Цивилизация
В пятницу в Казани завершилась международная научная конференция, посвященная будущим исследованиям приборов еРОЗИТА и АРТ-XC обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ»). Эта обсерватория готовится к запуску Россией в 2014 году. Она станет второй в серии аппаратов «Спектр» — первый такой аппарат, «Спектр-Р» с радиотелескопом «Радиоастрон» на борту, был запущен летом 2011 года.<2>
«Спектр-РГ» предназначен для наблюдений в рентгеновском диапазоне, то есть для приема фотонов с энергией от 0,1 до 100 кэВ, что соответствует диапазону длин электромагнитных волн от 100 до 0,1 ангстрем. Для сравнения: длина волны видимого света составляет 4000—7000 ангстрем, длина волны радиоизлучения — сантиметры и метры.
«Газета.Ru» обязательно расскажет своим читателям подробнее о спутнике «Спектр-РГ».
Пока же в кулуарах конференции в Казани об астрономических наблюдениях в рентгеновском диапазоне нашему изданию рассказал иностранный член Российской академии наук, один из самых знаменитых в мире ученых, работающих в этой области, Иоахим Трюмпер.
Еще в 1976 году он с помощью установленного на воздушном баллоне рентгеновского детектора обнаружил в спектре рентгеновского источника Геркулес X-1 (Her X-1) электронную циклотронную линию с энергией 40 кэВ и смог по ней измерить магнитное поле этого источника, который представляет собой рентгеновский пульсар — быстро вращающуюся (с периодом чуть более 1 сек) замагниченную нейтронную звезду. Величина магнитного поля оказалась равной 4∙1012 Гаусс (в триллион раз больше магнитного поля Солнца!), и это было первая в истории оценка магнитного поля нейтронной звезды, полученная спектроскопическими измерениями. Впрочем, об этом достижении в разговоре с корреспондентом «Газеты.Ru» мистер Трюмпер скромно умолчал.
— Расскажите, пожалуйста, нашим читателям о рентгеновской астрономии. Когда начали проводиться астрономические наблюдения в этой области спектра, какие основные этапы ее становления вы могли бы назвать?
— С удовольствием расскажу, тем более что в этом году рентгеновская астрономия отмечает свой юбилей. Ровно 50 лет назад, в 1962 году, Рикардо Джиаккони с коллегами предприняли неудачную попытку наблюдать рентгеновское флуоресцентное излучение поверхности Луны, возникающее при бомбардировке ее поверхности космическими лучами. Зато они обнаружили мощный источник, который стал первым рентгеновским источником за пределами Солнечной системы, — Скорпион Х-1 (в 2002 году Джиаккони получил Нобелевскую премию с формулировкой «за создание рентгеновской астрономии и изобретение рентгеновского телескопа». — «Газета.Ru»). Стоит отметить, что Риккардо Джиаккони не изобрел рентгеновский телескоп, как таковой. По сути, его в 1951 году изобрел немецкий физик Ханс Вольтер, только он применял свое изобретение в рентгеновской микроскопии. Джиаккони же стал первым, кто использовал такой телескоп в астрономии.
Еще, пожалуй, стоит упомянуть рентгеновское излучение солнечной короны. Это внешние слои атмосферы Солнца, разогретые до температуры несколько миллионов градусов.
Но, говоря о рентгеновской астрономии, нельзя не сказать о таких замечательных рентгеновских космических телескопах, как «Ухуру» (работал на орбите с 1970-го по 1973 год), «Эйнштейн» (1978—1981), ROSAT (1990—1999) и находящиеся до сих пор в строю XMM-Newton и Chandra (выведены на орбиту в 1999 году).
С их помощью было открыто огромное количество рентгеновских источников, это нейтронные звезды, аккрецирующие двойные системы, остатки вспышек сверхновых, а также целые галактики и скопления галактик. Многие высокоэнергетические процессы, которые происходят в этих объектах, невозможно увидеть в оптическом или других диапазонах. Но, сопоставляя наблюдения одного и того же объекта в разных диапазонах спектра, можно получать цельную картину и этим получать ответы на множественные тайны Вселенной.
