Кротовые норы — кратчайший путь в другие вселенные, или зачем нужна фундаментальная наука?

Загадки Вселенной

Знаете ли вы, что для того чтобы попасть в дальние уголки космоса, нам не придётся преодолевать расстояния в сотни тысяч парсек. И что телепортация, о которой в последнее время так много говорят и пишут, совсем скоро станет доступна всем и каждому. А самое главное — еще немного, и мы будем знать об эволюции Вселенной в таких подробностях, о которых раньше не могли и мечтать. Ведь современные представления о первых моментах существования нашего мира весьма туманны.

Не верите? Тогда читайте и проникайтесь! А для сомневающихся — поговорим еще и о пользе фундаментальной науки.

Перед вами — модель космического радиотелескопа Радиоастрон, разработанного в НПО им. Лавочкина под руководством Астрокосмического Центра ФИАН. Оригинал уже много лет летает на орбите и решает сложнейшие задачи современной науки. А помогают ему в этом российские (в Пущино и Калязине), американские и европейские наземные телескопы.

Радиоастрон и его программа

Научная программа Радиоастрона включает в себя три основных направления исследований:

1. изучение квазаров и активных ядер галактик;
2. исследование структуры космических мазеров;
3. исследование межзвездной среды нашей галактики с помощью наблюдения пульсаров.

Красиво звучит? Тогда остановимся на каждом из этих направлений чуть подробней.

Квазары и активные ядра галактик

Квазары — это одни из самых ярких объектов во Вселенной. Фактически, это активные ядра молодых галактик – области в центре галактик, где идут процессы, сопровождающиеся выделением большого количества энергии. Считается, в этих областях расположены сверхмассивные черные дыры, испускающие сильный поток релятивистских частиц (т.е. частиц, движущихся со скоростью, сравнимой со скоростью света). Это излучение слишком интенсивное, и его невозможно объяснить какой-либо активностью отдельных звёзд.

Квазары находятся далеко за пределами нашей Галактики. Это другие галактики, которые активно проявляют себя в радиодиапазоне — вот почему для исследований используется именно радиотелескоп, регистрирующий радиоволны.

Космические мазеры

Другие яркие космические радиоисточники называются космическими мазерами. Это гигантские молекулярные облака вокруг областей звёздообразования или старых звезд. Мазеры могут находятся как в нашей Галактике, так и за её пределами, но в любом случае очень далеко — не ближе сотен парсек от Земли.

Радиоизлучение, получаемое от космических мазеров, в отличие от оптического, свободно проходит сквозь толщи космической пыли. Возможно, именно это в скором времени приведет нас к раскрытию древней тайны рождения звезд!

Исследование межзвездной среды нашей галактики с помощью наблюдения пульсаров

Пульсары — это нейтронные звезды, которые короткими импульсами излучают в радиодиапазоне.

Образование пульсара происходит в тот момент, когда погибает массивная звезда, исчерпавшая запасы топлива. Другими словами, пульсар — это то, что осталось от массивной звезды после её смерти.

Пульсары обладают компактными размерами, их радиус может составлять всего нескольких десятков км, при этом масса больше, чем масса нашего Солнца (!). Это означает, что они обладают чудовищно высокой плотностью вещества. Оно находится там в экстремальном состоянии, которое невозможно получить ни в одной земной лаборатории.

Благодаря тому, что эти источники излучают с очень точным периодом радиоимпульсов (а вы думали, почему их называют «пульсары»?) — их прозвали «идеальными часами». Мы можем исследовать ту межзвездную среду, которая их окружает. Это дает нам возможность прийти к более глубокому пониманию того, как устроена наша Галактика: какие в ней присутствуют неоднородности, почему они возникают.

Как проводится исследование

Все телескопы, включая Радиоастрон, одновременно наблюдают некоторый астрономический источник — квазар, пульсар, мазер или другой космический объект. Информация, получаемая от телескопов, поступает в хранилище данных в ФИАН.

После чего производится обработка данных с последующим анализом. Запись сигнала от космического источника представляет собой изменение напряжения, снимаемого с антенн телескопов, с течением времени. Если выразиться романтично — это кардиограмма источника.

Затем создается математическая модель, описывающая физику явления. Конечной задачей является получение изображения далеких галактик в радиолучах.

Фундаментальность науки

Существует такое понятие — фундаментальность науки. Например, далеко не каждый понимает, как работает квантовая механика. Но мы проводим эксперимент на Большом Адронном коллайдере, находим бозон Хиггса. Объединяем модель, в которой работает квантовая механика, и модель, описывающая бозон Хиггса. В результате в Китае разработали квантовый спутник связи — экстремально быстрый абсолютно зашифрованный канал передачи данных. Для особо продвинутых, и чтобы сильнее вас запутать, скажу — он работает на Парадоксе Эйнштейна — Подольского — Розена (сокращённо ЭПР-парадокс), описывающем состояние квантовой запутанности.

