Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы
Шрифт:
С 4 апреля 2017 года начинается промежуток в десять дней, когда мы можем проводить измерения. Винсент Фиш и Томас Кричбаум совместно составили программу измерений на каждый день для каждого телескопа и для каждого радиоисточника. Это трудная, кропотливая работа. Для выполнения нашей программы необходимо, чтобы в эти десять дней во всех разбросанных по всему миру местах, где находятся наши телескопы, по крайней мере пять из десяти ночей погода была достаточно хорошей. По опыту мы знаем, что такое случается не часто. Для лучшей координации наших действий мой коллега Дэн ван Россум из университета в Неймегене запрограммировал для EHT отдельную, работающую в онлайн-режиме сеть, куда стекаются данные всех телескопов. Так условия на других телескопах становятся видны всем. На этой платформе Герти Гертсема, опытный астрофизик из голландской метеослужбы,
Шеп Доулман устроил аналогичный коммуникационный центр в Бостоне: и туда тоже будет стекаться информация со всех телескопов. Съемочная группа готова записывать материал для документального фильма [157] .
Вопрос о том, следует ли проводить измерения, должен решаться на телеконференциях, которые планируется устраивать за четыре часа до каждого из сеансов. Последние несколько лет все шло несколько хаотично. Как-то будет на этот раз? Координировать восемь телескопов и несколько десятков научных сотрудников не легче, чем привести на экскурсию в кондитерский магазин группу невоспитанных и взбудораженных школьников в разгар Великого поста.
157
Действительно, было снято два фильма: “Черные дыры и горизонт познания” (The Edge of All We Know) Питера Галисона и “Охотники за черными дырами” (How to See a Black Hole: The Universe’s Greatest Mystery, Windfall Films) Генри Фрейзера. Оба фильма появились по инициативе гарвардской группы.
4 апреля проходит проверка всех EHT телескопов. В РСДБ-сети всегда обнаруживаются какие-то технические неполадки, а ведь телескопы должны действовать, как игроки одной команды. Во всем, что относится к компьютерам, самым слабым звеном обычно является пользователь – то есть человек. Малейшая ошибка становится препятствием на пути успеха: перепутались два кабеля, неудачно помечены данные, нечаянно отдана неправильная команда… Все в напряжении. Специалисты еще раз проверяют приборы. В наш групповой чат приходит взволнованное письмо с Гавайев от Ремо Тилануса: “Интерференционные полосы между JCMT и SMA!!!!” Четыре восклицательных знака! “Полосы” означают, что по крайней мере эти два телескопа, JCMT и SMA на горе Мауна-Кеа на Гавайях, хорошо работают совместно. Все выглядит многообещающе. Я намереваюсь идти спать – “подзарядить” свои батарейки. На всякий случай опять проверяю прогноз погоды и понимаю, что завтра нас ждет серьезная работа. Томас Кричбаум все еще мерит шагами диспетчерскую. “Ты не собираешься ложиться?” – спрашиваю я. “Ох, я просто хочу удостовериться, что все в порядке”, – отвечает он, думая о чем-то другом.
На следующий день напряжение нарастает. В разных местах с регистраторами данных Mark 6, которые часто барахлят, возникают какие-то проблемы. Специалисты из Бостона пытаются помочь с этим. У нас, кажется, все в порядке. Кричбаум написал в чат: “Регистраторы на Пико запущены и работают”. Днем происходит решающая телеконференция. И – о чудо! – по всему миру, там, где находятся наши телескопы, прекрасная погода и все приборы работают!
“Запускаем РСДБ, это не тест”, – пишет всем Доулман. Сеанс измерений должен начаться ровно в 22:31 по всемирному координированному времени. В Испании это 00:30. Поскольку мы дальше всех на восток – у нас не только Солнце, но и черные дыры встают раньше, – то мы входим в группу начинающих сеанс телескопов. Время пошло.
