Радиоастрономия на Земле, на Луне, в космосе. Директор ПРАО АКЦ ФИАН Дагкесаманский Р. Д.

Рустам Давудович Дагкесаманский. "Радиоастрономия на Земле, на Луне, в космосе". Интервью для АЛЛАТРА ТВ.

Наука в Созидательном обществе. Мнение специалиста. Аналитика. Р. Д. Дагкесаманский - радиоастроном, директор Пущинской радиоастрономической обсерватории АКЦ ФИАН.

Наталья Шагиева, участница МОД «АЛЛАТРА»: Здравствуйте, дорогие телезрители АЛЛАТРА ТВ! Сегодня у нас в гостях радиоастроном, доктор физико-математических наук, директор Пущинской радиоастрономической обсерватории имени В. В. Виткевича Дагкесаманский Рустам Давудович. Здравствуйте, Рустам Давудович.

Рустам Давудович Дагкесаманский, радиоастроном, директор Пущинской радиоастрономической обсерватории АКЦ ФИАН: Здравствуйте, Наталья. Добрый день всем! Спасибо за приглашение.

Я хотел бы поприветствовать всех, кого интересует астрономия, наука. Очень приятно.

Захар Кравченко, участник МОД «АЛЛАТРА»: Сегодня в нашем эфире Наталья, участница Международного общественного движения «АЛЛАТРА».

Наталья: И также Захар, участник Международного общественного движения «АЛЛАТРА».

Захар: Рустам Давудович, первый вопрос к Вам: «Почему Вы выбрали именно эту профессию и что Вас в ней вдохновляет?»

Рустам Давудович: Должен сказать, что с детства у меня любимым предметом была математика. Это в значительной степени, конечно, определялось педагогом — Николаем Петровичем Беляевым. Затем, когда я был, наверное, в шестом классе, узнал, что есть в Бакинском Доме пионеров астрономический кружок. Я пошёл туда, и мне там очень повезло. Руководил этим кружком Сергей Иванович Сорин — замечательный человек, он сам очень-очень любил астрономию и очень хорошо рассказывал об этом. Мы даже делали там телескопы, шлифовали зеркало. В общем, это была практика.

Не было никаких сомнений, что я пойду учиться именно астрономии. Время от времени я задумывался, что меня удерживает и почему мне хочется заниматься этой наукой. Очень много неизвестного. В проблемах, которыми сам непосредственно занимаюсь, сплошь и рядом возникают вопросы, на которые должен дать ответ.

Захар: Спасибо, Рустам Давудович. Вот такой вопрос: могли бы Вы вкратце рассказать для наших телезрителей, что же это за наука — радиоастрономия? Что она изучает?

Рустам Давудович: Что такое радиоастрономия? Это всего-навсего один из разделов астрономии, объекты исследования те же самые — всё, что находится за пределами Земли. Радиоастрономы принимают и анализируют именно космическое радиоизлучение, не свет и не оптику. До середины прошлого века астрономия была сугубо оптической дисциплиной и инструменты (телескопы) были оптические. Они увеличивали изображение объекта, увеличивали чувствительность. Одно дело — зрачок нашего глаза (какой-нибудь миллиметр), куда попадает свет, а другое дело — когда это зеркало диаметром в несколько метров, которое собирает весь этот свет вместе. Оптики достигли очень больших успехов, особенно в XIX веке — в астрономии начала использоваться спектроскопия, которая дала много очень важных, интересных результатов. В 1933 году впервые было зарегистрировано космическое радиоизлучение, точнее, впервые это понял Карл Янский, американский радиоинженер.

Он увидел помеху и не мог понять, что это такое. Когда он стал исследовать, по целому ряду причин понял, что это от какого-то объекта, который находится за пределами Солнечной системы. То есть время прихода этих лучей менялось по звёздному времени. Есть время солнечное, есть звёздное, они чуть-чуть расходятся: сутки отличаются примерно на 4 минуты.

Он понял, что это связано со звёздным временем, значит, объект находится не в Солнечной системе и отождествил это с центром нашей Галактики. Это, конечно, могло бы послужить колоссальным толчком, но возможности телескопов того времени были крайне небольшие и по чувствительности и, главное, по информативности. Определить положение объекта можно было очень грубо, с точностью до нескольких градусов. Трудно было определить положение и структуру объекта и так далее. Ведь оптики уже исследовали секундные размеры объектов, изображения получались с такой детальностью — угловая секунды, а тут — градусы. Но, слава богу, нашлись радиоинженеры, которые были любителями астрономии. Они сами стали строить радиотелескопы, смотреть: а что представляет из себя радиокосмическое излучение. После Второй мировой войны началось бурное развитие радиоастрономии. В Советском Союзе первые измерения были выполнены в 1947 году сотрудниками Физического института им. П. Н. Лебедева, в состав которого входит наша обсерватория. За прошедшее время радиоастрономы справились с этой задачей, и в настоящее время они не только не уступают оптикам в том, какую информацию они получают об объекте, но и имеют изображение (радиоизображение) объектов с детальностью в тысячи раз лучше, чем оптические изображения.