Казалось бы, где бозона Хиггса, а где — информационная безопасность?

И тут мы снова возвращаемся к Радиоастрону. Заранее сложно предсказать, какие научные плоды принесёт его работа. С его помощью лишь уточняется физическая модель нашего мира. Но очень важно изучить её как можно более скрупулёзно, чтобы потом двигаться дальше. Например, все хотят кротовые норы и телепортацию. Но для этого необходимо понять структуру пространства и времени.

Другими словами, чтобы у нас была телепортация, нужна фундаментальная наука.

Радиоастрон — единственный российский научный аппарат для решения фундаментальных задач. Больше таких действующих аппаратов у нашей страны на орбите в данный момент нет. И ещё, сейчас это единственный в мире радиотелескоп, который летает в космосе. Аппарат работает успешно уже более 7 лет (при заложенном гарантийном сроке в 3 года).

А теперь самое важное.

Космический телескоп Миллиметрон «Спектр-М»

Сейчас в России проектируется новый космический телескоп Миллиметрон («Спектр-М»).

У этого телескопа научные задачи, о многих из которых не смели мечтать даже писатели-фантасты!

1. Получение изображения черной дыры, т.е. прямое наблюдение данного объекта, что будет подтверждением ее существования. Первый, кто получит изображение черной дыры, получит и Нобелевскую премию!
2. Поиск кротовых нор — пока необнаруженных гипотетических объектов, которые схожи с черными дырами. Но в отличие от чёрных дыр, эти объекты могут оказаться тоннелями либо в другие вселенные, либо в другие части нашей вселенной. Согласно Общей Теории Относительности, кротовые норы могут существовать в природе. Таким образом, наблюдая кротовую нору, мы можем увидеть излучения либо из другого мира, либо из других далеких уголков нашей вселенной! И если кротовые норы существуют, то кто знает, быть может получится создать их искусственно, дело за малым — найти их…
3. Поиск жизни за пределами нашей планеты. Возможно, даже разумной.
4. Поиск сложных молекул, например, белков, которые косвенно смогут подтвердить наличие жизни. У белков очень сложный спектр, и наблюдать их с Земли проблематично из-за большого количества шумов. Космический телескоп Хаббл прославился тем, что две недели смотрел в одну область и копил информацию с этого участка неба. Наш телескоп сможет делать то же самое, что позволит снизить влияние шумов на информацию. Если в этой области есть следы сложной органики, они проявятся при таких наблюдениях.
5. Исследование эволюции нашей Вселенной на раннем её этапе. В первую очередь — это изучение реликтового фона и его отклонения от эталонного спектра абсолютно черного тела (физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него излучение во всех диапазонах).

Последний пункт поясню чуть подробней.

Наша Вселенная однажды возникла, как вариант — в результате Большого взрыва (хотя — кто знает…). Чтобы создать модель рождения Вселенной и понять всю физику этого явления, надо найти подтверждения тех или иных физических теорий, описывающих сам процесс возникновения. Но доказательства как раз и завязаны на наблюдение этого самого реликтового фона.

Реликтовый фон — это естественный шум, который есть во всей Вселенной. Часто его поэтически называют «эхом Большого взрыва», что, в принципе, недалеко от истины. Факт остается фактом — во всей Вселенной шумит. И шумит по определенной форме спектра. В настоящий момент, к сожалению, мы можем видеть этот шум только до определенной границы. И очень хочется наконец-то перешагнуть через эту границу. Миллиметрон «Спектр-М» как раз поможет заглянуть туда — за границы нашего понимания!

Что ждет нас там?

Большое спасибо за помощь в написании статьи и погружения в загадки мироздания сотрудникам ФИАНа:
Алексей Рудницкий — Научный сотрудник, заведующий лабораторией баллистического обеспечения космических аппаратов, помощник по вопросам международного сотрудничества.
Михаил Щуров — Научный сотрудник лаборатории баллистического центра.

Читайте также

Загадки космологии, парадокс сингулярности и когда будет новый переворот

Задачи космического телескопа «Миллиметрон» — кандидаты на Нобелевскую премию!

Ближайшие пресс/блог - туры для журналистов и блогеров ищите в вашем Telegram

Канал про Марьино — Движуха в Марьино!

Подпишись на новости "Фото-Драйв"