Диалоги (июнь 2003 г.) - Гордон Александр - Страница 49

Ю.Е. Чтобы вернуться к вашему вопросу, всё-таки именно астрономия изучает условия, которые приводят к появлению жизни, биологии и так далее и так далее. И в какой-то далёкой перспективе, я думаю, астрофизик найдёт и лучшее понимание с биологами. Оно, собственно, уже сейчас есть – проблема неземной жизни, проблема неземных цивилизаций. Действительно, Артур правильно заметил, что одновременно с таким разгулом критики науки (в особенности, связанном с постмодернизмом, который вообще говорит, что наука не более чем один из «текстов», что все «тексты» равноправны), в конце ХХ века началась новая великая эпоха в астрономии. Она началась с открытия других планетных систем. Я астрономией заинтересовался ещё где-то в третьем классе, и тогда мечта об открытии планет у других звёзд казалась несбыточной фантазией. Но в 1995-ом году была открыта первая планета около звезды, просто потому, что измерения лучевых скоростей стали настолько точны, что мы почувствовали, как звезда чуть дрожит вокруг центра тяжести своей планетной системы. Их сейчас уже около ста.

А.Ч. А попытка соединить астрономию с биологией уже была сделана. Первым астробиологом был Джордано Бруно. Он сказал, что жизнь существует на других планетах, хотя, возможно, и в других формах. Сейчас астробиология становится одной из новых и быстро развивающихся наук, благодаря наблюдательным открытиям астрономии в первую очередь. Открытие планет вне солнечной системы – это прямое подтверждение гипотезы Бруно о том, что существуют такие тела во Вселенной, которые похожи на Землю, а значит, на этих телах возможна жизнь…

Ю.Е. И есть совершенно конкретные наблюдательные программы, которые позволят, по-видимому, проверить, есть ли жизнь на очень далёких планетах у других звёзд. Просто мы уже подходим к возможности обнаруживать в спектре звезды линии кислорода, которые принадлежат атмосфере планеты, вращающейся вокруг неё, а кислород – это биогенное образование, кислород на земле сделан растениями, и практически много молекулярного кислорода можно сделать только каким-то живым процессом, иначе он очень быстро исчез бы, ушёл бы на окислительные процессы – значит, его кто-то непрерывно возобновляет. Такая задача поставлена, это проблема ближайших, может быть, пяти лет.

Ещё одно открытие. Вот изображение галактики М51 или Водоворот, вот прекрасная спиральная структура. А в центре сидит не что иное, как чёрная дыра, и это найдено по очень быстрому движению газа, в данном случае, движением газа вокруг ничтожно маленького объёма в центре галактики. Значит, если знаем скорости и размеры, знаем силу гравитацию, и в таких размерах может быть только чёрная дыра. А вот на следующей картинке, насколько я помню, должна быть галактика Андромеда, вот она. Считается, что наша собственная галактика очень похожа – туманность Андромеды вот она появилась – она видна сбоку, спиральные рукава, вот где-то на окраине мы сидим в нашей Галактике, где-то на окраине звёздной системы примерно такого же типа. И тоже такое центральное вздутие, центральный балдж, если угодно, а в центре сидит чёрная дыра. И это опять-таки только по движению газа заподозрено движение газа.

А наша собственная Галактика, на следующей картинке сейчас должна появиться, там мы уже около 10-ти лет отслеживаем быстрое вращение нескольких звёзд вокруг самого центра Галактики, – ну, конечно, не мы в России… Там мелькала картинка с нашим шестиметровым телескопом, а потом были картинки Вери Лардж телескопа, это на Южной европейской обсерватории, и Кек-телескоп 10-метровый на Гавайях. Эти два телескопа измерили движение звёзд просто непосредственно в самом центре галактики. Там оказались гигантские скорости орбитальных движений, десятки тысяч километров в секунду в области размером меньше солнечной системы. Вот это изображение нашей собственной Галактики, эта картинка охватывает полнеба, это в далёком инфракрасном диапазоне, и мы видим действительно это центральное сгущение нашей Галактики, а в центре сидит загадочный объект. Это абсолютно загадочная вещь, потому что если это не чёрная дыра, то это вообще… Это ещё что-то более чудовищное и непонятное – в чём нет необходимости, мы всегда должны выбирать минимальную гипотезу. А чёрная дыра – это уже проблема квантовой теории гравитации, к которой можно уже теперь подойти вплотную и экспериментально что-то изучать, наблюдательно. Правда ведь?

