Александр Сергеев

© Радио Свобода

Наука и техникаМир

1794

17.10.2010, 11:28

Ловец электронов

На фоне прошедшей недавно Нобелевской недели осталась без особого внимания другая престижная премия имени Годдарда, присуждаемая NASA за работы в области космических исследований.

Среди троих ученых, которые получили эту премию, был и выходец из России, сотрудник Годдардовского центра космических исследований NASA астрофизик Александр Моисеев. Он руководил созданием одного из важнейших элементов космической гамма-обсерватории "Ферми", которая уже третий год работает на околоземной орбите.

Мы попросили Александра Моисеева рассказать о своей работе и о премии имени Годдарда:

– Это ежегодная премия, которая вручается в рамках Годдардского центра космических полетов довольно большому количеству сотрудников. В этом году ее получило 105 человек, среди них большое количество инженеров, техников, рабочих, и есть также трое ученых. Я удостоился чести попасть в их число. Другие двое представляют строящийся космический телескоп "Джеймс Вебб" — это огромный проект, который является крупнейшим в мире в своем роде. Он придет на смену знаменитому орбитальному телескопу "Хаббл", который открыл очень много интересного.

– Вам премия присуждена за работу, связанную с гамма-обсерваторией "Ферми". Что она собой представляет?

– Эта обсерватория запущена в июне 2008 года. Главная ее задача – измерение высокоэнергетического гамма-излучения Вселенной. Энергия одного гамма-фотона, которую мы измеряем, на девять порядков, то есть в миллиард раз выше, чем у фотонов видимого света. Наша обсерватория "закрывает" тот диапазон излучения, который больше никакому проекту недоступен. Вот, представьте, горит огонь; наблюдая его спектр, можно понять, какой там уголь, можете определить, что там находится, но вам для этого нужно видеть весь спектр, все цвета. Так вот обсерватория "Ферми" просто добавляет дополнительные цвета к нашему взгляду на Вселенную. Мы ждали интересных результатов от нашего проекта, но то, что сейчас получаем, превосходит все ожидания.

– Есть ли в мире другие, конкурирующие гамма-обсерватории?

– В истории было не так много, всего 3-4 гамма-телескопа, работавших в этой области спектра. Один из них был построен в бывшем Советском Союзе. Он назывался "Гамма-1". К сожалению, из-за неполадок в спутниковой системе эксперимент не удался. Я в этом проекте провел 15 лет. Этот опыт позволил мне сейчас успешно работать в проекте "Ферми", тут для меня была очень знакомая обстановка.

– Итак, основная задача обсерватории "Ферми" – наблюдение гамма-квантов, то есть, жесткого электромагнитного излучения. Но удивительным образом, самая цитируемая работа, сделанная до сих пор на обсерватории, связана не с гамма-излучением, а с регистрацией энергичных космических электронов. Для гамма-наблюдений они являются помехой. Но именно система защиты от этих помех, как оказалась, дала один из самых интересных результатов, отмеченный премией Годдарда. Как это получилось?

– Я был очень удивлен этой награде. Потому что измерение спектра электронов никогда не было главным фокусом проекта. Но способ измерения электронов очень похож на регистрацию гамма-квантов. Поэтому было очевидно, что наш прибор может также регистрировать и электроны. Но требовалась определенная работа, надо было создать метод, как все-таки их "вытащить", отделить от гамма-квантов. Нам удалось это сделать. Я ведущий ученый по одной из трех систем нашего телескопа, которая как раз занимается защитой от заряженных частиц, то есть, от протонов и электронов. Это детектор, который, как кожух, окружает телескоп со всех сторон. Если в нем есть сигнал, значит, телескоп в этот момент регистрирует заряженную частицу, а не гамма-квант, и это событие из гамма-наблюдений выбрасывается как шумовой фон. А вот в наблюдениях электронов надо брать те события, когда в защите сигнал был, а такие момент телескоп регистрирует электрон или протон. Кстати, различить их — это еще одна сложная задача.

– Почему измерение спектра космических электронов представляет такой интерес для астрономов?

