Слоановский обзор неба

Хотя многие из достижений двадцать первого столетия будут заклю-
чаться в усовершенствовании оборудования, такого, как спутники,
это вовсе не означает, что прекратятся работы с оптическими теле-
скопами и радиотелескопами, базирующимися на Земле. В сущности,

благодаря цифровому перевороту произошли изменения в исполь-
зовании оптических телескопов и радиотелескопов; стал возможен
статистический анализ сотен тысяч галактик. Сегодня благодаря
этой новой технологии телескопы переживают второе рождение.

На протяжении всей истории астрономы воевали за то ограни-
ченное время, которое им разрешалось проводить за наблюдениями
у объективов величайших телескопов мира. Они ревностно отста-
ивали драгоценные часы, отведенные им на наблюдения, проводя
долгие ночные часы за работой в холодных сырых помещениях. Этот
устаревший способ наблюдения был чрезвычайно неэффективен и
часто служил причиной ожесточенных споров среди астрономов,
которые чувствовали себя ущемленными со стороны «верхушки»,
монополизировавшей время работы за телескопами. С появлением
Интернета и высокоскоростных компьютеров такая ситуация меня-
ется.

Сегодня многие телескопы полностью автоматизированы; их
работой могут управлять астрономы с различных континентов,
находящиеся за тысячи миль от самих телескопов. Результаты этих
сложных звездных обзоров могут быть оцифрованы и размещены в
Интернете, где полученные данные можно подвергнуть обработке
с помощью суперкомпьютеров. Одним из примеров применения
этого цифрового метода может служить SETI(S>home, проект, раз-
мещенный в Калифорнийском университете в Беркли и предна-
значенный для изучения сигналов, несущих признаки внеземного
разума. Большое количество данных, полученных радиотелескопом
Аресибо в Пуэрто-Рико, разбивается на маленькие части и через
Интернет отсылается на персональные компьютеры по всему миру.
Преимущественно эти данные попадают клюбителям, непрофессио-
налам. Программа, выполненная в форме скринсейвера, анализирует
данные на предмет сигналов внеземного разума в те моменты, когда
компьютер не задействуется пользователем. При помощи этого ме-
тода данная исследовательская группа создала величайшую компью-
терную сеть в мире, связьшающую около 5 миллионов персональных
компьютеров во всех уголках земного шара.

Наиболее выдающимся примером современного исследования
Вселенной при помощи цифровыхтехнологий является Слоановский
обзор неба — наиболее амбициозный из всех, когда-либо имевших

место. Подобно проведенному ранее Паломарскому обзору неба,
при котором использовались фотопластинки старого образца, хра-
нившиеся в громоздких стопках, Слоановский обзор неба ставит
целью создание точной карты небесных объектов. При помощи дан-
ного обзора удалось построить трехмерные карты далеких галактик
в пяти цветах, включая красное смещение более миллиона галактик.

Результатом Слоановского обзора неба является крупномасштабная
карта строения Вселенной, в несколько сотен раз превосходящая
все предыдущие. На карте будет в мельчайших деталях представлена
четверть всего небосвода, а также определено положение и яркость
100 миллионов небесных объектов. Кроме того, в результате этого
обзора будет определено расстояние до миллиона с лишним галактик
и около 100 тысяч квазаров. Итоговое количество информации, выяс-
ненной входе Слоановского обзора, составит 15 терабайт (триллион
байт), что вполне может соперничать с количеством информации в
Библиотеке Конгресса.

Сердцем Слоановского обзора является 2,5-метровый телескоп
на юге штата Нью-Мексико, к которому подсоединена одна из луч-
ших в мире камер. Прибор снабжен тридцатью чувствительными
электронными световыми сенсорами, называемыми ПЗС (прибор
с зарядовой связью), с площадью 2 квадратных дюйма (ок. 13 см²)
каждый, помещенными в вакуум. Каждый сенсор охлажден до -80°С
при помощи жидкого азота и содержит 4 миллиона пикселей. Таким
образом, весь свет, улавливаемый телескопом, может быть немедлен-
но оцифрован при помощи ПЗС, после чего данные доступны для
компьютерной обработки. Стоимость проекта составляет менее
20 миллионов, долларов, что в сто раз меньше стоимости проекта
телескопа Хаббла, но тем не менее при помощи такого обзора созда-
ется потрясающая картина Вселенной.

Итак, некоторые из оцифрованных данных выкладываются в
Интернет с тем, чтобы астрономы по всему миру могли изучить их.
Таким образом можно задействовать интеллектуальный потенциал
ученых всего мира. Слишком часто в прошлом у ученых третьего
мира не было возможности доступа к последним научным журна-
лам и самым свежим данным, полученным при помощи телескопов.
Сегодня благодаря Интернету эти ученые могут загружать данные
обзоров неба, читать статьи по мере их появления в Интернете, а

также публиковать свои статьи во всемирной паутине со скоростью
света.

Слоановский обзор уже меняет методы астрономических ис-
следований. Полученные при помощи обзора результаты основаны
на анализе сотен тысяч галактик, что было совершенно немыслимо
всего лишь несколько лет назад. К примеру, в мае 2003 года команда
ученых из Испании, Германии и Соединенных Штатов заявила, что
они изучили 250 тысяч галактик на предмет доказательства суще-
ствования темного вещества. Из этого огромного количества они
выбрали три тысячи галактик, вокруг которых вращаются звездные
скопления. Применив законы механики Ньютона для изучения дви-
жения этих спутников, они рассчитали количество темного вещества,
которое должно окружать центральную галактику. Уже одним этим
они опровергли альтернативную теорию (последняя была впервые
предложена в 1983 году; она пыталась объяснить звездные орбиты
неправильной формы в галактиках путем корректировки самих за-
конов Ньютона: возможно, темного вещества не существует вообще;
возможно, своим предполагаемым существованием оно обязано
всего лишь ошибке в законах Ньютона. Данные обзора ставят эту
теорию под сомнение).

В июле 2003 года еще одна команда ученых из Германии и
Соединенных Штатов заявила, что они изучили 120 000 близле-
жащих галактик, используя Слоановский обзор для раскрытия от-
ношений между галактиками и черными дырами, находящимися в
них. Вопрос заключается в следующем: что возникло раньше, черная
дыра или галактика, в которой эта черная дыра находится? Результат
проведенного исследования показывает, что образование галактик
и черных дыр тесно связано и, вероятно, они образовались вместе.
Исследование показало, что из 120 000 изученных в ходе обзора
галактик целых 20 000 содержат черные дыры, которые продолжают
расти (в отличие от черной дыры в Галактике Млечный Путь, кото-
рая, кажется, находится в состоянии покоя). Полученные результаты
показывают, что галактики, содержащие черные дыры, которые все
еще растут в размерах, намного больше Галактики Млечный Путь, а
расширяются они путем поглощения относительно холодного газа
из галактики.