А.Ч. Главное – наблюдения, с наблюдениями, в самом деле, дела обстоят с каждым годом всё интереснее и интереснее. Казалось бы, теория должна преподносить сюрпризы, теория должна загадки нам загадывать или предлагать какие-то неожиданные отгадки. Но эксперимент и наблюдение – вот что удивляет нас и удивляет теоретиков, например, открытие вакуума во Вселенной, потрясающее открытие, которое сделали астрономы-наблюдатели.

Ю.Е. Да, это поразительная вещь, тут действительно было совершенно неожиданно сделано по открытиям Сверхновых звёзд в далёких галактиках. Вот как раз сейчас картинка, на которой показана далёкая галактика, отдельные звёзды на ней неразличимы, они сливаются в светлый туман. Но вот виден слева внизу один очень яркий объект. Это звезда, которая светит сейчас ярче ста миллионов звёзд, она вспыхивает так на короткое время. Оказалось, что светимость в момент максимума вспышки у некоторых типов этих звёзд одинаковая, и значит, мы можем построить по этим звёздам диаграмму расстояние – красное смещение. Это диаграмма, аналогичная той, которую впервые построил Хаббл по наблюдениям галактик, и которая доказала, что расстояния между галактиками увеличиваются, Вселенная расширяется. Хаббл тут, наверное, мелькал, но мы его пропустили, увлеклись разговором. Эта картинка показывает, особенно внизу слева должно быть видно, вот стрелка – галактика, и рядом сверкнула звезда, это уже у очень далёкой галактики. И оказалось, что поведение этих Сверхновых звёзд типа Ia… На диаграмме видимая величина – красное смещение. Оказалось, что Сверхновые отклоняются от линейной зависимости между расстоянием (красным смещением) и блеском (зависящим от расстояния и светимости). Физики долго не могли поверить в достоверность этого результата. Он означал открытие вакуума.

А.Ч. Да, это было открытие вакуума. Казалось бы, рутинные наблюдения, правда, наблюдения с самыми лучшими инструментами. Здесь и крупнейшие наземные телескопы, и Космический телескоп имени Хаббла на орбите. Огромный наблюдательный материал. Вот эти точечки, которые мы видим на верхней диаграмме, это всё наблюдения, это наблюдения отдельных вспышек Сверхновых. Почему именно Сверхновых? Потому что они очень яркие, как Юрий Николаевич сказал…

Ю.Е. Ярче обычных новых звёзд.

А.Ч. Гораздо ярче обыкновенных звёзд, даже ярче бывает целой галактики. Поэтому их видно на очень больших расстояниях, на таких больших расстояниях, где уже космологические эффекты появляются, где появляются эффекты не только космологического расширения, эффекты скорости расширения, но и эффекты ускорения или замедления расширения.

Ю.Е. Вот это решающая вещь.

А.Ч. Это в самом деле было решающим обстоятельством. Теоретики не мечтали и думать не могли ещё несколько лет назад, что удастся столь надёжно и определённо доказать существование вакуума во Вселенной в таких наблюдениях или вообще в каких бы то ни было наблюдениях. Эти наблюдения оказались чрезвычайно интересными, важными, неожиданными по выводам. Сами наблюдатели первое время не очень верили себе. Брайен Шмидт говорил, что он не только боится теоретикам объяснять свои результаты, но он их сам не очень хорошо понимает, почему это удалось сделать. А удалось это сделать потому, что использована самая современная техника, потому что велись рутинные, казалось бы, наблюдения, но на протяжении множества лет. И вот эти точечки, если посмотреть на диаграмму, особенно ближе к правому её краю…

Ю.Е. На верхней диаграмме.

А.Ч. Да, да. Они ложатся скорее на верхнюю из тех прямых, которые там показаны. Прямые – это теории, а точечки – это наблюдения. И вот тонкое различие между двумя теоретическими линиями на самом деле означает возможность двух миров – мир, который расширяется с ускорением, и мир, который расширяется с замедлением. Верхние точечки ложатся на верхнюю линию, это как раз линия, соответствующая миру, который расширяется с ускорением. А расширяться с ускорением он может только по одной-единственной причине, других причин мы просто не знаем, но эта причина наверняка существует – это существование вакуума, это присутствие во Вселенной вакуума, вакуума с очень высокой плотностью. Когда мы говорим «вакуум», мы, как правило, имеем в виду пустоту. Но это не пустота, это, конечно, очень сильно разрежённая среда. Но всё-таки это среда, плотность которой в среднем по Вселенной такая, что она превышает суммарную плотность всех остальных невакуумных видов материй, включая так называемую тёмную материю.