Межзвездная пыль на службе ученых

Ю. Ковалев со своим учителем, академиком РАН Н. Кардашевым, на конференции «Шкловский 100». Фото Н. Деминой

Ю. Кова­лев со сво­им учи­те­лем, ака­де­ми­ком РАН Н. Кар­да­ше­вым, на кон­фе­рен­ции «Шклов­ский 100». Фото Н. Деми­ной

Так быва­ет, что прось­ба о ком­мен­та­рии к ста­тье пре­вра­ща­ет­ся в отдель­ный рас­сказ. На прось­бу ТрВ-Нау­ка про­ком­мен­ти­ро­вать воз­мож­ность уви­деть тень от чер­ной дыры зав. лабо­ра­то­ри­ей АКЦ ФИАН Юрий Кова­лев рас­ска­зал о совре­мен­ном ста­ту­се про­ек­та по иссле­до­ва­нию цен­тра нашей галак­ти­ки на назем­но-кос­ми­че­ском интер­фе­ро­мет­ре «Радио­астрон».

Зада­ча по наблю­де­ни­ям цен­тра нашей галак­ти­ки (объ­ект SgrA*) с экс­тре­маль­ным угло­вым раз­ре­ше­ни­ем не сто­я­ла в спис­ке клю­че­вых про­грамм при пла­ни­ро­ва­нии мис­сии. Хоро­шо извест­но, что на сан­ти­мет­ро­вых радио­вол­нах излу­че­ние из цен­тра галак­ти­ки силь­но рас­се­и­ва­ет­ся на тур­бу­лент­ных обла­ках меж­звез­до­ной пыли, соот­вет­ствен­но, «Радио­астро­ну» ожи­дать там нече­го.

Ситу­а­ция кар­ди­наль­но поме­ня­лась после откры­тия «Радио­астро­ном» ново­го эффек­та рас­про­стра­не­ния радио­волн, так назы­ва­е­мой суб­струк­ту­ры рас­се­я­ния. Пер­вый резуль­тат был полу­чен при наблю­де­ни­ях пуль­са­ров уже в 2012 году [1]. Зона излу­че­ния у них крайне ком­пакт­ная (несколь­ко мет­ров), но из-за рас­се­я­ния длин­но­вол­но­во­го радио­из­лу­че­ния пуль­са­ры выгля­дят для нас как фонарь в тумане — боль­шое раз­мы­тое пят­но.

Наблю­де­ния пуль­са­ров на назем­но-кос­ми­че­ском интер­фе­ро­мет­ре не долж­ны были пока­зать ника­ко­го сиг­на­ла — «Радио­астрон» изме­ря­ет толь­ко «ком­пакт­ную часть» пол­но­го излу­че­ния. Како­во же было удив­ле­ние пуль­сар­ной груп­пы про­ек­та, когда раз за разом, пуль­сар за пуль­са­ром назем­но-кос­ми­че­ский интер­фе­ро­метр выда­вал зна­чи­мый поло­жи­тель­ный сиг­нал! Что это такое?

На кар­тин­ке мож­но видеть модель­ное изоб­ра­же­ние рас­се­ян­но­го излу­че­ния кос­ми­че­ско­го объ­ек­та, на фоне кото­ро­го, как ока­за­лось, име­ют­ся малень­кие ком­пакт­ные пят­ныш­ки — та самая откры­тая нами суб­струк­ту­ра рас­се­я­ния [2]). Это про­ис­хо­дит из-за интер­фе­рен­ции лучей от «раз­мно­жен­но­го» изоб­ра­же­ния объ­ек­та после про­хож­де­ния его радио­из­лу­че­ния через тур­бу­лент­ные сгуст­ки пыли в меж­звезд­ных обла­ках. (Про­сти­те, если не полу­чи­лось внят­но объ­яс­нить.) Вот эти ком­пакт­ные пят­ныш­ки и дали сиг­нал «Радио­астро­на».

Моделирование эффекта субструктуры рефракционного рассеяния (Michael Johnson, Harvard CfA)

Моде­ли­ро­ва­ние эффек­та суб­струк­ту­ры рефрак­ци­он­но­го рас­се­я­ния (Michael Johnson, Harvard CfA)

Хоро­шо, ска­за­ли мы, раз эффект наблю­да­ет­ся для пуль­са­ров, он дол­жен быть виден и для цен­тра нашей галак­ти­ки. Более того, центр Галак­ти­ки рас­се­и­ва­ет­ся настоль­ко силь­но, что эффект мож­но уви­деть даже с помо­щью назем­ных радио­ин­тер­фе­ро­мет­ров. Надо про­ве­рять, хотя риск боль­шой — центр Галак­ти­ки наблю­да­ют деся­ти­ле­ти­я­ми, и никто ниче­го не заме­чал. Про­ве­ри­ли и под­твер­ди­ли резуль­тат, вот это была радость [3]! А позд­нее «Радио­астрон» обна­ру­жил этот эффект и при наблю­де­ни­ях ква­за­ров [4].

Хоро­шо это или пло­хо? С одной сто­ро­ны, есть опас­ность «пере­пу­тать» сиг­нал от суб­струк­ту­ры рас­се­я­ния и от объ­ек­та как тако­во­го. Дей­стви­тель­но, теперь науч­ные груп­пы про­ек­та «Радио­астрон» и теле­ско­па гори­зон­та собы­тий более осто­рож­но интер­пре­ти­ру­ют резуль­та­ты наблю­де­ний цен­тра Галак­ти­ки и ква­за­ров на радио­ин­тер­фе­ро­мет­рах. С дру­гой сто­ро­ны, мож­но поста­вить суб­струк­ту­ру рас­се­я­ния на служ­бу уче­ным и научить­ся вос­ста­нав­ли­вать истин­ное изоб­ра­же­ние кос­ми­че­ско­го объ­ек­та, спря­тан­ное от нас и «испор­чен­ное» рас­се­и­ва­ю­щим обла­ком.

Имен­но эту зада­чу реша­ет «Радио­астрон» на осно­ве наблю­де­ний цен­тра Галак­ти­ки на длине вол­ны 1,3 см, про­ве­ден­ных в сен­тяб­ре 2015 года. В насто­я­щий момент про­во­дит­ся слож­ная обра­бот­ка полу­чен­ных дан­ных экс­пе­ри­мен­та, в кото­ром при­ни­ма­ли уча­стие, кро­ме рос­сий­ско­го кос­ми­че­ско­го радио­те­ле­ско­па, так­же круп­ней­шие антен­ны США, Австра­лии, Южной Кореи и Китая. И одно­вре­мен­но раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся метод вос­ста­нов­ле­ния рас­се­ян­но­го изоб­ра­же­ния [5]. Подо­ждем и посмот­рим, что полу­чит­ся. Вдруг зага­доч­ная тень от чер­ной дыры дей­стви­тель­но ждет нас там, спря­тав­шись за меж­звезд­ное обла­ко пыли?..

1. http://adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ…822…96G

2. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015ApJ…805..180J

3. http://adsabs.harvard.edu/abs/2014ApJ…794L..14G

4. http://adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ…820L..10J

5. http://adsabs.harvard.edu/abs/2016arXiv160606315J

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , , , , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *