Ученые займутся их поиском с помощью уникальной наземно-космической обсерватории Радиоастрон . Подготовка к беспрецедентному эксперименту вступила в завершающую стадию.
Проникнуть в величайшую тайну нашего времени и получить хотя бы какую-то информацию о невидимых, загадочных Темной Материи и Темной Энергии, из которых, по расчетам, более чем на 90 процентов состоит Вселенная, — одна из заманчивых целей уникальной космической обсерватории Радиоастрон .
Длившаяся 15 лет подготовка к реализации этого беспрецедентного международного проекта вступила в завершающую стадию. В Научно-производственном объединении имени Лавочкина, где ранее получили путевку в жизнь два лунохода, межпланетные автоматические станции Венера , Марс , Луна , теперь изготовлен полноразмерный действующий макет космического радиотелескопа, который прошел всесторонние испытания в обсерватории Физического института Российской академии наук в Пущине. Идет сборка штатного радиотелескопа. Так что старт не за горами — он запланирован на следующий год.
10-метровый радиотелескоп будет выведен на вытянутую эллиптическую орбиту с минимальным расстоянием от Земли 10 тысяч и максимальным удалением 350 тысяч километров. Примерно на таком же расстоянии от нашей планеты находится и Луна (384 тысячи). При этом космический аппарат будет работать в единой связке с глобальной наземной сетью радиотелескопов. Иными словами, планируется создать гигантскую радиообсерваторию, в которой приемники сигналов окажутся разнесенными в пространстве на 350 тысяч километров. Такого впечатляющего наземно-космического интерферометра еще не было у радиоастрономов.
Чтобы оценить его масштабы, представьте, что витки спутника вокруг Земли образуют, образно говоря, радиосистему, растянутую от Земли до Луны. С помощью такой системы исследователи надеются осуществить подлинный прорыв в науке.
На первом этапе специалисты хотят на основе полученных данных построить изображения различных объектов Вселенной с исключительно высоким, недостижимым на сегодня разрешением, определить координаты этих объектов, а также фиксировать их угловые перемещения. Одна из интригующих задач — узнать нечто о Темной Материи и Темной Энергии. Между прочим, эти материя и энергия, судя по некоторым теоретическим моделям, пронизывают каждого из нас. Но что представляют они собой? Каков этот таинственный мир, в котором и наша Земля, и другие видимые планеты, а также звезды, галактики находятся как бы на задворках, в качестве небольшого придатка? Обо всем этом мы беседуем с академиком Российской академии наук, директором Астрокосмического центра Физического института РАН Николаем КАРДАШЕВЫМ.
ЗЕРКАЛЬНЫЙ МИР РЯДОМ С НАМИ?
— Николай Семенович, не могли бы объяснить нашим читателям, как ученые узнали о существовании Темной Материи и Темной Энергии, если их не только не видно, но они даже не взаимодействуют с атомами, молекулами нашего мира, не испускают электромагнитного излучения?
— Да, Темная Материя не взаимодействует, не излучает, невидима, но тем не менее выдает свое присутствие в космическом пространстве, ибо все-таки есть у нее одна демаскировочная особенность — она обладает силой притяжения, гравитационным полем. И на этом основаны косвенные методы исследований, которые свидетельствуют: да, есть скрытая масса вещества, причем в громадных количествах. Модели движения звезд в нашей и других галактиках, взаимодействие галактик друг с другом совершенно не соответствуют расчетам, если учитывать силы тяготения только наблюдаемых объектов. Но стоит включить в расчеты еще и гипотетическое темное вещество с его гравитационным полем, как все сразу же становится на свои места.
А Темная Энергия, наоборот, приводит к отталкиванию. Скорость расширения Вселенной в настоящую эпоху (например, скорость удаления от нас каждой из далеких галактик) возрастает со временем под действием Темной Энергии.
Словом, наши сегодняшние представления таковы: 70 процентов Вселенной занимает Темная Энергия, больше 25 процентов — Темная Материя и лишь менее 5 процентов — видимая часть: Земля, другие планеты, Солнце, звезды, межзвездный и межгалактический газ, космическая пыль и т.д.
— Какова, по-вашему, природа Темной Материи и Темной Энергии?
