Нижегородские ученые с помощью нового радиотелескопа "Суффа" намерены раскрыть тайну космических "темных веков".
Нижний Новгород. 26 апреля. НТА-Приволжье — Нижегородские ученые с помощью нового радиотелескопа "Суффа" намерены раскрыть тайну космических темных веков.
На высокогорном плато Суффа в горах Узбекистана в 1980-х годах XX века началось строительство уникального 70-метрового радиотелескопа, но с распадом СССР оно было заморожено.
Мы встретились с заведующим отделом радиоприемной аппаратуры и миллиметровой радиоастрономии Института прикладной физики РАН, профессором радиофизического факультета ННГУ, доктором физико-математических наук Игорем Зинченко для того, чтобы поговорить о масштабном проекте, который сейчас обретает второе дыхание.
Для чего нужен новый радиотелескоп?
Если говорить простым языком, цель строительства радиотелескопа "Суффа", по словам профессора, заключается в том, чтобы создать гигантскую, самую большую в мире антенну, которая должна работать на очень коротких волнах, до одного миллиметра.
Стоит отметить, что основой этого проекта являются уже существующие радиотелескопы. Одна подобная антенна находится вблизи Евпатории в Крыму, еще одна такая же - возле Уссурийска на Дальнем Востоке. Однако, все они работают на волнах длиннее 1 см. Новый же радиотелескоп по проекту должен обеспечить более высокую точность поверхности и работу на значительно более коротких волнах.
Несмотря на столь затянувшуюся реализацию, проект в целом не устарел и сохраняет свою актуальность, хотя, вероятно, потребуется его доработка.
Почему его строят именно в Узбекистане?
Игорь Зинченко также заметил, что Узбекистан для создания "Суффы" был выбран не случайно - дело в том, что короткие волны очень сильно поглощаются атмосферными газами и парами воды, поэтому, чтобы работать в таком диапазоне, антенны строят высоко в горах, в местах, где мало влаги.
Уникальные знания нижегородских ученых помогут всему миру Нижегородская команда ученых из ИПФ РАН, по его словам, принимает участие в двух аспектах реализации проекта, один из которых - разработка приемной аппаратуры. Специалисты ИПФ имеют наилучший опыт в стране создания приемников миллиметрового диапазона, ведь именно нижегородские приемники использовали на 22-метровой антенне в Крыму и на 14-метровой антенне в Финляндии. Вторая задача, отметил Игорь Зинченко, это подготовка научной программы. Здесь у ученых из Института прикладной физики тоже серьезное преимущество — самый большой в стране опыт проведения наблюдений в миллиметровом диапазоне. То есть нижегородские ученые для России уникальны. Но во главе всего, по мнению Игоря Ивановича, должна быть четкая и ясная цель.
Когда проект будет завершен?
Однако, планы эти на настоящий момент не имеют четко очерченных временных границ. К примеру, "Миллиметрон" планировалось ввести в строй в 2017 году, но сейчас сроки перенесены за 2025 год. Проект "Суффа" и вовсе был заморожен на долгие годы. Строительство начали еще в советские времена: соорудили поворотное устройство и основные части металлоконструкции, однако, нет основы самой чаши, и только благодаря сухому климату Узбекистана все хорошо сохранилось.
В настоящее время наиболее крупные одиночные антенны, работающие на волнах порядка 1 мм, – это антенна диаметром 50 метров в Мексике и 30-метровая в Испании. Если "Суффу" удастся довести до длины волны в 1 мм, то она превзойдет эти инструменты и обеспечит уникальные возможности для исследований Вселенной. В частности, она станет ключевым элементом, так называемого, "Телескопа Горизонта Событий", который объединяет в единую сеть крупнейшие миллиметровые обсерватории, с помощью которого недавно было впервые получено изображение сверхмассивной черной дыры.
А как же жители других миров?
На заре радиоастрономии люди были полны энтузиазма и активно искали искусственные сигналы для того, чтобы понять, одни ли мы во Вселенной. С тех пор энтузиазма поубавилось, потому, что никаких искусственных сигналов до сих пор не обнаружено.
