Хабблу и Уэббу подвинуться! — Запущен космический телескоп «ЕВКЛИД»
Произошло крупнейшие события нашей науки и в космонавтике. Запущен космический телескоп!
Привет, кирилластников Пулковский астроном, ведущий научно-популярного канала. Курите! Поздравляю всех с успешным запуском нового космического телескопа 1 июля с Мыса Канаверал в Соединенных Штатах при помощи ракеты iPhone 9 Илона Маска. Хотя первоначально предполагалось, что ракета-носитель будет российской "Союз", известное событие помешали этому. Запущен новый космический телескоп, его хозяин — Европейское космическое агентство.
Хотя запуск происходил из Соединенных Штатов, но научную миссию осуществляет грандиозный консорциум, в который входит 16 стран около 100 научных институтов и лабораторий, примерно 1200 научных сотрудников. Ведутся провождения этой абсолютно невероятной масштабу миссии. Вот сейчас несколько слов о том, что она, собственно говоря, будет делать.
В чем задача этого космического телескопа? Начнем с технических данных. С какой-то стороны, казалось бы, это довольно скромный инструмент. Мы знаем, что сейчас летает трехметровый телескоп "Хаббла", 6,5 метровый "Джеймс Уэбб". У этого телескопа главное зеркало всего-навсего 1 метр 20 сантиметров, то есть по размерам он сравнительно скромный. У него нет никаких составных частей, которые там как зонтик распускаются, как это было. Он запускает единый двухтонный конструкции, летит. Кстати, тоже в точку миссия "Гая", и миссия Российская "Гамма" лететь будет туда целый месяц в общей сложности.
Снова надо сказать, что спектральная полоса, в которой будет принимать излучение этот телескоп, она тоже смещена в инфракрасную сторону, как и "Джеймс Уэбб". Этот телескоп не видит ничего голубей и зеленого света, зато достигает длины волны трех микрон в ближней инфракрасной области. Разрешение примерно 1/10 угловой секунды у него. Широкое поле примерно 0,56 градусов, то есть поле как у диска Луны. Диск Луны — это как раз примерно полградуса.
Теперь самое главное. В чем смысл? В чем особенность этой миссии? В то время как телескопы открыты для большого количества проблем, существует специальная комиссия, которая отбирает задачи для этих телескопов. Там разные объекты, разные задачи всех галактик, которые видны нам вокруг нашей собственной Галактики на расстоянии до примерно 10 миллиардов световых лет. То есть цель этого телескопа — построить трехмерную карту Вселенной на расстоянии до 10 миллиардов световых лет. Совершенно фантастическая по объему задача! Это примерно 10 миллиардов объектов. Это взгляд во времени в глубину развития Вселенной примерно на 60% её текущего возраста.
Это всё очень похоже на то, что делает в таком масштабе знаменитая миссия "Гайя". Она делает это уже 10 лет, она построила уже трехмерную карту звезд, окружающих солнечную систему, построила трехмерную схему огромного куска нашей собственной Галактики. Будет строить теперь более подробно для чего это делается.
Какие научные задачи будут решаться? 1. Мы хотим выяснить распределение темной энергии на больших масштабах во Вселенной. То есть вы знаете, что Вселенная расширяется с ускорением, это сравнительно недавно установленный факт. Но мы не знаем точно, каким образом это ускорение распределено по всему объему Вселенной. Мы знаем, что началось оно не с самого начала, не с большого взрыва, оно началось примерно 6 миллиардов лет назад. И вот одна из задач этой миссии — это выяснить, как распределяется ускорение по разным частям неба, по разным участкам Вселенной.
К сожалению, из-за пылевого поглощения в нашей Галактике этот телескоп не сможет наблюдать Вселенную во всей сфере. Будут закрыты области, которые находятся в плоскости Галактики, где пыль не позволяет заглянуть сколь-нибудь далеко, и будут закрыты области, совпадающие с плоскостью Солнечной системы, где тоже много пыли, где тоже трудно посмотреть далеко. Таким образом, будет доступно примерно 30 процентов, 1/3 всего видимого нам неба. Но согласитесь, это тоже очень много — третьего небо, треть всей Вселенной, это тоже огромное количество объектов.
Так вот, в этой третьей Вселенной мы будем знать, как распределяется темная энергия по времени. Мы сможем увидеть сам механизм. Второй важнейший вопрос. Изучая распределение галактик по небу, изучая форму самих галактик, мы сможем в крупном масштабе определить распределение по небу темной материи. Это очень интересный вопрос. Казалось бы, как можно выяснять её распределение по небу, если она изначально темная, не взаимодействует с излучением, не поглощает его, ничего не испускает? Как в принципе можно говорить о её распределении?
