такой микроатом пролетит мимо, скажем, Марса, он повлияет на положение Марса с точностью до нескольких метров, а это уже величина, вполне регистрируемая современными средствами измерений.

Вы, наверно, слышали, я недавно рассказывал о миссии, на которую установлена аппаратура, способная установить положение корабля на расстоянии Юпитера с точностью до нескольких метров. Мы можем контролировать положение точки с точностью до неких десятков сантиметров. Таким образом, вот такая подвижка может быть зарегистрирована. Это есть, собственно, суть работы - предложено тщательно отслеживать положение Марса, как в будущем, так и в прошлом, посмотреть, не происходило ли таких, как они говорят, в область то есть каких-то коней мани летия.

И если удастся выловить такой вобл, то вот они теперь предлагают объяснение этому явлению: это мимо него пролетела микроскопическая чёрная дыра, массой в крупный астероид, которая и чуть-чуть подействовала на положение Марса. Интересное предложение. Честно говоря, мне кажется, что довольно безнадёжное, но захотелось показать вам, какие бывают иногда, значит, попытки. Какие бывают вызванные, может быть, отчаянием. Потому что никак не удаётся найти эту проклятую тёмную материю. Вот какие бывают попытки всё-таки её как-то [музыка] поймать.

Новости номер четыре. Это Letter, попытка оценить число сверхмассивных во Вселенной на основе анализа ловкого ультра-поля. Не надо телескоп Хаббл за своё существование снял несколько глубоких полей, проникающих до границ наблюдаемой Вселенной практически. И на этих полях десятки тысяч объектов на разных расстояниях. Предлагается вылавливать из этого глубокого поля сверхмассивные чёрные дыры на основании переменной активности галактических ядер. Если есть активное галактическое ядро, оно вызывается, как мы все сейчас считаем, присутствием там свесив, ночной чёрной дыры акционного диска.

Ну как у квазара. Но это связано с оптической переменной, обязательно не только с радиопетлём. То, что с чёрными дырами, не всё ясно, что они скорее всего могли... Нет, не буду говорить, скорее всего это слишком ответственное заявление, что они могли образовываться как первичные объекты сразу в ранней Вселенной, и потом уже вокруг них им стягивало звёздное вещество. Вокруг них образовывались галактики, а сами эти дыры были с самого начала. Вот такая тоже интересная [музыка] работа.

И наконец, последняя новость, печальная, надо сказать. Сразу предупреждаю. Ну все знают, кто такой Илон Маск, все знают его сеть старлинк, спутников связи. Этот старлинк, как известно, очень беспокоит астрономов, потому что количество этих ра будет е большим, мешает это ВС наблюдения, особенно наблюдения широким полем. Международный астрономический союз уже выступил с протестом на этот счёт, обратился в ООН, но весь шум, скорее всего, пока что ничем не имеет шанса закончиться.

А тут вот какая история: после Оптиков на это всё поколение спутников старлинк гораздо ярче в радиодиапазоне, чем первое поколение. Причём ярче не в тех волнах, на которых старлинк должен работать. А это что значит? Это значит, что это какие-то непредвиденные помехи от старлинк, что-то на этих спутниках нечаянно работает как антенны. Это не заметили их производители. Радиоастрономы забили тревогу, обратились к инженерам старлинк. Исходят поиски этих источников, источников этого непредвиденного радиоизлучения, которое оказалось очень ярким.

Сейчас примерно ситуация такая, как будто вы хотите наблюдать очень слабую звезду рядом с полной Луной. Вот так работают эти старлинки в радиодиапазоне. Новые примириться с этим довольно трудно. Тут ещё одна идея возникла, что возможно, что это связано с серией военных американских спутников, которые считаются строго секретными. Оказывается, что они неожиданно в этом радиодиапазоне светят так ослепительно, что скрыть их вряд ли удастся.

Короче говоря, вот такая печальная история. Это опубликовано в астрономии astrophysics в качестве письма к издателю. Вот на этой печальной ноте я заканчиваю сегодняшний обзор. До свидания, до новых [музыка] встреч. H [музыка]