— Существует много гипотез. Одни считают, что Темная Материя состоит из неведомых нам элементарных частиц, которые еще предстоит открыть. Другие исследователи настаивают на существовании невидимых тел, например, таких мощных, как первичные черные дыры (существующие с момента рождения нашей части Вселенной). Чуть подробнее остановлюсь на одной из весьма интересных теоретических моделей, которая основана на предположении, что существует так называемый Зеркальный мир. В нем есть все: галактики, звезды, планеты, похожие на имеющиеся в нашей Галактике, но из другого вещества. Это тоже молекулы, атомы, электроны, протоны, фотоны — почти такие же, но симметричные по отношению к нашим молекулам, атомам, электронам, протонам, фотонам и поэтому невидимые. Речь идет, подчеркну, не об антиматерии, а именно о Зеркальном мире. Как его обнаружить? Невидимая планета или звезда должна притягиваться к симметричной сестре в нашей Галактике. Такая пара может образовать своеобразную связанную систему. И тогда видимая звезда будет вращаться вокруг чего-то, а вокруг чего именно — не видно, но можно определить его массу. Поиск таких объектов — одна из задач будущей наземно-космической обсерватории Радиоастрон .
— На Земле, рядом с нами, тоже есть Темное вещество?
— Этого исключить нельзя. И вот представьте: идет, к примеру, в редакции планерка, а в этом же пространстве невидимые зеркальные существа, тоже не видящие вас, строят, допустим, невидимый летательный аппарат…
НА МАШИНЕ ВРЕМЕНИ — В БУДУЩЕЕ
— Проблемой поиска разумной жизни во Вселенной занимались многие выдающиеся ученые, в том числе лауреаты Нобелевской премии. Сегодня в России на этом направлении наиболее заметное положение занимаете вы. Какая точка зрения вам ближе: других разумных существ во Вселенной нет или они есть, но контакты с ними — дело будущего?
— Я думаю, что мы не одиноки во Вселенной или, точнее, во вселенных (согласно нынешним представлениям их бесконечное множество). Более того, вполне допускаю, что и сегодня других разумных сообществ, существующих параллельно с нами, — значительное количество. Даже в нашей Вселенной, возраст которой 14 миллиардов лет, могут быть цивилизации на принципиально ином, неизмеримо более высоком уровне развития. Если так, то раньше или позже контакты с ними будут установлены. Может быть, мы пока еще недоросли до общения с высокоразвитым сообществом. А, возможно, искать контакты надо другим способом.
— А если другие Вселенные невидимы для нас?
— В этом, возможно, и состоит главная трудность. Современная космологическая модель рисует впечатляющую картину. Отдельные Вселенные постоянно хаотически образуются из сверхплотного поля. В вакууме появляются расширяющиеся пузырьки . Каждый из них и превращается во Вселенную. Под одним из таких куполов живем и мы. Если картина действительно такова, то земляне никогда не узнают, что происходит в параллельных Вселенных.
Однако есть достаточно убедительная гипотеза существования неких пространственных тоннелей — и между различными Вселенными, и соединяющими нас с другой частью нашей же Вселенной. Гипотеза основана на общей теории относительности. Ученые назвали эти тоннели кротовыми норами . Впервые модель таких тоннелей была предложена еще в
1935 году Эйнштейном и Розеном. Главная их особенность в том, что вещество, попадающее в пространственный тоннель, не исчезает для внешнего наблюдателя. Оно может и утекать из нашей части Вселенной, и притекать к нам. Если так, то это даст возможность исследования и даже освоения многоэлементной Вселенной. Но существуют ли тоннели в действительности? Ответ на этот вопрос мы также надеемся получить с помощью интерферометра Радиоастрон .
Тоннели интересны еще и тем, что передвижение по ним фактически означает возможность прокола пространства и перемещения из одной области Вселенной в другую со скоростью, которая фактически больше скорости света. Это откроет поразительные перспективы. В принципе такие тоннели могут быть использованы и для создания машин времени. Может быть, когда-нибудь земляне отправятся в таких машинах времени в будущее — на сотни, тысячи лет вперед! Фантастика? Но ведь еще не так давно и полет человека за пределы Земли, в космос, казался несбыточной фантастикой.
СОЗДАНЫ БИОКОМПЬЮТЕРЫ — ПЕРВЫЙ ШАГ К БИОРОБОТАМ
— Можно ли себе представить затерянную в просторах Вселенной планету, которую осваивают высокоорганизованные биороботы с искусственным интеллектом, посланные какой-то цивилизацией?