Сейчас я бы хотел показать первую картинку — спектр электромагнитного излучения и хотел бы обратить внимание, что оптика — это очень узкий интервал электромагнитных частот.

Вы видите такую узенькую полоску жёлтого цвета, это и есть оптический диапазон. Всего-навсего в два раза отличается длина волны красного от ультрафиолетового диапазона. Радиоволны слева — это волны, которые в миллионы раз более длинные, чем оптические волны. То есть частота электромагнитного излучения в миллионы раз ниже в радиодиапазоне, чем в оптике. С другой стороны, гамма-излучение, гамма-лучи, которые находятся правее, их частоты примерно во столько же раз (в миллионы раз) выше, чем у оптического света.

В середине прошлого века был прорыв в направлении от чисто оптической дисциплины к всеволновой астрономии. Первый шаг был осуществлён в радиодиапазоне. Наземные телескопы могут принимать это радиоизлучение (космическое радиоизлучение). Но дальше, как видно на той картинке, белым светом перекрыты другие диапазоны, и всё, что белым закрыто,— ни ультрафиолет, ни инфракрасное излучение, ни рентгеновское излучение до Земли не доходят. Наступила космическая эра и на первых же спутниках стали устанавливать приёмники не оптического диапазона, а других диапазонов для изучения именно космического излучения за пределами оптического диапазона. И астрономия стала всеволновой. Это называется «вторая революция» в астрономии — переход от чисто оптической дисциплины к всеволновой.

Часто спрашивают: «Вот Вы говорите «радиоизображение», а что это такое? А как это — радиоизображение?»

Это полная аналогия с оптической фотографией или с оптическим изображением на компьютере: набор пикселей.

Это радиоизображение радиогалактики Лебедь А, одного из самых мощных, самых ярких радиоисточников на небе, второй по величине и по яркости.

Захар: Он такой красивый и симметричный, и точечка внутри.

Рустам Давудович Дагкесаманский: Да

Захар: Так и есть, да?

Рустам Давудович: Да, точечка внутри — это положение, центр той галактики, в которой образовались вот эти внешние области радиоизлучения. А внешние области радиоизлучения в 3-5 раз дальше, чем размер галактики. Сама оптическая галактика, её звёзды находятся в середине, в этой картинке занимают только центр. А облака именно тех частиц, которые излучают в радиодиапазоне, находятся на очень далёких расстояниях, примерно в 5 или даже в 10 раз больших, чем размер самой оптической галактики.

Это так называемое синхротронное излучение, излучение релятивистских частиц, то есть высокоэнергетических частиц в магнитном поле. И всё это вырывается из центральной точки. Если внимательно посмотреть, оттуда идёт струйка — называется джет.

Наталья: Рустам Давудович, при нашей первой встрече Вы рассказали нам, что в 1960 году, как только закончили Санкт-Петербургский университет, Вы переехали сразу в Пущино и там же началась Ваша трудовая деятельность. И с 1988 года Вы начали руководить Пущинской обсерваторией, где трудитесь по сей день. Скажите, пожалуйста, в каких исследовательских проектах за это время Вы принимали участие? Ведь их, наверное, было много.

Рустам Дагкесаманский: Когда в 60 году я прибыл на радиоастрономическую станцию ФИАН, со мной в тот же год прибыл ещё выпускник МГУ. Мы были два астронома, а все остальные по образованию были радиоинженеры, радиотехники. Они занимались наукой и «выросли» из радиоинженеров.

Когда я приехал, здесь был один радиотелескоп и он уже работал.

Это 22-метровый полноповоротный радиотелескоп — замечательнейшая конструкция, просто потрясающий талант нашего главного конструктора, который создал этот радиотелескоп. На протяжении 60-х это был лучший радиотелескоп в мире по своим основным параметрам, по относительной точности поверхности. При диаметре зеркала в 22 метра точность поверхности соблюдалась при поворотах, при нагреве Солнцем, и поверхность искажалась не более, чем на полмиллиметра, поэтому была хорошая фокусировка, хорошее изображение и так далее. Первое радиоизображение Солнца с хорошим разрешением, когда можно было увидеть, как в радиодиапазоне излучают пятна на Солнце, точнее образования над ними, так называемые корональные конденсации, — это всё было получено на этом телескопе. Но я к этому отношения не имел, я попал сразу в группу В.В.Виткевича, который в это время отвечал за строительство гигантского километрового радиотелескопа.

Рустам Дагкесаманский: Этот телескоп был построен в 1964 году. У меня было 4 года на то, чтобы готовиться к наблюдениям на этом телескопе, думать о том, какие ставить задачи.

