Свечение межгалактического пространства и чем оно нам угрожает. Астрономия на QWERTY
У нас был большой перерыв в роликах. Сейчас мы выходим после длинного, после длинной паузы. Что сказать? [музыка]
Привет, Кирилл Масленников, Пулковский астроном, ведущий научно-популярного канала. Курицы! Тяжёлые времена, плохие времена, неправильные времена и правильные, в том числе, и для науки. Я не знаю, может быть, согласно классикам марксизма-ленинизма можно построить социализм в отдельно взятой стране, в отдельно взятой империи. Но что нельзя построить, так это фундаментальную науку отдельно взятой стране. Это я вам гарантирую.
В особенности вот так, как у нас сейчас, когда нет новых телескопов, нет приёмников. Тем не менее, вот мы снова с вами. Я недавно увидел заголовок: "Что такое Великий Трактор и чем он угрожает человечеству?" Я вспомнил, как когда-то давным-давно Александрович Козырев, я был на его популярной лекции в доме Композиторов в Ленинграде. И вот одна дама после лекции встала и задала такой вопрос: "Скажите нам, чем они опасны для человечества?"
Мне забавно, что когда речь идет о каких-то космических явлениях, то средний слушатель прежде всего ждет, что они несут ему какую-то беду, гибель, несчастье. При этом многие забывают, что Космос дает нам жизнь. Солнце, космическое тело, самое главное, даёт там и тепло, энергию и вообще всё остальное, что нам для жизни нужно.
Земля тоже космический объект, который обладает атмосферой и всякими другими полезными качествами. Короче говоря, Космос - это не обязательно гибели. И вы прекрасно себя понимаете, что всё это козни людей, которые хотят, чтобы было больше кликов, больше обращений, ну и тем самым больше трафика, больше денег и всё такое.
Дорогие друзья, пожалуйста, будьте разумны, не верьте всяческим фантастическим заголовкам. Не верьте, пожалуйста, фотографиям далёких планет, на которых там чуть не леса, горы, долины и реки изображены. Ну и Великий Трактор тоже, конечно, такая грозная вещь. И казалось бы, зловеще. Это, видимо, огромная сверхскопление галактик, которое находится на большом расстоянии от нас.
Но тем не менее, оно обладает такой большой массой, что в самом деле многие скопления галактик к нему с определенной скоростью стремятся. Но не составляет труда посчитать, используя формулы из учебника школьной физики, что Великий Трактор притягивает нас примерно в 5 миллиардов раз слабее, чем наше родное солнце. Поэтому не стоит ждать, что он нас в скором будущем поглотит. Это всё, остальное вселенная, всё будет в порядке, надеюсь.
Ну вот, поговорим о похожих вещах. Я хотел сегодня поговорить о том, как трудно исследовать распределение галактик во Вселенной, как структуру Вселенной на крупных планах, на крупных масштабах, насколько это трудно исследование. Дело в том, что, конечно, вы знаете, всё, что нас окружает, гигантское количество галактик — триллионы галактик со всех сторон.
Те, кто видел глубокое поле Хаббла, могут себе представить, как бы всё небо закрыто этими мельчами, каждое из которых означает далёкую вселенную. Но с другой стороны, не забывайте о другом: глубокое поле Хаббла получено в избранной площадке, которая строго отбиралась, площадки, в которые как можно меньше влияют полевые газовые массы, пропитывающие нашу собственную Галактику.
А вот как раз то, что в плоскости нашей галактики скопилось такое огромное количество пыли и газа, создаёт эффект зоны избегания. Вы знаете, что на небе примерно пятая часть неба вообще не видна в оптике. Мало-мальски далеко просто потому, что облака пыли не пропускают оптическое излучение от галактик этой области.
Великий Трактор, между прочим, и большая часть всех скоплений лагерей, которым мы принадлежим, находятся, как назло, в этой зоне избегания и практически не видны в оптике. Всё, что мы можем рассчитывать — это радионаблюдение, это глубокий инфракрасный диапазон, где длинные волны значительно больше, и они проходят сквозь пыль.
