The Orion Nebula  Photo: NASA and ESA

Тёмная миссия

Телескоп, установленный в самой южной точке Земли, помогает учёным разгадывать космические тайны.

ФАКТЫ

SKF на Южном полюсе

В 2010 г. исследователи из Чикагского университета обнаружили неполадки с критически важным компонентом телескопа на Южном полюсе – большим опорно-поворотным подшипником, поддерживающим телескоп. За помощью они обратились в SKF.

SKF предоставила оборудование для проведения мониторинга вибрации, до и после замены подшипника. С тех пор работающие на Южном полюсе учёные направляют данные Джонни Симмонсу, специалисту SKF по анализу вибраций при малых частотах вращения. «Мы выявляем возможные проблемы со смазкой, которые можно решить с помощью профилактических мер», – говорит Симмонс.

Анализ данных с Южного полюса он проводит В Джексонвилле, штат Флорида, где погода несколько теплее.

ССЫЛКИ НА ТУ ЖЕ ТЕМУ

South Pole Telescope

ОБРАТИТЬСЯ В ОТДЕЛ СБЫТА

Марк Фрогли

Пристегните ремни. Впереди – головокружительное путешествие по Вселенной. Оно начинается во льдах Южного полюса, где установлен гигантский микроволновый телескоп, собирающий данные о космичес­ких событиях, которые происходили около 7 млрд. лет назад. В то время ещё не существовала планета Земля, не горело Солнце. Изучая массы сверхдалёких галактик, учёные надеются ответить на ужасающий вопрос: действительно ли Вселенная разлетается на куски?

А за этим стоит другой вопрос: если Вселенная расширяется, то происходит ли это под воздействием силы, называемой «тёмной энергией»?

Астрофизик из Чикагского университета (США) Стефан Мейер говорит, что тёмная энергия может быть реальной, но «возможно, это просто иллюзия».

В поисках более убедительного ответа Мейер и команда исследователей совершили не одно путешествие в Антарктику, помогая установить телескоп на Южном полюсе и провести анализ данных, накопленных с начала 2008 г.

Южный полюс, где климат настолько сухой, что его можно считать пустыней, является превосходным местом для микроволнового телескопа.

Мейер и его коллеги изучают скопления галактик – крупнейшие из известных челове­честву структур во Вселенной, в каждой из которых насчитываются миллиарды звёзд. Учёных интересует создаваемые ими изменения в интенсивности практически однородного микроволнового фонового космического излучения, имевшие место во время Большого взрыва, то есть около 13,7 млрд. лет назад. Эти незначительные изменения называются эффектом Сюняева – Зельдовича, в честь российских физиков, которые постулировали его в 1970 г.

«Мы видим тени галактических скоплений, – рассказывает Мейер. – Это чем-то похоже на то, когда смотришь на голубизну неба сквозь полупрозрачный воздушный шар».

Микроволновые изменения позволяют учёным определять массу галактических скоплений. «Как будто мы проводим перепись среди всех жителей города, взвешиваем каждого и определяем число тех, кто страдает излишним весом».

Учёные выявили, что соседние скопления галактик, по всей видимости, имеют меньшую массу, чем предполагалось. Возникшая при Большом взрыве гравитация первоначально притягивала к ним объекты, накапливая вещество и увеличивая их массу. Но, судя по имеющимся данным, в определённый момент своего жизненного цикла эти гигантские скопления перестают набирать массу.

Если догадки учёных верны, то причиной, по которой скопления перестают расти, может оказаться тёмная энергия. Она направлена на разрушение структур и действует в качестве силы противодействия гравитации.

Если существование тёмной энергии будет доказано, то это станет посмертным триумфом Альберта Эйнштейна. «Эйнштейн ввёл космологическую постоянную для обозначения силы, противодействующей гравитации, – говорит Мейер. – Когда было определено, что Вселенная в действительности расширяется, Эйнштейн назвал это своей самой большой ошибкой. Но возможно, он не ошибался».

Здесь, в своём холодном пристанище, телескоп Южного полюса провёл несколько лет (2008–2011), собирая данные о скоплениях галактик и просканировав порядка 2000 квад­ратных градусов, или примерно одну десятую южного полушария неба. Летом 2011 г. ему потребовался крупный ремонт – нужно было заменить азимутальный подшипник, который обеспечивает поворот телескопа в горизонтальной плоскости Сегодня назначение телескопа изменилось. «Мы установили новый радиометр для определения радиации, – говорит Мейер. – Он будет измерять поляризацию микроволнового излучения, благодаря чему мы, возможно, ответим на несколько другой вопрос, касающийся расширения Вселенной».

Между тем, Мейер и его коллеги-астрофизики проводят анализ данных, уже полученных с помощью телескопа, для расчёта того, как массы галактических скоплений изменялись с течением времени. Указывают ли результаты их расчётов на существование тёмной энергии?

«Ещё рано говорить о чём-то с уверенностью. Но в данный момент факты указывают на то, что тёмная энергия может оказаться не просто геометрической проблемой, а реальной силой», – отвечает Мейер.

Если это так, то Вселенная может продолжить расширяться ещё быстрее, пока её огни не погаснут и энергия не иссякнет, и тогда она станет совершенно холодной, тёмной и бесцветной – примерно, как Южный полюс зимой.

 

Материалы по теме