Первая задача — с помощью телескопа исследовать спектры сотен внегалактических радиоисточников, то есть источников, которые находятся за пределами нашей Галактики, далёких объектов. Это предмет моей кандидатской диссертации. В ходе исследований была обнаружена эволюция спектров этих источников в течение космологической эпохи. Стало ясно, что в прежние эпохи, где-то 5, 7, 10 миллиардов лет назад были такие радиоисточники тоже, но спектры у них были несколько иные, чем те, которые окружают нас в нынешнюю эпоху. Результат получился очень удачный, очень хороший. За рубежом его повторили только через 12 лет, правда без ссылок на нас. Наши журналы не переводились тогда на английский язык.

Первое направление исследований связано со спектрами внегалактических источников, следующее изучение структуры этих источников. Изучаемыми источниками являлись радиогалактики и квазары. Это родственные объекты. И тем не менее, чем отличается квазар от радиогалактики — это был интересный вопрос. Меня это как раз волновало, и я пытался получить ответ. Там было поменьше, но около 150 радиоисточников. Структуру мне удалось исследовать на радиоинтерферометре с ретрансляцией.

Мечтой В.Ф.Миткевича было сделать радиоинтерферометр с ретрансляцией. Что сие означает? Радиоинтерферометр состоит как минимум из двух радиотелескопов.

Они удалены один от другого, и детальность картинки, которую можно получить, определяется базой: чем больше расстояние между этими телескопами, тем более тонкие детали можно измерить.

Когда антенны находятся близко, их соединяют кабелем. Кабель от одной и другой антенны подключён к приёмнику, и аналоговые корреляторы выдают результат. А когда базы большие... Вот в 1962 году англичане сделали интерферометр с ретрансляцией, то есть сигнал от одной антенны кодируется и передаётся из одного пункта на другой (как телевидение транслирует), но он содержит информацию о том, что получила удалённая антенна. Основной антенной нашего интерферометра с ретрансляцией была вот та большая километровая антенна на нашей обсерватории, а выносная антенна была небольшая, и она перемещалась из одного пункта на другой. Таких пунктов было около 10 в разных местах, и на каждом из этих пунктов мы наблюдали вот эти полторы сотни радиоисточников.

В результате мы смогли получить достаточно хорошую информацию о структуре этих источников. Удалось сделать заключение, чем отличаются радиогалактики и квазары, точнее, что у них общего.

А общего у них оказалось гораздо больше, чем различий. И это  как раз и было  второе направление.

Развитие этого направления потребовало много времени: постоянные переезды с базами заняли около 15 лет. Так что результат получился уже где-то к концу 80-х годов. Конечно, между этими датами было много других работ. Вот, допустим, радиоизлучение туманности Андромеды, тоже был получен хороший результат.

Излучение скоплений галактик, радиоизлучение скоплений галактик, —  результаты также были хорошие.

Наталья: Это основные направления, в которых Вы трудились?

Рустам Давудович: Да, это я сейчас перечисляю. А вот в конце 80-х годов получилось так, что была совместная работа с одним из моих давних знакомых. Он когда-то работал в ФИАНе, потом, когда их лаборатория отделилась, образовался Институт ядерных исследований, и он там работал. Он меня привлёк к проблеме  детектирование частиц очень высоких энергий и, в частности, детектирования таких частиц, как нейтрино.

У них с академиком М.А.Марковым были уже выполнены свои работы по данной теме, и они строили такой детектор в Антарктиде.

Двух-трёхкилометровая толща льда может служить мишенью, то есть когда нейтрино прилетает с Северного полюса в Южный, есть некоторая вероятность, что оно провзаимодействует с какой-то из молекул замёрзшей воды.

И в результате возникает каскад высокоэнергичных частиц: эта энергия первичной частицы распределяется на совокупность, большое число других частиц, и можно регистрировать радиоизлучение этих частиц.

Когда мы с ним стали обсуждать, то пришли к выводу, что если исследовать частицы очень высоких энергий, то они к тому же ещё и редкие. Мало того, что сечение взаимодействия маленькое, их к тому же ещё и мало. Поэтому наблюдать такие события трудно. И мы решили, а что если не возить в Антарктиду антенны, а использовать самые крупные радиотелескопы на Земле и наблюдать не что-нибудь, а Луну.

Ведь эти нейтрино должны тоже попадать в Луну, и они там тоже должны вызывать такой каскад частиц, и эти частицы будут какое-то время, какие-то наносекунды, миллиардные доли секунды, двигаться со скоростью больше скорости света в среде — не в пустоте, а именно в почве. В это время они будут излучать, излучения будут давать всплеск, тоже наносекундный, — излучение Вавилова-Черенкова.