— Выступая на открытии конференции, вы рассказывали о сотрудничестве с руководителем проекта «Спектр-РГ», академиком РАН Рашидом Сюняевым. Не могли бы вы подробнее рассказать о том, как начиналось это сотрудничество?
— В 1976 году я приехал в Москву, потому что меня интересовали его работы. У него были интересные теоретические идеи, у меня — возможности для наблюдений. С тех пор мы тесно сотрудничаем с ним и его отделом астрофизики высоких энергий в Институте космических исследований, ИКИ РАН.
В общей сложности я был в России 27 раз.
Наше сотрудничество выросло в целую международную коллаборацию, которая сейчас продолжает существовать и развиваться. Предстоящий запуск «Спектр-РГ» — это во многом результаты работы этой коллаборации.
Наверное, говорить о всех наших совместных работах не стоит, но я бы упомянул наш большой успех, связанный с исследованием вспышки сверхновой в Большом Магеллановом Облаке в 1987 году. Это самая ближайшая к нам сверхновая с момента сверхновых Тихо Браге (1572 год) и Иоганна Кеплера (1604 год). Нам удалось ее исследовать и сделать ряд важных открытий. С помощью прибора, установленного на борту космической станции «Мир», удалось обнаружить жесткое рентгеновское излучение этой сверхновой и объяснить его происхождение (подробнее об этом в «Газете.Ru» рассказывал сам Рашид Сюняев. — «Газета.Ru»).<1>
— Чего вы ожидаете от запуска «Спектра-РГ»?
— Этот спутник будет иметь два замечательных прибора, два рентгеновских телескопа. Один из них — еРОЗИТА, который разрабатывается в Германии и будет иметь рекордную чувствительность в диапазоне от 0,3 до 10 кэВ, и российский ART-XC, который будет регистрировать рентгеновское излучение с энергиями от 6 до 30 кэВ. В течение нескольких лет они будут проводить обзоры всего неба.<3>
Очевидно, что помощью этих приборов будет открыто огромное количество, несколько сотен тысяч таких интересных объектов, как массивные скопления галактик, это позволит исследовать крупномасштабную структуру Вселенной, проверить космологические модели, а также глубже узнать и, может быть, даже понять природу темной энергии.
Кроме того, будут открыты миллионы активных ядер галактик, и это не говоря уже о таких объектах, как рентгеновские пульсары, двойные системы и другие классы рентгеновских источников. Это будет достойное продолжение миссий рентгеновских телескопов ROSAT, XMM-Newton, Chandra, о которых я уже упоминал в нашем разговоре.
— Вы являетесь иностранным членом Российской академии наук и тесно сотрудничаете с российскими учеными. Как бы вы оценили современный уровень российской науки?
— Я не могу говорить обо всей науке в целом, но не могу не отметить высокий уровень в области естественных наук, который был у Советского Союза. Я имею в виду не только астрономию, но и физику, и химию, и т.п. <5>После распада СССР многие ученые уехали за рубеж, но в России остались сильные группы, в том числе и та, с которой я продолжаю сотрудничать.
Думаю, в будущем ситуация только будет улучшаться.
— Последний вопрос. Вы 27 раз были в России, а сколько раз вы были в Казани?
— Это мой первый визит в Казань. А вот реку Волгу я уже видел до этого два раза. В первый раз в Нижнем Новгороде, в 2005 году. Когда-то он назывался по-другому. Горький, да? И в то время въезд иностранным ученым туда был запрещен. Второй раз в Волгограде, это было в 1999 году. Казань мне очень нравится. Я в первый же день посетил Кремль и полюбовался великолепными древними сооружениями и башнями. Я знаю, что астрономия в Казани имеет серьезные давние традиции, поэтому очень хорошо, что наша конференция проходила именно здесь.