Человечество тысячелетиями вглядывалось в звездное небо в попытках понять мироустройство. Этот путь познания бесконечен, полон сложнейших загадок, но именно он дарит избранным ученым радость великих открытий. Сегодня Армения уверенно занимает свое место в авангарде одного из самых передовых направлений современной науки, помогая миру услышать «дыхание» космоса. Об этом в своей статье в газете «Голос Армении» пишет Гаянэ Сармакешян.
Возвращение в Армению ради большой науки
С 2018 года Бюраканская обсерватория стала полноправным участником глобального изучения Вселенной в рамках нового направления — гравитационно-волновой астрономии. Здесь была сформирована специализированная научная группа, сфокусированная на изучении релятивистской гравитации и компактных космических объектов.
У истоков создания команды стоит кандидат физико-математических наук Арус Арутюнян, занявшая должность руководителя группы. Ради развития этого направления на родине она приняла принципиальное решение вернуться в Армению, отказавшись от крайне заманчивых предложений работать в США и престижных университетах Европы.
Проект получил мощную международную экспертизу: зарубежным научным консультантом армянской группы стал Армен Седракян — иностранный член Национальной академии наук Республики Армения (НАН РА), профессор Вроцлавского университета (Польша) и научный сотрудник Франкфуртского института перспективных исследований (Германия).
Масштабные исследования стали возможны благодаря серьезному финансированию в виде гранта от Комитета по науке Армении. Сегодня в работу группы вовлечены не только состоявшиеся специалисты, но и студенты. Они уже успешно работают и выступают соавторами научных статей в авторитетных международных журналах. Более того, перспективные молодые ученые получили реальную возможность готовить свои диссертации на базе престижных зарубежных научных центров.
Разделение труда: от наблюдений к теории
Бюраканская обсерватория не располагает собственной инфраструктурой для прямой регистрации гравитационных волн. Физическим «перехватом» сигналов занимаются две американские обсерватории. Они специально удалены друг от друга на расстояние 3000 километров — такая дистанция гарантирует объективность данных и подтверждает, что полученный сигнал реален, а не является локальной помехой.
Армянская же научная группа взяла на себя не менее важную часть работы: теорию и моделирование процессов. Бюраканские специалисты делают сложнейшие математические предсказания, которые затем сверяются с результатами практических наблюдений.
Космические монстры: что ищут астрофизики?
В фокусе внимания армянских ученых находятся компактные космические объекты — сверхплотные тела, остающиеся после гибели гигантских звезд. К ним относятся черные дыры и нейтронные звезды. Несмотря на скромные габариты, они обладают невероятной массой и колоссальной силой притяжения.
У черной дыры нет ни привычного ядра, ни материальной поверхности. Ее границы определяет так называемый «горизонт событий» — черта невозврата. Все, что пересекает эту границу, исчезает навсегда. Черные дыры безвозвратно поглощают любые объекты, включая те, что движутся со скоростью света, и даже сами кванты света. Из-за феноменальной плотности изучить вещество внутри черной дыры невозможно. В связи с этим перед бюраканской группой стоит конкретная задача в изучении этих объектов: рассчитать общую массу черных дыр, которые при столкновении сливаются в новый, еще более крупный объект.
Нейтронные звезды представляют для исследователей особый интерес. Это тоже сверхплотные останки погибших звезд, но в отличие от черных дыр, их вещество можно изучать (по крайней мере, определенное время). Анализ этой сверхплотной материи, которую невозможно синтезировать ни в одной земной лаборатории, является одной из главных целей фундаментальной науки.
Эхо сквозь миллиарды лет
Для понимания масштаба работы бюраканских ученых необходимо обратиться к истории вопроса. Еще в 1915 году создатель Общей теории относительности Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн. Физик описал их как крайне слабые возмущения пространственно-временной ткани. Подобно ряби на воде, они расходятся во времени и пространстве, а возникают из-за движения гигантских космических объектов с ускорением.
Примерно 1,3 миллиарда лет назад на фантастическом удалении от Земли произошло грандиозное событие: столкновение и слияние двух черных дыр, сопровождавшееся выбросом колоссального объема энергии. Лишь в 2015 году технологический прогресс позволил человечеству создать оборудование, способное уловить гравитационные волны от этого слияния.
Гениальная догадка Эйнштейна получила практическое подтверждение, что стало одним из главных научных прорывов XXI века. Уже в 2017 году Нобелевская премия по физике за обнаружение этих волн была вручена трем ученым: Кипу Торну, Барри Бэришу и Райнеру Вайссу. Именно так родилась гравитационно-волновая астрономия — дисциплина, позволяющая исследовать недоступные даже для самых сильных современных телескопов объекты с помощью фиксации колебаний пространства-времени.
Главная загадка Вселенной
Сегодня перед научным сообществом, в том числе перед Бюраканской обсерваторией, стоит амбициозная цель. Сравнивая данные наблюдений с компьютерными расчетами, астрофизики проверяют саму суть Общей теории относительности Эйнштейна, которая объясняет тяготение как эффект искривления пространства и времени массивными объектами. В науке существует множество альтернативных теорий гравитации, и исследователям предстоит выбрать из них наиболее адекватную.
Гравитационно-волновая астрономия стремительно развивается по всему миру. Ожидается, что результаты работы армянских ученых в синергии с мировыми центрами помогут выявить ранее неизвестные свойства материи, расширят знания о взрывах сверхновых звезд и нейтронных звездах. Но главная надежда астрофизиков — получить наконец ответ на вопрос о том, что именно происходило со Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва. Используя новейшие технологии, современные исследователи продолжают дело своих далеких предков: смотрят в небо, чтобы находить ответы на бесконечно возникающие вопросы.
По материалам газеты «Голос Армении»
Прочитал сам – поделись с другом: ЗНАНИЕ - СИЛА! Внимание читателей – лучшая поддержка — СПАСИБО ВСЕМ! – ПОДДЕРЖАТЬ YERKRAMAS.ORG