Это именно когда частица движется в среде со скоростью больше скорости света, она излучает. Частота этого излучения приходится на радиодиапазон, поэтому если мы с Земли будем наблюдать Луну очень чувствительными радиотелескопами, то мы можем зарегистрировать таким образом очень высокоэнергичные нейтрино. И по сей день люди пытаются наблюдать такие всплески. Никто ещё не наблюдал, но до сих пор пытаются. Уже, наверное, 20 экспериментов, если не больше, было поставлено с разными телескопами мира. И мы тоже пытались, конечно, в первую очередь с радиотелескопами, но пока такие нейтрино не зарегистрированы. Тем не менее то, что такие частицы есть — это уже практически установлено, потому что есть ядерные компоненты космических лучей, а нейтрино должно быть ещё гораздо-гораздо больше, но вот сечения взаимодействий у них маленькие, и поэтому поймать такое событие непросто.

Сейчас строятся гигантские радиотелескопы, у которых собирающая площадь будет составлять квадратный километр. В программе, которая планируется для этих радиотелескопов, задача детектирования всплесков от Луны — одна из ключевых.

Наталья: Вы говорили о радиотелескопах, в которые наблюдаете и которые строите. Интересно, какие радиотелескопы есть как раз-таки в Пущино, как они создавались?

Рустам Давудович: Я хотел бы их показать. Один из них мы уже видели — 22-метровый радиотелескоп. Это радиотелескоп километровой длины. Он выглядит таким образом.

В общем, это замечательное творение главного конструктора  П.Д.Калачёва, который построил 22-метровый радиотелескоп, и наших замечательных инженеров. Этот телескоп работает в широком диапазоне частот, он может принимать излучение, длина волн которого от 2,5 до 10 метров, то есть он перекрывает две октавы. Это в два раза больше, чем оптический диапазон. Оптический диапазон — одна октава, частота и длина волн отличается всего в два раза, а здесь отличие  в 4 раза.

Это очень важно, потому что важно бывает регистрировать одновременно один и тот же всплеск или излучение какого-то источника сразу на двух частотах, особенно когда это нестационарное излучение, когда это всплески. Это очень и очень важно. А здесь на одном и том же телескопе одновременно сразу регистрируется и та и другая картинка. И первые пульсары на нём  — наши, отечественные, пульсары, потому что первые пульсары были открыты в Англии, но мы через несколько месяцев уже на этом телескопе открывали наш пущинский пульсар и околосолнечную плазму на нём исследовали долгое время, и сейчас продолжаются такие исследования.

Следующий телескоп называется «Большая сканирующая антенна» (БСА).

Это антенная решётка, как мы говорим, «поле диполей». На этой площадке размером примерно 200х400 метров находится 16 384 диполя: 256 рядов, в каждом ряду по 64 диполя. Они все складываются в определённой схеме. Тем не менее она и по сей день одна из самых высокочувствительных антенн метрового диапазона в мире.

Более того, где-то около 10 лет назад нашими инженерами была выполнена модернизация этой антенны: вместо одного телескопа мы получили два телескопа — 96 лучей одновременно принимают сигнал и перекрывают весь этот диапазон углов. Это делалось специально для того, чтобы проводить наблюдения по программе «Космическая погода».

То есть от Солнца вырываются какие-то частицы, они идут обычно сгустком, достигают земной магнитосферы, иногда попадают в ионосферу. Космическая погода возмущает нашу магнитосферу, она приводит к северным сияниям, нарушениям радиосвязи и так далее.

Но самое главное, как мне кажется, для чего такие прогнозы: прилетит или не прилетит к нам, в окрестность Земли, такой сгусток — это очень важно для космонавтов. Мы защищены атмосферой, мы защищены нашей магнитосферой, а они не имеют этой защиты. Даже в корабле желательно, чтоб он надел на себя скафандр, потому что защита корабля не идеальная. Конечно такой прогноз очень важен и очень нужен. И сейчас в мире это хорошая большая программа по космической погоде.

Но самый лучший инструмент для прогноза — это наш телескоп. Ну представьте себе: это всё делается по наблюдениям источников космического радиоизлучения. Их радиоизлучение, приходящее к Земле,  возмущается  этими потоками частиц, и мы по этому можем судить, попадёт ли к нам или пройдёт мимо, когда это будет. И всё это лучшие инструменты в мире, этим занимаются в Японии, Мексике. Они регистрируют и выстраивают эту картину, восстанавливают, в лучшем случае, по десятку наиболее ярких источников. Десяток объектов, то есть 10 точек, где они могут сказать: проходит/не проходит.

А у нас на этой антенне это всё делается по наблюдению за работой около 5 тысяч радиоисточников. Детальность, она отличается во столько раз. Результаты, которые получаются, мы используем для поиска новых пульсаров. Уже обнаружены десятки переменных источников (в основном переменных) и поиск всякого рода всплесков нестационарного радиоизлучения.

Ну вот, пожалуй, это три радиотелескопа, которые у нас есть. Они все три очень живучие благодаря усилиям наших инженеров.