Естественно, вся наша команда собирается в диспетчерской задолго до назначенного времени. Никто не хочет пропустить этот момент. Перед нами ядовито-зеленая с серебром панель управления 30-метровой тарелкой-антенной. На панели множество больших ручек и переключателей, и выглядит она так, как если бы попала сюда из другого времени, – возможно, из кинофильмов 70-х годов о Джеймсе Бонде. Здесь двое часов: одни часы показывают местное время, другие –
Мои коллеги начинают нервничать, и я вместе с ними. А вдруг сейчас… нет-нет – сейчас все должно работать. Мы опять и опять проверяем приборы. Наши жесткие диски запрограммированы правильно? Они знают, когда надо начать записывать данные? План наблюдений готов, и он тот, что нужно? Приемник телескопа отправляет данные? Телескоп сфокусирован должным образом? В диспетчерской я неотрывно смотрю на числа, показывающие уровень водяного пара в атмосфере, и с трудом могу поверить, что они настолько хорошие. Чтобы убедиться в этом и успокоить нервы, я то и дело выхожу на улицу и смотрю вверх на ясное звездное небо. На нем ни единой тучки.
Кричбаум берет на себя руководство и садится перед экраном на место наблюдателя. Он использует время, оставшееся до начала наблюдений, для первых калибровочных измерений. Я сажусь с ним рядом. Все происходит ровно так, как тогда, когда я, молоденький студент, сидел возле него, а он объяснял мне, как управлять радиотелескопом. Есть вещи, которые остаются неизменными даже по прошествии двадцати пяти лет. Я расслабился, мне хорошо. Кричбаум наводит телескоп на космический радиоисточник. Мы ясно видим, как радиоизлучение сначала усиливается, а затем слабеет. Облегчение: сила сигнала вполне сравнима с силой нашего нетерпеливого ожидания.
Первым в нашем списке радиоисточников стоит OJ 287 – квазар, в центре которого имеется одна из самых больших известных черных дыр. Он находится на расстоянии 3,5 миллиарда световых лет от Земли в созвездии Рак. Некоторые полагают, что на самом деле это две черные дыры, обращающиеся друг относительно друга [158] . Мы, так сказать, используем OJ 287 для разогрева: его радиоизлучение видно на экране ясно и четко. На самом деле на экране видны только две колоколообразные кривые – и все. Предполагается, что первый “РСДБ-скан” (так мы называем свои измерения) продлится семь минут. Сейчас 00:31, и мы наконец приступаем. Изображение на экране меняется, и сигналы телескопа автоматически переходят в режим РСДБ.
158
M. J. Valtonen, et al. A Massive Binary Black-Hole System in OJ 287 and a Test of General Relativity. // Nature 452 (2008): 851–53. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2008Natur..452.851V.
Я перебегаю в находящуюся рядом аппаратную. Здесь на приборной стойке высотой в человеческий рост стоят издающие слабый шум регистраторы Mark 6, крутятся вентиляторы, мигают огоньки. На передней панели через короткие интервалы нервно вспыхивают зеленые лампочки – данные поступают, регистраторы работают. В тамбуре – дисплей аналого-цифрового преобразователя, переводящего радиоволны в нули и единицы, и дисплей атомных часов. Здесь тоже все в порядке. Я успокаиваюсь.
Из Чили к системе подключается Хельге Роттман. “Все четыре регистратора на Пико работают”, – пишет он в нашем групповом чате. Это мы уже знаем. Всю ночь я так и буду бегать в аппаратную, чтобы проверить, как идут дела. Сохранившиеся на этих жестких дисках данные определят либо наш успех, либо провал, но еще несколько месяцев мы не будем знать, что они скрывают. Именно столько времени займет их анализ.
Теперь наблюдения становятся монотонными. Кричбаум следит за каждым движением телескопа и делает пометки в журнале регистрации. Томас – наблюдатель старой школы. В диспетчерской он в своей стихии. “Ты по-прежнему все записываешь от руки?” – удивленно спрашиваю я. Он делал так еще в те времена, когда мы вместе работали на Эффельсбергском радиотелескопе. Кричбаум требовал, чтобы и я следовал его примеру, но тогда я втайне от него написал программу для автоматической регистрации данных. “Ох, это помогает не заснуть, – отвечает он. – В четыре утра можно наделать множество глупых ошибок, так что лучше занять себя чем-то”. Я со вздохом берусь за карандаш.