Та самая теория большого взрыва
Что же касается доказательств теории Большого взрыва, то здесь, – по утверждению ученого, – радиоастрономия на первых ролях. Действительно, наблюдения в миллиметровом диапазоне микроволнового фона, так называемого, реликтового, а также наблюдения далеких радиогалактик и квазаров – все это помогает проверить модели эволюции Вселенной. В настоящее время они хорошо укладываются в теорию Большого взрыва. Эти наблюдения позволили определить параметры принятой сейчас космологической модели "с колоссальной точностью". Но есть и нерешенные вопросы, ответы на которые может дать радиоастрономия, убежден профессор. И здесь надежда, в основном, на космические аппараты, но и радиотелескоп на Суффе может внести значительный вклад в эти исследования.
"Темные века" станут светлыми?
Интересно, что телескоп, в определенной мере, поможет путешествовать и во времени. Сейчас мы же видим почти всю историю Вселенной до начала времен, до Большого взрыва. Но на самом деле не совсем всю. В истории Вселенной есть некий промежуток, который часто называют "темными веками". Вот о нем ничего не известно. Заглянуть туда пока нет никакой возможности. Это период между, так называемой, "эпохой рекомбинации" и появлением первых звезд.
В этот момент, по его словам, возник микроволновый фон, который мы регистрируем. Дальше несколько сотен миллионов лет должно было происходить формирование структур во Вселенной, в результате чего появились первые звезды и галактики. Их тоже уже начинают видеть с помощью мощных инструментов, но вот об этом промежутке в несколько сотен миллионов лет между рекомбинацией и появлением первых объектов нет никакой информации. А она очень важна для построения полной картины эволюции Вселенной.
На высокогорном плато Суффа в горах Узбекистана в 1980-х годах XX века началось строительство уникального 70-метрового радиотелескопа, но с распадом СССР оно было заморожено.
Мы встретились с заведующим отделом радиоприемной аппаратуры и миллиметровой радиоастрономии Института прикладной физики РАН, профессором радиофизического факультета ННГУ, доктором физико-математических наук Игорем Зинченко для того, чтобы поговорить о масштабном проекте, который сейчас обретает второе дыхание.
Для чего нужен новый радиотелескоп?
Если говорить простым языком, цель строительства радиотелескопа "Суффа", по словам профессора, заключается в том, чтобы создать гигантскую, самую большую в мире антенну, которая должна работать на очень коротких волнах, до одного миллиметра.
Стоит отметить, что основой этого проекта являются уже существующие радиотелескопы. Одна подобная антенна находится вблизи Евпатории в Крыму, еще одна такая же - возле Уссурийска на Дальнем Востоке. Однако, все они работают на волнах длиннее 1 см. Новый же радиотелескоп по проекту должен обеспечить более высокую точность поверхности и работу на значительно более коротких волнах.
Несмотря на столь затянувшуюся реализацию, проект в целом не устарел и сохраняет свою актуальность, хотя, вероятно, потребуется его доработка.
Почему его строят именно в Узбекистане?
Игорь Зинченко также заметил, что Узбекистан для создания "Суффы" был выбран не случайно - дело в том, что короткие волны очень сильно поглощаются атмосферными газами и парами воды, поэтому, чтобы работать в таком диапазоне, антенны строят высоко в горах, в местах, где мало влаги.
"Искали такие места. У нас на территории России не очень их много, поэтому в советские времена был выбран Узбекистан. Это сухое место, высота примерно 2,5 тыс. метров над уровнем моря и осадков там немного, что обеспечивает хорошую прозрачность атмосферы", - уточнил профессор.
Уникальные знания нижегородских ученых помогут всему миру Нижегородская команда ученых из ИПФ РАН, по его словам, принимает участие в двух аспектах реализации проекта, один из которых - разработка приемной аппаратуры. Специалисты ИПФ имеют наилучший опыт в стране создания приемников миллиметрового диапазона, ведь именно нижегородские приемники использовали на 22-метровой антенне в Крыму и на 14-метровой антенне в Финляндии. Вторая задача, отметил Игорь Зинченко, это подготовка научной программы. Здесь у ученых из Института прикладной физики тоже серьезное преимущество — самый большой в стране опыт проведения наблюдений в миллиметровом диапазоне. То есть нижегородские ученые для России уникальны. Но во главе всего, по мнению Игоря Ивановича, должна быть четкая и ясная цель.
"Это же гигантский проект. Когда вы собираетесь строить такую антенну, нужно понимать, зачем все это нужно. Необходима четкая научная программа. Исследоваться будут как близкие к нам объекты, так и те, которые изучаются в рамках космологии. Будут проводиться также исследования, связанные с эволюцией Вселенной. С черными дырами это тоже связано, поскольку одна из
целей строительства антенны заключается в том, что она должна работать в связке с космическим телескопом "Миллиметрон", который тоже разрабатывается сейчас. Такая связка обеспечит сверхвысокое угловое разрешение, требуемое для исследования этих объектов", - поделился планами ученый.