Захар: Рустам Давудович, такой вопрос интересный: какие самые передовые радиотелескопы используются сейчас по всему миру? Может быть, расскажете вкратце, как Вы видите развитие радиоастрономии. Какими будут радиотелескопы будущего?

Рустам Давудович: Я бы хотел показать один из самых лучших телескопов, в штате Нью-Мексико, Соединённые Штаты Америки, есть такие 25-метровые антенны.

Их 27 штук, по девять штук на каждом из трёх лучей, более того, они могут двигаться по рельсам. Антенны распределены вдоль такой линейки длиною 21 километр. Есть четыре разных положения: конфигурация «А» — это самая большая, конфигурация «В» — поменьше, конфигурация «С» — ещё меньше и конфигурация «D». Сейчас в радиоастрономии тенденция к созданию именно многоэлементных систем. Тогда мы имеем не один какой–то радиотелескоп, а много элементов, ещё лучше, если они могут менять своё положение. А лучшее, может быть, продолжение этого дела — это работы, в которых мы принимали какое-то участие.

Прошёл год, как перестал работать космический радиотелескоп КРТ-10 — 10-метровая антенна, которая была установлена на борту космического аппарата, который назывался «Спектр-Р».

Это проект, который был задуман ещё в конце 70-х годов и очень долго-долго развивался. Мы говорили о той детальности, с которой мы можем исследовать объект. Детальность может составлять секунды, если мы наблюдаем с оптическим телескопом на Земле. Мы не можем получить разрешение изображения лучше, чем полсекунды, потому что нам мешает атмосфера.

А если вывести телескоп за пределы атмосферы (это телескоп «Хаббл», двухметровый телескоп, запущенный на орбиту американцами — замечательно!), он уже вне атмосферы и поэтому получает угловое разрешение при двухметровом размере примерно одна десятая секунды. А радиотелескоп, который был запущен на орбиту, работал со всеми крупными антеннами на Земле, со всеми крупными радиотелескопами на Земле. Это был международный проект, и кооперация была замечательная! Десятки крупных радиотелескопов мира участвовали в этом проекте: и 100-метровые в Германии, и 100-метровые в Америке.

Тот телескоп, находящийся на орбите, летал на очень большие расстояния — до 360 тысяч километров от Земли. В результате синтезирования всех данных, которые можно было получить с радиотелескопа, проводилась совместная обработка с тем, что получалось в это же время при наблюдении тех же объектов на Земле наземными телескопами. Мы принимали участие, снимая информацию со спутника на нашем 22-метровом телескопе, получали информацию и передавали в центр обработки, куда поступали данные с наземных телескопов, они вместе коррелировались  на компьютере и получались изображения. В итоге это угловое разрешение составляло около десяти микросекунд дуги (10-5 секунды), то есть на четыре порядка лучше, в 10 тысяч раз более высокое, более детальное изображение, чем «Хаббл» даёт в оптике. Перещеголяла радиоастрономия оптику во много раз.

Это радиоизображение одной из ближайших к нам радиогалактик, а именно в созвездии Девы есть такая галактика NGC 4486, или М 87 по каталогу Мессье. Сама галактика занимает, может быть, это розовенькое пятно, которое внутри, а всё это — уже вне звёздной системы, такие выбросы.

На этом рисунке — как важно получить высокое угловое разрешение. Здесь видно, что это центральная часть галактики. Значит, радиоизображение (самое детальное изображено слева внизу) имеет угловое разрешение в 10 тысяч раз больше, более высокое, чем исходная картинка. И с такой детальностью все эти джеты — выброс из центральной сверхмассивной чёрной дыры — приведены на рисунке. Это очень богатая информация, и структуру магнитного поля там можно рассчитать.

Есть ещё частотный диапазон: насколько детально мы можем исследовать радиолинии, меняется яркость с частотой — это ещё одна координата. А ещё есть время — насколько быстрые процессы мы можем регистрировать, это тоже важно. Если раньше считалось, что в космосе всё стабильно (меняется за десятки, сотни, а то и миллионы лет), то сейчас уже акцент сместился на исследование очень коротких, быстрых и всякого рода высокоэнергичных  выбросов космических объектов.

Захар: А как будут выглядеть телескопы в будущем, когда, например, откроются новые физические принципы или будут найдены новые теории, закономерности? Каким Вы видите телескоп, радиотелескоп будущего?

Рустам Дагкесаманский: Телескоп на Луне. На обратной стороне Луны могут быть построены радиотелескопы, рассчитанные на работу в декаметровом диапазоне, даже на волнах в десятки и сотни метров. Это совершенно неизведанная пока область. Десятки метров — изведаны. В Украине, Харькове есть замечательный институт радиоастрономии и там есть радиотелескопы, которые работают на волнах до 25 метров.