— Это вполне возможно. Между прочим, первые шаги по конструированию биороботов сделаны уже и на нашей Земле. Я имею в виду биокомпьютеры, созданные сначала в Израиле, потом в США и России. Это весьма перспективное направление. Здесь многое необычно, в том числе, например, и то, что сигналы идут от живых клеток, соединенных с электродами. Такие удивительные гибриды живой материи и техники умеют решать задачи быстро и иначе, чем железные компьютеры.
— Какие клетки использовали конструкторы?
— В израильском нанокомпьютере в качестве лент (то есть программ, входных данных) используются цепочки молекул ДНК, являющиеся носителями генетической информации. Роль компьютерных символов выполняют нуклеотиды (составная часть биологически активных соединений) — А, Т, С и G. Плотность данных — более миллиона Гигабит на квадратный дюйм. В обычном компьютере — в 100 тысяч раз меньше.
Сегодня даже трудно представить, какую пользу человечеству может принести в перспективе это направление.
Ведь биокомпьютер, как и обычный железный , поддается настройке, совершенствованию. Значит, можно будет, к примеру, изменить программу таким образом, чтобы живые клетки, которые делятся конечное число раз, перешли бы на бесконечное деление. То есть отодвинуть старость, включить процессы омоложения. Это будет важным шагом в решении задачи увеличения продолжительности жизни…
В МИЛЛИОНЫ РАЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНЕЕ ГЛАЗА…
— Какие страны участвуют в миссии Радиоастрон ?
В программе Радиоастрон участвуют исследователи 20 стран, в том числе США, Европы, Японии, Австралии. Будут задействованы 16 крупнейших радиотелескопов мира. Построены телеметрические станции слежения в Грин Бэнке (Западная Вирджиния, США) и в Австралии (Тидбинбилла). Создается электронный комплекс для станции слежения в России (под Москвой, в Пущине). Управление спутником с космическим радиотелескопом будет осуществляться из центров дальней космической связи в Медвежьих озерах под Москвой и в Уссурийске. В Канаде, США и Японии имеются специальные ЭВМ (корреляторы) для обработки поступающих данных. Такой же коррелятор разрабатывается и в Москве. В нашей столице на отдельном мощном компьютере будет храниться и вся основная база данных.
— Последний вопрос. Почему нельзя проводить такие же исследования с околоземной орбиты, например, используя телескоп Хаббл?
— На этот вопрос я обычно отвечаю так. Представьте, что на Луне стоит дом, в котором космонавт сидит и читает книгу. Так вот, телескоп Хаббл смог бы отличить дом от находящегося рядом валуна. Наземный радиоинтерферометр, антенны которого разнесены на расстояние между континентами, увидел бы в окошке лицо космонавта. А космический даже позволит прочесть то, что читает космонавт. Если, конечно, буквы будут хорошо излучать волны в радиодиапазоне. Угловое разрешение системы Радиоастрон в десятки тысяч раз лучше, чем у телескопа Хаббл, и в десятки миллионов раз лучше человеческого глаза.
Я, как и многие исследователи, с нетерпением жду начала миссии Радиоастрон .
***
ВИЗИТНАЯ КАРТОЧКА
Когда в далекие 60-е аспирант Кардашев блестяще защитил кандидатскую диссертацию, ученый совет решил, что эта работа достойна не кандидатской, а докторской степени. И позже ученый еще много раз удивлял коллег. За три года до открытия пульсаров он фактически предсказал их существование. Прорывные пионерские исследования, сбывающиеся предсказания, прогнозы принесли Николаю Семеновичу широкую известность, Сегодня академик Кардашев — мировой авторитет в области радиоастрономии и астрофизики. Один из основоположников научного подхода к поиску и установлению связи с внеземными цивилизациями. Автор более сотни научных трудов. Дважды лауреат Государственной премии. В свои 74 бодр, энергичен, полон творческих замыслов. С 1990-го бессменно возглавляет Астрокосмический центр, сотрудники которого рассказывают об удивительной скромности и трудолюбии своего директора.
Автор: Беседу вёл Виталий ГОЛОВАЧЕВ, обозреватель Труда .
http://subscribe.ru