Вот я хотел сегодня рассказать об одной конкретной работе, которая тесно связана вот с этими проблемами. Но сейчас, пока мне кажется, что вы уже ловили технические трудности, которые здесь возникают для того, чтобы представить себе распределение галактик в космосе. Во Вселенной проводятся регулярно обзоры обозрения галактик. Это делают специальные обзорные телескопы с большими полями, с гигантскими матрицами размером там чуть ли не метр на метр, количеством пикселей на матрицу в миллионы и так далее, десятками миллионов пикселей.
Вот вам совсем недавний образец такого открытия. Совсем недавно было получено вот это изображение, которое вы сейчас видите. Это Галактика, называется Dungelow 1, установлен большой радиотелескоп сантиметрового диапазона, который получил изображение этой Галактики. Это не оптика, это визуализация на волне мицерального водорода 21 см.
Галактика вообще-то по размеру такая же, как знаменитая Галактика в треугольнике. Она сравнительно недалеко от нас находится, но полностью закрыта по её зоне избегания. Вот такие наблюдения позволяют открывать довольно близкие и до сих пор неизвестные нам Галактики.
Сейчас я хочу ещё вспомнить известный обзор галактик по небу, которая называется это название, и смысл просто в том, что несколько крупнейших панорамных телескопов с большим полем фотографируют большие участки неба с хорошей разрешающей и проницающей способностью и получают распределение огромного количества галактик на небе. Вот обзор Гамма, в котором участвует англо-австралийский телескоп, два известных вам обзорных телескопа Европейской Южной обсерватории — ВСТ и Виста. Ещё несколько крупнейших радиотелескопов. Вот они добились того, что сейчас этот обзор объединяет данные о более чем 300.000 галактик.
Вот замечательный фильм, который вы сейчас смотрите. Не думайте, что это просто такая компьютерная симуляция, это всё реальные галактики, расстояние до которых и положение которых на небе точно определены. То есть вот эта эффектная картинка — это как будто мы летим сквозь все эти галактики. Затем их исключением, что это не придуманные точки, а все эти замечательные распределены реальным образом. Это реально измеренные объекты.
На фоне этого обзора Гамма была очень интересная работа. Автор её — доктор Кристина Мартина Исламбелья из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии. Что они сделали? Они по обзору Гамма выбрали несколько групп скоплений галактик, и эти скопления галактик, выделенные в обзоре Гамма, они дополнительно исследовали с помощью вот этого удивительного инструмента, так называемая камера.
Это цифровая камера оптического инфракрасного диапазона с огромной разрешающей способностью, с огромным размером, с линзой порядка 70 см и примерно такой же ПЗС-матрицей, и устанавливается в первичном фокусе восьмиметрового японского телескопа Subaru, которые, знаете, установлены в горах Мауна-Кеа. И вот с помощью этой фантастической мощной матрицы, с помощью этой фантастически мощной камеры — это можно сказать телеобъектив размером более чем полтора метра в диаметре с линзами 60-70 см.
С помощью этой сверхчувствительной камеры они стали исследовать вот эти группы галактик на предмет поиска такого удивительного явления. Я даже сам не так давно знал о том, что существует такой специальный вид излучения — интригующий свет, очень слабое свечение, которое создаётся отдельными звёздами в межгалактическом пространстве. Вообще между галактиками пусто. Ну, там есть межгалактический газ, но отдельных объектов светящихся там, как правило, не бывает.
И вот сравнительно тесная группа галактик, близкие проходы с приливным воздействием одной галактики на другую, ведут к тому, что какое-то количество звёзд, довольно небольшое, впрочем, вырывается отдельно от галактики и остаётся блуждать в межгалактическом пространстве, как бы оставшись потерянными. Такие, я бы сказал, звёзды-сироты, звёзды потерянные своими галактиками. Вот это достаточно разрешённое семейство звёзд и создаёт внутри групповой свет. Он крайне слабый.