Более длинные волны практически никто не изучал. Могут открыться новые объекты, если не совсем новые, то обнаружены их новые  свойства . Это будет очень-очень интересно. Но на Земле этого делать нельзя, потому что очень много помех. Считают, что лучше всего ставить такие телескопы на обратной стороне Луны, так как она экранирует от всяких земных помех и можно спокойно смотреть в космос.

Интерферометры, космические интерферометры — это тоже замечательная вещь, и я не исключаю, что когда-то будет несколько радиотелескопов в космосе и их взаимное положение будет непрерывно меняться. Это всё в принципе возможно, это будет очень богатая информация и по радиоизображению и по временным вариациям.

Наталья: А чем сейчас занимается радиообсерватория? Какие цели и задачи ставит коллектив обсерватории?

Рустам Давудович: Конечно же одно из направлений связано с космической погодой. Я уверен, что если сегодня это ещё не так востребовано, то через несколько лет это будет очень важная задача. Нас интересуют фундаментальные проблемы этого явления, но здесь действительно важно, как это будет влиять на людей, на Земле и в космосе. И не только на людей, такие частицы выводят из строя аппаратуру. Поток высокоэнергичных частиц, которые попадают на какую–то радиочувствительную систему, могут запросто вывести её из строя.

Следующее — это масса вопросов к нашим пульсарам. Скажем, наблюдаются гигантские радиоимпульсы пульсара, то есть пульсар даже в такой знаменитой Крабовидной туманности излучает импульсы.

У него период вращения 33 миллисекунды, то есть это звезда с массой в полторы массы Солнца. И мы регистрируем эти импульсы, но они, как правило: маленькие, маленькие, маленькие — и вдруг один импульс, который в тысячу, а то и в десятки тысяч раз больше, чем эти средние. Мы можем исследовать стабильность вращения пульсара, ведь по тому, как идут эти периоды, мы можем сегодня наблюдать пульсар, завтра, послезавтра. У него стабильность такая, что мы можем предсказать, что у этого пульсара через 150 миллионов импульсов (150 миллионов оборотов он сделает вокруг своей оси) должен быть импульс в точности в такое-то время. И мы проверяем. Да, как правило, они ведут себя хорошо, и тогда, когда надо, посылают нам импульс, а иногда — нет. Это очень небольшое число пульсаров, у которых происходят какие–то скачки, то есть меняется вдруг время прихода импульса. Одно из объяснений, понятных для большинства людей, — это звёздотрясение. А что, землетрясение есть, почему не быть звёздотрясению? Тем более такая звезда, как нейтронная звезда, как пульсар — это сверхтекучая жидкость внутри, сверху корка твердотельная — и всё это мощное магнитное поле. Токи внутри обеспечивают существование этого дипольного магнитного поля, и этот пульсар потихоньку, медленно, но тормозится, то есть у него период увеличивается. Но иногда на фоне этого медленного замедления вдруг — скачок. Одно из объяснений такое: есть момент инерции, есть инерция вращения, и магнитное поле, которое генерируется токами внутри, крутит с одной скоростью и в какой–то момент вдруг происходит захват и это приводит к скачку. Это один вариант.

А другой вариант такой, что это же должен быть эллипсоид, это не просто шар, он вращается с высокой скоростью, значит, он сплющивается. А когда он замедляется, то эта конфигурация равновесная, эллипсоидная, она уже не удовлетворяет новые скорости вращения. Эллипсоид должен быть не такой уже сплющенный, а это и есть звёздотрясение. Но это пока фантазии, нужно получить хорошие данные и показать, что именно происходит: первый вариант или второй.

Наталья: При первой встрече Вы очень много рассказывали о том, что исследования, которые проводятся на базе Пущинской обсерватории и других обсерваторий, они дали какие-то движения в науке. Интересно с этой точки зрения ещё узнать.

Рустам Давудович: Например, развитие радиоинтерферометрии позволяет нам очень точно определять расстояния между этими инструментами, буквально с точностью до сантиметров уже, а может быть, даже и до миллиметров. Всё зависит от того, на какой длине волны происходит такое наблюдение и так далее. И мы тогда обрабатываем и получаем информацию о распределении радиояркости. Нам важнее обратная задача, когда мы знаем распределение радиояркости, оно неизменно, там допустим практически точка. И мы тогда проверяем: а не изменилась ли база? Мы сегодня, вчера, позавчера наблюдали: не изменилось ли расстояние между телескопами? Таким образом можно получать информацию о движении, относительном движении разных плит на нашей Земле.

А вот Японские острова подвижны. Известно, что землетрясения, которые происходят, происходят по причине именно сдвигов в земной коре.

Мы с японцами проводили такие наблюдения: мы со своим телескопом, они — со своим. Наблюдения этих космических объектов позволяют изучать сверхплотные состояния вещества, которые важны и для ядерной физики. Но чтобы нам представить вообще, из чего состоит наша материя, из чего состоят кварк-глюонные модели атомов и так далее, нужна совершенно другая физика.