Когда проект будет завершен?
Однако, планы эти на настоящий момент не имеют четко очерченных временных границ. К примеру, "Миллиметрон" планировалось ввести в строй в 2017 году, но сейчас сроки перенесены за 2025 год. Проект "Суффа" и вовсе был заморожен на долгие годы. Строительство начали еще в советские времена: соорудили поворотное устройство и основные части металлоконструкции, однако, нет основы самой чаши, и только благодаря сухому климату Узбекистана все хорошо сохранилось.
"Наш новый президент академии, Александр Сергеев там побывал в прошлом году и выразил надежду на возрождение научных связей между Россией и Узбекистаном. И после визита Владимира Путина в Узбекистан договоренность о завершении строительства уникального радиотелескопа "Суффа" была достигнута" – рассказал Игорь Зинченко.
В настоящее время наиболее крупные одиночные антенны, работающие на волнах порядка 1 мм, – это антенна диаметром 50 метров в Мексике и 30-метровая в Испании. Если "Суффу" удастся довести до длины волны в 1 мм, то она превзойдет эти инструменты и обеспечит уникальные возможности для исследований Вселенной. В частности, она станет ключевым элементом, так называемого, "Телескопа Горизонта Событий", который объединяет в единую сеть крупнейшие миллиметровые обсерватории, с помощью которого недавно было впервые получено изображение сверхмассивной черной дыры.
А как же жители других миров?
На заре радиоастрономии люди были полны энтузиазма и активно искали искусственные сигналы для того, чтобы понять, одни ли мы во Вселенной. С тех пор энтузиазма поубавилось, потому, что никаких искусственных сигналов до сих пор не обнаружено.
"Тем не менее, есть программы поиска таких сигналов. Это доступно и любителям — данные с радиотелескопов можно просматривать на предмет каких-то сигналов искусственного происхождения. Но сейчас наука активно этим не занимается. Когда радиоастрономия появилась, одна из первых надежд была именно на то, что удастся что-то такое зарегистрировать", - пояснил Игорь Зинченко.
Та самая теория большого взрыва
Что же касается доказательств теории Большого взрыва, то здесь, – по утверждению ученого, – радиоастрономия на первых ролях. Действительно, наблюдения в миллиметровом диапазоне микроволнового фона, так называемого, реликтового, а также наблюдения далеких радиогалактик и квазаров – все это помогает проверить модели эволюции Вселенной. В настоящее время они хорошо укладываются в теорию Большого взрыва. Эти наблюдения позволили определить параметры принятой сейчас космологической модели "с колоссальной точностью". Но есть и нерешенные вопросы, ответы на которые может дать радиоастрономия, убежден профессор. И здесь надежда, в основном, на космические аппараты, но и радиотелескоп на Суффе может внести значительный вклад в эти исследования.
"Темные века" станут светлыми?
Интересно, что телескоп, в определенной мере, поможет путешествовать и во времени. Сейчас мы же видим почти всю историю Вселенной до начала времен, до Большого взрыва. Но на самом деле не совсем всю. В истории Вселенной есть некий промежуток, который часто называют "темными веками". Вот о нем ничего не известно. Заглянуть туда пока нет никакой возможности. Это период между, так называемой, "эпохой рекомбинации" и появлением первых звезд.
Сначала вещество было в виде очень горячей плазмы, потом, по мере расширения Вселенной, температура падала, началась рекомбинация, и вещество стало уже нейтральным, прозрачным для радиоволн", - рассказал Игорь Зинченко.
В этот момент, по его словам, возник микроволновый фон, который мы регистрируем. Дальше несколько сотен миллионов лет должно было происходить формирование структур во Вселенной, в результате чего появились первые звезды и галактики. Их тоже уже начинают видеть с помощью мощных инструментов, но вот об этом промежутке в несколько сотен миллионов лет между рекомбинацией и появлением первых объектов нет никакой информации. А она очень важна для построения полной картины эволюции Вселенной.
"И основная надежда здесь на радиоастрономию — она связана с тем, чтобы попытаться увидеть некоторые спектральные детали, которые могут возникнуть вот в эти темные века", - резюмировал специалист.