«Колоссальная польза мировой науке»: астрофизик — о российских проектах по изучению космоса в 2020 году

 — Исследования космоса в наши дни связаны прежде всего с крупными международными проектами. Можете привести примеры подобного сотрудничества с участием наших учёных?

— В первую очередь это, конечно, космическая обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», или «Спектр-РГ», которая была запущена с космодрома Байконур в июле этого года и очень успешно сейчас работает.

На ней установлены российский рентгеновский телескоп ART-XC и рентгеновский телескоп eRosita из Германии. На самом деле каждый из этих инструментов состоит из семи очень чувствительных рентгеновских телескопов, работающих в разных диапазонах. Данные от обсерватории поступают каждый день, направляются в Институт космических исследований для обработки и анализа.

В этом проекте вся небесная сфера поделена ровно пополам для российских и немецких учёных, идёт абсолютно равноправное сотрудничество. Очень важно, что «Роскосмос» блестяще вывел этот космический аппарат на заданную орбиту, а НПО имени Лавочкина сейчас принимает всю информацию и ведёт эту программу совместно с институтами Российской академии наук и баллистическими центрами. У нас давно не было таких успешных научных запусков для фундаментальных астрофизических исследований.

— Что планируется делать в этой обсерватории в следующем году?

— 8 декабря обсерватория начала обзор неба в рентгеновских лучах, который продлится четыре года. Небо сканируется полосками по одному градусу каждые четыре часа. За время обзора будет открыто около 200 тыс. скоплений галактик, в которых горячий межгалактический газ светит в рентгеновских лучах, порядка нескольких миллионов активных ядер далёких галактик и квазаров.

Также регулярно будут открываться транзиентные, то есть вспыхивающие на некоторое время, источники рентгеновского излучения различной природы, в том числе связанные с приливным разрушением звёзд в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик. Это очень актуальные для современной астрофизики и космологии наблюдения. Конечно, потребуется длительная обработка данных.

После окончания обзора всего неба телескопы обсерватории будут работать по заявкам отдельных исследовательских групп в режиме наведения на отдельные источники. 

• Схема телескопа «Спектр-РГ» с развёрнутыми солнечными панелями
• © Роскосмос

— Когда появятся первые промежуточные результаты?

— Мы уже сейчас получаем результаты. Каждую секунду идёт непрерывное сканирование неба, каждый день данные со спутника, находящегося от Земли на расстоянии почти в 1,5 млн км, передаются на Землю, так что полученные данные обрабатываются практически в режиме реального времени.

Чувствительность обзора «Спектра-РГ» по отдельным источникам и в длительных экспозициях в 100 раз превосходит все существующие обзоры неба такого рода. Как известно, в науке любое увеличение чувствительности на порядок всегда приводит к совершенно новым удивительным открытиям. Мы все с нетерпением ждём результатов.

Картинки, которые уже получены, — это просто какая-то фантастика! Так, на площадке размером порядка 20 градусов в рентгеновском диапазоне видны тысячи источников. И это не только звёзды нашей Галактики — Млечного Пути, но и сверхмассивные чёрные дыры в ядрах далёких галактик и скопления галактик.

— Константин Александрович, эти фантастические изображения доступны для широкой аудитории?

— На официальном сайте обсерватории srg.cosmos.ru уже выкладывается общедоступная информация. Есть снимки неба, полученные на стадии верификации, когда спутник летел от Земли на заданную орбиту и снимались отдельные поля.

— И уже в ближайшем будущем все российские учёные будут иметь доступ к полученным данным? Или даже астрофизики со всего мира?

— Верно. Организован как российский консорциум, куда входят наши ведущие учёные, так и аналогичный консорциум в Германии. Как принято в таких больших проектах, эти консорциумы определённым образом регулируют доступ к информации. Однако уже через некоторое время все данные будут открыты. Всё это принесёт колоссальную пользу мировой науке, потому что такого рода обзоров всего неба просто ещё не было.

• Рентгеновская карта участка галактического диска, так называемого хребта Галактики, полученная телескопом eRosita в октябре 2019 года
• © Пресс-центр ИКИ РАН

— В 2019 году астрофизики из России получили медаль имени Дирака за исследования новорождённой Вселенной. Ещё один российский коллектив был удостоен Госпремии РФ за решение проблемы регистрации гравитационных волн. А что мы можем ожидать от наших исследователей в 2020 году?

— Что касается 2019 года, то у нас было ещё одно замечательное событие. Геннадий Борисов, сотрудник нашего института, открыл первую внегалактическую комету. Комет много открывается, но эта вот оказалась уникальной — она не связана гравитационно с Солнечной системой. Это открытие совершенно не было запланировано. Так что и в 2020 году вполне может случиться что-то совершенно удивительное и неожиданное. 