Дело в том, что мы знаем, что тяготеющие массы лизируют свет, находящихся за ними светящихся объектов. В крупном масштабе мы часто видим это как гравитационные линзы вокруг отдельных объектов. Это так называемые "кольца Эйнштейна", когда случайно совпадает на небе по какой-то близлежащей массивное тело и прямо за ним находится далекий квазар. Ближайшее тело действует как линза, играя с излучением, идущее сзади него, и показывает нам в виде колечка, вот как вы сейчас видите на ваших экранах. Но и рассеянная масса, вот как темная материя, приводит к такому искаженному виду только в статистическом смысле. Это так называемое слабое микролинзирование.
Как это можно себе представить? Вот, допустим, что мы видим поле галактик без всякой темной материи. Там галактики разбросаны более или менее хаотично. Если теперь мы поместим между этим полем галактики и своим телескопом вот этот вот экран невидимой темной материи, которая будет изгибать лучи света и как-то их искажать, у нас появится деформация. У нас появятся искривления хаотически разбросанных галактик, определенные линии вокруг которых они будут группироваться. Мы, анализируя свойства этого поля, геометрические, можем вычислить распределение тяготеющих масс, ведущих к таким искажениям э положению и форме галактик. Вот на этом принципе, на принципе слабого микролинзирования и будет работать "Эвклид".
Он будет по огромным областям неба составлять вот такие карты микролинзирования и переводить их в распределение невидимой темной материи. Эта задача, которой только пытаются подступиться до сих пор, и в таком масштабе никогда не решали. Для этого понадобился вот этот вот запуск.
Третья важнейшая задача — история развития галактик. Заглядывая вглубь Вселенной на 10 миллиардов лет, мы видим таким образом одновременно галактики разного возраста — 12 миллиардов лет, 8 миллиардов лет, 6. Мы видим галактики, которые посылают нам свет, находясь на разных этапах своего развития. И теперь, видя все эти временные слои одновременно, мы сможем сопоставить форму галактик.
Глядя на распределение больших масс галактик по небу, мы сможем уточнить то, что называется крупномасштабной структурой Вселенной. Вы знаете, наверное, что галактики не хаотически разбросаны в космосе, они образуют определенные нити, то, что называется космической паутиной огромного масштаба. И это неравномерность распределения — это следствие первоначальных звуковых колебаний в ранней Вселенной, когда ещё не было ни звезд, ни галактик, ни облаков темной материи, когда вся Вселенная представляла собой такой вот суп из протонов, нейтронов и электронов.
Мы видим изменения плотности в этой первоначальной Вселенной по распределению акустических волн в реликтовом излучении, и вот неравномерности плотности уже образовавшихся каким-то образом должны согласовываться вот с этими первичными неоднородными плотностями в первоначальной вот этой массе, из которой все образовалось. Эта тоже совершенно уникальная задача, которая впервые в таком масштабе поставлена, её тоже должен решить космический телескоп "Эвклид".
И наконец, уже такой бай-продукт — это пятая задача, но она не ставится как специальная для "Эвклида", а просто мы надеемся, что будем получать эту информацию на еду. Основная возможность следовать в очень подробном масштабе звезды близких к нам галактик, возможность регистрировать появляющиеся на небе на очень короткое время и быстро исчезающие — это вспышки сверхновых звезд в галактиках, это гамма-всплески, это даже астероиды, которые неожиданно в поле появляются, откуда и иногда опасно на Земле. Это всё тоже будет регистрировать "Эвклид".
В результате мы получим, по крайней мере, такой план. Три больших релиза данных. Первый из данных должен выйти примерно через полтора года, то есть к концу 25 года мы ожидаем первой набор данных этой миссии. И потом будет ещё два релиза. Как я уже сказал, вся миссия рассчитана на 6 лет, а если повезет — то и немного больше, если аппаратура выдержит и хватит горючего. Общий объем данных — примерно 10 петабайт информации! Совершенно фантастический какой-то объем информации, которую будет ещё много лет, конечно, после окончания миссии, будет ещё обрабатываться.
Вот такие грандиозные перспективы открывает запуск этой миссии. Надеюсь, что ещё не один раз мы встретимся с вами здесь, обсуждая. Но раньше, чем года через два. Подписывайтесь на наш канал! Бонус для тех, кто досмотрел до конца — преданные зрители. Мы думали, что мы какие-нибудь леса стали заходить, чтобы снимать наши ролики? Нет, мы все еще находимся в Пулковской обсерватории. Это Западный склон Пулково. Здесь когда-то даже был лыжный подъемник. Здесь установлен вот такой поклонный крест, установлен он по инициативе нашего прежнего, даже предыдущего директора Виктора Кузьмича Абалакина. Это было в девяностые годы, и крест символизирует как бы память всем жертвам драматической истории нашей страны, независимо от того, как они, при каких условиях они погибли. Это и война, это и сталинские другие приключения, которые, как вы наверное знаете, история других стран. Вот в память всем этим крест.
Ну и вообще отсюда открывается прекрасный вид.