Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии - Эмили Левеск

и почти благоговейно говорить о чистой красоте и чудесной природе гор, где мы работаем. Мы приезжаем в обсерватории выполнять работу, которая часто требует целыми часами возиться с цифрами, непокорными компьютерами и сложными механическими деталями, но никто из нас не остается равнодушен к первозданной красоте горных склонов, закатов и невероятного неба, окружающих нас во время наблюдений. Я ни разу не слышала, чтобы кто-то считал редкую и особенную природу этих мест чем-то обычным и само собой разумеющимся.

Я надеюсь, что научное сообщество, которое так ценит нашу общую планету и особенно горные вершины, куда мы приходим, чтобы удовлетворить обращенное к небу любопытство, найдет способ сохранить и передать другим человечность, знания о космосе и любовь к горам, благодаря которым наша работа становится возможной. На самом деле мы взбираемся к этим распахнутым окнам, чтобы с чуть более близкого расстояния увидеть Вселенную.

7

Аттракционы и ураганы

Летом после окончания первого курса института я работала гидом в радиоастрономической обсерватории VLA (Very Large Array, «Сверхбольшая антенная решетка») в Нью-Мексико. Я много читала об этом месте и не раз рассматривала его фотографии, поэтому в первый день страшно волновалась перед тем, как увидеть VLA собственными глазами. Я приехала на машине из городка Сокорро, куда только что перебралась, чтобы провести лето в качестве студента-исследователя в операционном центре Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). Я добросовестно приготовилась к экскурсиям по территории обсерватории — на мне были ботинки со стальным носком, практичные джинсы и футболка с надписью NRAO. Мне также выдали рацию для двусторонней связи и регистратор молний (если бы поблизости начали бить молнии, он предупредил бы меня, чтобы я успела отвести экскурсантов обратно в центр для посетителей). Я пристегнула рацию и монитор к поясу, аккуратно заправила футболку в джинсы и сама восхитилась тому, что выгляжу в таком снаряжении как настоящий безумный ученый. От волнения я была сама не своя.

Эта первая экскурсия состоялась в самом начале моего пребывания в NRAO, и я пришла на нее вооруженная массой информации о VLA. Итак, Сверхбольшая антенная решетка состоит из двадцати семи антенн (плюс двадцать восьмая, запасная, которую можно подключить в случае необходимости), каждая из которых является самостоятельным радиотелескопом. Они расположены гигантской буквой Y на вулканических равнинах Сан-Агустин. Каждая ярко-белая антенна имеет высоту (быстро свериться с запиской в кармане) 28,6 метра и вес 230 тонн, а диаметр алюминиевой тарелки составляет 25 метров — в нее могло бы поместиться бейсбольное поле. Каждая антенна сконструирована так, что ее можно перемещать по специальным рельсам, чтобы менять размер и конфигурацию всего комплекса телескопов. VLA имеет конфигурации A, B, C и D; самая широкая, A, имеет рукава по 20,9 километра длиной, а самая компактная, D, получила прозвище «конфигурация „Контакта“», поскольку ее, как самую фотогеничную, снимали в фильме «Контакт» 1997 года. Все конфигурации одинаково важны, поскольку радиоданные, собираемые каждой из антенн, в конечном итоге объединяются в центральном здании управления; этот процесс называется… (еще раз быстренько свериться с записями) «интерферометрия», так что они могут работать как единый телескоп с диаметром, соответствующим суммарному размеру всех тарелок. В конфигурации А все антенны представляют собой как бы один телескоп диаметром 35,4 километра.

Я сунула свои записи обратно в карман. Я была готова! Хотя VLA находится в отдаленной местности, она всегда привлекала постоянный поток туристов, начиная от юных астрономов и радиолюбителей и заканчивая чудаками, которые заезжают сюда по пути из Розуэлла, городка в центральной части Нью-Мексико, известного по легендам о высадке инопланетян. Нам, экскурсоводам, в основном задавали стандартные вопросы о телескопах и объектах, которые они изучают в космосе. Я была к ним готова.

Very Large Array в Нью-Мексико (фотогеничная конфигурация D) (© Alex Savello, NRAO/AUI/NSF)

Вообще-то у меня было несколько собственных вопросов. В рамках летней исследовательской программы мы с сокурсниками получили возможность подать заявку на телескопное время для наблюдений на VLA. Нам выделили несколько часов, и я хотела их использовать для изучения нескольких красных сверхгигантов. Я знала, что эти звезды могут сбрасывать массу вещества из своих внешних слоев, и это вещество будет висеть вокруг звезды пыльной оболочкой, остывая и рассеиваясь. По-видимому, в пылевой оболочке иногда мог образоваться так называемый космический мазер, который индуцировал и усиливал радиоизлучение некоторых молекул в этой пыли на очень специфических длинах волн, но подробности физических процессов, лежащие в основе этого явления, все еще оставались загадкой. Мне было любопытно, сможем ли мы объяснить, как образуются мазеры, и может ли это рассказать нам о том, как умирают звезды, и теперь, получив доступ к радиотелескопу, я могла наконец сама наблюдать эти звезды. У нас было впереди целое лето, чтобы узнать о том, как работают радиотелескопы, но я хотела иметь фору. Кроме того, я уже работала с оптическими телескопами на стажировке у Фила Мэсси и посещала занятия Джима Эллиота по наблюдению. Не могли же радиотелескопы так сильно отличаться от оптических?

Один из местных астрономов согласился поболтать со мной, и я для затравки задала пару вопросов о том, над чем они сейчас работают.

— Что вы сейчас наблюдаете?

— Ну, прямо сейчас мы работаем над калибратором фазы для воды вблизи протозвезды.

Хм. Я слегка наклонила голову и покивала, как будто поняла, о чем идет речь.

— Ммм… Насколько она яркая?

— Около четырех кельвинов.

Чего?! По Кельвину же измеряют температуру, а не яркость. Я еще больше наклонила голову.

— Э-э… и как продвигается наблюдение?

— Ну, приемник юстирован на минус тридцать километров в секунду, но если протозвезда меньше одного миллиянского на луч…

Это начинало походить на абсурдную сценку комедийного дуэта Эбботта и Костелло: я была совершенно уверена, что слышала все эти слова раньше, но понятия не имела, что их можно сложить в таком порядке. Угол наклона моей головы уже превратил меня из «задумчивой студентки» в «растерянную собаку». Примерно так я себя и чувствовала, потому что понимала все меньше и меньше.

Наблюдатель продолжал радостно болтать о своем исследовании. Мы оба были астрономами, но терминология неслась мимо меня, как будто я ступила в совершенно неизвестную область. Я держалась изо всех сил, но почувствовала, как где-то в животе шевельнулось что-то вроде страха. Неужели наши исследования так различались только потому, что мы работали с более длинными волнами? По-видимому, так и обстояло дело. (К счастью, к концу лета, после десяти недель исследований и ускоренного курса радиоастрономии,