Достаточно сказать, что он примерно в 50 раз слабее обычного фона неба. Наверное, знаете, что даже самое тёмное небо никогда не бывает абсолютно чёрным. Какие факторы ведут к священному ночному небу? Это прежде всего так называемые фотохимические процессы в верхней атмосфере. Небо немножечко светится само, воздух немножечко светится сам.
Кроме того, есть такое известное явление — зодиакальный свет. Это тоже рассеянное излучение в плоскости нашей планетной системы, и эта пыль создает очень слабое, но довольно четко различимое свечение на тёмном ночном небе. И, наконец, третий компонент свечения ночного неба — это неразличимые далекие звёзды, которые покрывают более-менее всё небо.
Сами по себе они не видны, но рассеянный свет от них тоже даёт некоторый флот свечения. Так вот, это общее свечение тёмного ночного неба оказывается примерно в 50 раз сильнее, чем межгрупповой свет. То есть это на самом деле сложнейшая техническая задача.
Вот заслуга обратилась её группы заключалась в том, что они разработали очень тонкую методику инструментального вычитания всевозможных фонов. Они последовательно друг за другом вычитали, о которых я сказал, затем переходили к вычитанию галактик их внешних областей, и вот то, что осталось после всех этих процедур вычитания — вот это и оказался сверхслабый межгрупповой свет.
Что самое удивительное, они сумели даже проанализировать его спектральный состав. Они смогли показать, что в среднем звёзды, которые образуют это групповое свечение, они, как ни странно, достаточно молодые. Казалось бы, если они когда-то были вырваны из своих галактик, должны быть более старыми. А вместе с тем у них низкая металличность, что вообще-то для молодых звёзд нет.
Вот я думаю, что это предмет дальнейших исследований: почему такой странный состав у этих межгалактических связанного населения. Во всяком случае, вот такой интересный новый аспект для изучения систем галактик и того, что происходит между галактиками, он этой работой открыт.
Мне кажется, это очень важно ещё вот в каком смысле. Смотрите, в будущем году мировая астрономия ожидает двух крупных, очень прорывов чисто инструментальных. Во-первых, будет запущен спутник «Евклид». Это спутник, который полетит снова в точку на Граждан и будет делать примерно то же самое, что делал спутник «Планк».
Он будет, но правда, это будет происходить в инфракрасном диапазоне, исследовать самые далёкие объекты во Вселенной, будет исследовать распределение галактик до самых больших проницающих сил у горизонта видимой вселенной и изучать их распределение. И второй инструмент не менее важный — это наземный телескоп.
Тоже вы всё об этом знаете. Работа имени Вера Рубин. Я рассказывал об этом, помогу в отдельном ролике. Самому хотелось бы его найти и заново пересмотреть, потому что это крупнейший панорамный телескоп, как раз вот такой, о которых я сегодня рассказывал. Обзорный телескоп с гигантским полем зрения, у него поперечное поле зрения будет около 6,5 градусов.
Не забывайте, что Луна имеет диск в полградуса. То есть это просто гигантский кусок неба, насколько я помню. А телескоп Рубин будет покрывать всё небо в течение двух ночей. То есть представляете себе, в течение двух ночей он будет получать полную картину всего полушария небесного свода.
Фантастические совершенно результаты, и он, конечно, даст нам огромную информацию о распределении Вселенной, во-первых, а во-вторых, это будет, конечно, очень важные источники знаний по градиентным объектам — объектах, которые появляются на короткое время и тут же исчезают. А это самые интересные объекты Вселенной — это вспышки, это гамма-всплески, это быстро летящие астероиды, которые могут угрожать Земле, и многие всякие другие объекты.
Вот, видите, я в результате закончил тем, с чего начал. Опять стал говорить о том, что есть какие-то космические опасности, восклицающие астероиды, которые могут угрожать Земле. Тем не менее, надо их изучать, надо быть готовым к тому, что они могут появиться. И тогда надо будет как-то что-то с ними делать, как-то с ними справляться.
Будем ждать этих двух крупнейших астрономических событий 23 года. Очень постараемся сообщить вам об этом. Надеюсь, что мы сможем это сделать. Давайте вместе надеяться. До свидания. Пока. [музыка]