Нужно обязательно упомянуть международный космический эксперимент с ведущим российским участием «Радиоастрон», руководителем которого был академик Николай Семенович Кардашёв. Этот проект завершился в прошлом году после семи лет успешных фундаментальных астрофизических исследований с помощью радиотелескопа, смонтированного на космическом аппарате «Спектр-Р» (первый из четырёх аппаратов серии «Спектр». — RT).

Информация, которая была получена в ходе этого эксперимента, продолжает обрабатываться. В наступающем году по нему ожидается много важнейших научных результатов.

— Если мы не скажем про астрофизиков-теоретиков, то незаслуженно обойдём вниманием фундаментальную науку. Какие сюрпризы могут нас ждать в этой области?

— У нас очень сильная теоретическая школа в области космологии ранней Вселенной: академик Алексей Старобинский и его коллеги в Институте теоретической физики им. Л.Д. Ландау, академик Валерий Рубаков и его группа в Институте ядерных исследований и на физфаке МГУ, школы по астрофизике высоких энергий в ИКИ РАН и в ГАИШ МГУ, теоретические школы в АКЦ ФИАН и Институте астрономии РАН, в Санкт-Петербургском и Казанском университетах, а также многие другие. Все коллективы ведут активную работу, и каждый из них может дать значительные результаты.

Трудно сказать, когда и в какой именно области случится прорыв. Возьмём, к примеру, международные коллаборации по детектированию гравитационных волн LIGO и Virgo (в проекте LIGO участвуют две научные группы из России. — RT). У них сейчас зарегистрированы десятки событий-кандидатов, и они все очень интересные, но пока эта информация для широкого круга учёных закрыта. Обработка данных гравитационно-волновых экспериментов требует довольно длительного времени, нескольких месяцев работы тысяч людей на суперкомпьютерах. В 2020 году ожидаются новые и, возможно, сенсационные публикации по результатам наблюдений этого года.

— Совсем недавно учёные зафиксировали три сигнала из области возможного слияния чёрной дыры и нейтронной звезды... 

Также по теме

Космическая загадка: учёные зафиксировали три сигнала из области возможного слияния чёрной дыры и нейтронной звезды

Учёные практически одновременно зафиксировали три сигнала из одной области в космическом пространстве. Были зарегистрированы...

— Это похоже на случайное совпадение. Области локализации всех этих событий огромны — десятки, если не сотни квадратных градусов. Временной интервал регистрации этих событий тоже достаточно велик. C точки зрения физики совершенно непонятно, что там было за нейтринное событие, предшествующее слиянию двух чёрных дыр (по уточнённым данным от LIGO, 16 декабря 2019 года зарегистрирован всплеск гравитационных волн именно от слияния двух чёрных дыр, а не чёрной дыры и нейтронной звезды, как предполагалось раньше. — RT). Но будет, конечно, очень интересно, если докажут, что эти события были как-то физически связаны.

— В СМИ недавно сообщалось, что в России появится центр по обнаружению опасных астероидов и что реализация проекта начнётся, по предварительным расчётам, в середине 2020 года. Как вы относитесь к такой инициативе? Неужели есть риск, что следующий год мы не переживём из-за какого-то там астероида?

— Такие мировые центры существуют, так что это нельзя назвать чем-то совершенно новым. Безусловно, нужно следить за известными и новыми небесными объектами. Время от времени появляется информация, что потенциально опасное небесное тело приближается к Земле, но это больше рассчитано на резонанс в СМИ, как и в случае с темой изменения климата. Астероидная опасность, в принципе, существует, но она не очень велика. Крайне маловероятно, что в этом отношении следующий год преподнесёт сюрпризы.

Сейчас гораздо большей проблемой являются не астероиды, а невероятное количество космического мусора в виде отработавших спутников, остатков ракет-носителей и тому подобного. Космическая экология — серьёзная проблема. В околоземном пространстве становится всё больше такого мусора. Какое-то время о нём не думали, а теперь стало ясно, что дальше так жить нельзя и необходимо принимать срочные меры. Над решением этой проблемы сейчас усиленно работают как учёные, так и прикладные ведомства.

— Какие ещё вопросы могут встать перед нашей космической научной общественностью в ближайшем будущем?

— У нас в России в настоящее время разрабатываются несколько крупных космических проектов, в том числе запуск других аппаратов серии «Спектр». Проект «Спектр-УФ» — ультрафиолетовый телескоп в космосе, который откроет новые возможности для исследований экзопланет, звёзд, межзвёздной среды. Этот проект разрабатывается в Институте астрономии РАН. Он стоит следующим на очереди после успешного запуска обсерватории «Спектр-РГ». Его запуск состоится не ранее 2025 года.

• Астрофизическая обсерватория «Спектр-М»
• © АО «НПО Лавочкина»

Ещё более крупный, но и более далёкий по времени космический проект — «Спектр-М», или «Миллиметрон». Он предполагает вывод на орбиту системы Солнце — Земля радиотелескопа, работающего в миллиметровом диапазоне. Его предполагается использовать для получения изображений космических объектов со сверхвысоким разрешением.