Захар: Вы озвучили такой интересный факт: другая физика протекает на звёздах, на тех же пульсарах и так далее. Как Вы думаете, возможно, стоит более гибко подходить к каким-то новым теориям, новым гипотезам в современной физике?

Рустам Давудович: Несомненно! Конечно, передовая наука ставит новые задачи. И ответы, которые получают, невозможно было предсказать, имея только предыдущий опыт, предыдущие знания. Это всё обогащает наше представление о мире. Вот кто бы мог сказать, что наша Вселенная расширяется, да ещё и с ускорением? К тому, что она расширяется, мы уже давно привыкли, а в отношении того, что она ещё и ускоряется — я не знаю до сих пор, правильно ли мы интерпретируем. Во-первых, правильно ли мы измерили это ускорение, а во-вторых, правильно ли мы сделали заключение, что в этом виновато свойство вакуума.

Захар: Рустам Давудович, Вы затронули такую интересную тему — расширение Вселенной. Мы как раз хотели у Вас спросить: какую роль играет радиоастрономия в определении этого зафиксированного выявленного явления в таких космических масштабах?

Рустам Давудович: Я постараюсь как можно короче, но на эту тему я могу говорить часами. Первое, на что обращу внимание, — фундаментальный вклад радиоастрономии в исследование космических объектов состоит в том, что в наиболее ярких радиоисточниках вы не встретите ни одной звезды, кроме Солнца. Значит, звёзды слишком слабые объекты.

А что же тогда светит? Что мы тогда наблюдаем? Если в оптике мы наблюдаем в первую очередь звёзды, может быть, кто-то может разглядеть туманность Андромеды, то что мы наблюдаем в радио? Да, мы наблюдаем другие галактики. Это так называемые нормальные галактики. Они дают мало радиоизлучения. Объектов, которые мы называем радиогалактиками, в миллионы раз меньше, чем обычных галактик. На одну радиогалактику приходится около 100 тысяч обычных галактик. Соответственно, в ближайшей окрестности их практически нет, потому что это редкие объекты, а те, что есть, находятся на очень больших расстояниях.
Радиоастрономия сразу стала наукой о далёком космосе, очень далёком. Даже если мы имеем в оптике фотографию Хаббловского телескопа (у него глубокий обзор), то там сплошные галактики.

Они достаточно далёкие, но таких, как радиогалактики, которые находятся на больших расстояниях, может быть одна из тысячи. Поэтому когда стали подсчитывать радиоисточники: сколько источников ярче десяти Янских, сколько ярче одного Янского, сколько ярче 0,1 Янского и так далее (Янский — это единица измерения потоков), то получилось, что эти подсчёты как раз и явились очень важным свидетельством того, что Вселенная эволюционирует.
Вывод был сделан из того, что у нас Вселенная была однородна, бесконечна, изотропна, то есть во всех направлениях стационарна. Это должно было означать, что у объектов в нашей окрестности — одна плотность, дальше — плотность выше, а дальше — ещё выше, при этом и в том направлении, и в этом — во всех направлениях. А по мере удаления от нас плотность возрастает. Ответ очень простой: ничего подобного, просто от более далёких объектов к нам радиоволны идут больше времени, они идут миллионы лет. А если они идут уже миллиарды лет?

И выясняется, что далёкую вселенную мы наблюдаем на более ранних этапах её эволюции. Это в конечной скорости распространения света приводит к тому, что мы не можем сказать: вот тот далёкий объект, как он сейчас выглядит? Потому что свет от него шёл миллиарды лет, десяток миллиардов лет. Сейчас, может быть, уже его и нет. Мы не знаем, что с ним, как он сейчас выглядит. Но зато мы знаем, как выглядела вселенная в целом в то далёкое время. Значит, о далёких объектах мы имеем представление, как они выглядели десятки, сотни миллионов лет или миллиарды лет назад. И выясняется, что там их было просто больше, была другая плотность этих объектов.

Другое свидетельство — это так называемый космический фон радиоизлучения. Выяснилось, что вокруг нас есть фотоны с очень невысокой энергией и так далее, они соответствуют температуре излучения около трёх градусов Кельвина.

И это остаток того излучения, которое оторвалось от вещества, потому что Вселенная стала прозрачной и излучение стало распространяться независимо от материи. Когда всё было сверхплотное, тогда это всё было завязано, излучение и материя были вместе и так далее. Но Вселенная расширялась, наступил момент, когда она стала достаточно прозрачна (это было довольно короткое время), — и излучение оторвалось. В 65-м году учёные поняли, что это и есть свидетельство того, что на ранних стадиях эволюции Вселенная была горячей, температура была высокая. Но это излучение оторвалось, оно движется и остывает быстрее, чем материя.

Я сказал, какую лепту мне удалось внести в это дело — то, что спектральные индексы далёких радиоисточников оказываются круче, чем близких к нам. Это легко понять.

В то время межгалактическая среда была плотнее, и развитие этих образований, которые выбрасываются из центра галактики, идёт несколько иначе. Они не так свободно там расширяются, а их в большей степени ограничивает внешнее давление, и они начинают больше излучать. Большая часть энергии теряется за счёт синхротронного излучения, а это приводит к укручению этих спектров.

Наталья: А как Вы считаете, почему важно объединять усилия учёных и коллективов учёных в разных областях науки, дисциплин?

Рустам Давудович: Должен сказать, что я нисколько не сомневаюсь, что сотрудничество очень важно для развития во всех областях науки, не только в радиоастрономии. Мы ничего не могли бы сделать (летай наш Радиоастрон — десятиметровое зеркало), если бы не было громадной поддержки со стороны радиоастрономии. Когда все поддерживали, с удовольствием прилагали свои усилия, рабочее время своих телескопов (мы чаще называем «наблюдательное время») на то, чтобы работать вместе с этой антенной. Даже просто обмен опытом, обмен информацией — это так обогащает наши исследования! Это очень трудно переоценить. Так что, конечно же, работать желательно в хороших контактах, я бы так сказал. В работах по «Космической погоде» мы контактируем, в исследованиях пульсаров, в попытках регистрации нейтрино сверхвысоких энергий. Так что контакты — это замечательно. Это, так сказать, способ общения. Это просто необходимо для науки.

Наталья: Да. Спасибо. Мне хотелось бы ещё рассказать Вам о глобальном проекте Международного общественного движения «АЛЛАТРА», который называется «Созидательное общество».

Рустам Давудович: Давайте, я с удовольствием сейчас Вас послушаю.

Наталья: Прецедентом этого проекта стала именно встреча, объединившая всех людей, которые захотели в ней участвовать, в едином звонке. И в разговоре друг с другом мы поняли, что всё, что происходит сейчас в мире, — это оттого, что мы живём в потребительском формате общества. Хотелось бы найти новый формат общества. Это мы сможем сделать именно вместе. На базе этого проекта у нас проводятся социологические опросы. И хотелось бы спросить у Вас: а что для Вас Созидательное общество, то общество, в котором были бы счастливы Вы и Ваши родные?

Рустам Давудович: Хотел бы своё мнение высказать в том, чтобы большая часть общества понимала, что назначение каждого человека — это делать добро, созидать, как вы, Созидательное общество, что-то такое положительное творить, чтобы его труд был полезен не только ему. Чтобы было понимание того, что общество — это не что-то для нас чуждое, это мы и есть общество. И мы созидаем, творим что-то для блага окружающих нас людей, пусть даже не только для самых близких, не только для семьи, а для широкого круга людей. Люди должны понять, что созидание — это когда они не только для себя делают, а делают для других и даже, может быть, в большей степени для других. Вот это хорошо, и к этому надо стремиться. Хотелось бы, чтобы это было естественным для людей, не потому что кто-то сказал или кто-то потребовал, а это их естественное желание, естественный позыв. В этом смысле, мне кажется, конечно, стремиться к этому обществу надо. Вот мы говорили об объединении усилий в науке, а здесь — объединение усилий в обществе. Такое объединение очень полезно, очень нужно. Так что дай бог, чтоб это движение не затихло, не угасло, а продолжалось и развивалось.

Захар: Рустам Давудович, спасибо Вам огромное за интервью, за то, что пообщались с нами. Мы хотели бы Вам сделать подарок от Международного общественного движения — подарить Доклады. Мы вышлем их Вам в электронном виде и книгу «АллатРа», конечно же.

Доклад по физике, Доклад по климату — эти знания позволят человечеству в кратчайшие сроки сделать прорыв в той же радиоастрономии, космологии и так далее. И знаете, они ещё позволяют нам как людям, как обществу, ещё быстрее достичь вот этого созидательного вектора, созидательной волны, объединиться всем, и решать всем вместе поставленные задачи, и двигаться в нужном направлении.

Рустам Давудович: Большое спасибо!

Захар: Рустам Давудович, а что бы Вы хотели пожелать всем телезрителям канала АЛЛАТРА ТВ по всему миру?

Рустам Давудович: На меня произвели впечатление, так сказать, некоторые кадры, которые я увидел с той конференции, которая была примерно год назад, в мае месяце прошлого года. Множество лиц, увлечённых одной или близкими идеями — это действительно сила.

Спасибо вам, поскольку я знаю, что вы принадлежите как раз к той группе, которая объединяет, или пытается объединить такое большое количество людей. Это многого стоит. И если это сообщество будет расти и развиваться, и охватывать всё более и более широкий круг людей, — это будет очень здорово. Так что вам громадное спасибо!