– Дело в том, что до нашего проекта данных по космическим электронам было очень мало. Все они, за исключением одного проекта, были получены на высотных аэростатах. Там была очень маленькая статистика и очень разбросанные результаты. Какие-то серьезные теоретические заключения о том, откуда берутся электроны, сделать было трудно, все ограничивалось качественными оценками. Тем не менее, существовали модели, откуда происходят электроны. Предполагалось, что они образуются в остатках сверхновых звезд. Но это были очень скромные, ограниченные результаты. Обсерватория "Ферми" с нашим телескопом — это большой проект. Предыдущие регистрировали по 10-100 электронов, а сейчас у нас их 10 миллионов. Это дает статистически очень точное измерение спектра. Если гамма-кванты практически не отклоняются, и мы видим направления, откуда они приходят, то электроны смешаны в магнитном поле Галактики, и поэтому главное тут – их энергетический спектр. В природе спектры источников электронов обычно гладкие. Но они искажаются, если в игру включается несколько факторов. И вот мы обнаружили, что спектр на самом деле не гладкий, в нем есть неоднородности. Интерпретацию этого спектра обсуждают сейчас во многих десятках статей. До конца он непонятен, но вроде бы все сходятся к тому, что источники электронов – это не какой-то один процесс, а несколько типов источников. Причем, возможно, что тут дает свой вклад и темная материя, которую все стремятся обнаружить. Мы дали очень точный спектр, который годится не только для качественного сопоставления с какими-то теоретическими моделями, можно уже делать количественные расчеты, какая энергия из какого источника может быть. Это, быть может, первый раз, когда мы вплотную подходим к вопросу, какие источники космических лучей могут быть в ближайшем космическом пространстве.

– А почему вы говорите именно о близких к нам источниках?

– Высокоэнергичные электроны очень быстро теряют энергию. Поэтому мы можем видеть только источники, которые находятся в самом ближайшем галактическом пространстве. Наша Галактика имеет в диаметре 20-40 килопарсек, а мы имеем дело с источниками не дальше 1 килопарсека. И вот оказалось, что где-то неподалеку есть очень мощные источники космических лучей.

– Вы 15 лет работали над российской гамма-обсерваторией, но настоящий успех пришел только в NASA. Скажите, есть ли возможность у российских ученых принимать участие в самых современных астрофизических исследованиях, таких как ведет обсерватория "Ферми"? Или для этого надо уехать в Америку?

– Наш проект дает информацию для огромного количества ученых во всем мире, которые занимаются интерпретацией результатов, построением моделей источников, что происходит во Вселенной, что происходит в центре нашей Галактики. Результаты обсерватории "Ферми" по закону являются достоянием всего общества. Любой человек, любой ученый имеет доступ к этому банку данных, в котором про каждый зарегистрированный фотон известно, какая у него была энергия, откуда он появился, в какой момент времени. Пожалуйста, берите их, рисуйте картинки спектра… И очень бы хотелось, чтобы российские ученые в этом деле принимали активное участие.

Александр Сергеев

© Радио Свобода

Наука и техникаМир

1794

17.10.2010, 11:28

URL: http://babr24.com/?ADE=89032

bytes: 7169 / 7127

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Другие статьи в рубрике "Наука и техника"

Стать астронавтом не выходя из дома

14 ноября состоится исторический день запуска корабля Crew Dragon компании Space X на ракете Falcon 9. В эту субботу состоится запуск многоразовой ракеты Falcon 9, которая будет нести на себе космический корабль Dragon v2 для постоянных полетов на МКС.

Николай Наумов

Наука и техникаМир

3189

13.11.2020

Игры Разумова: грязное белье серийных защитников иркуцкости

Когда бывший вице-мэр Иркутска Дмитрий Разумов в очередной раз вернулся в родные пенаты и рассказал, как зарабатывать на деревянном Иркутске, сначала ему не поверили. Но он настаивал на своем.

Лера Крышкина

Наука и техникаРасследованияИркутск

10197

02.11.2020

Ртутные отходы «Усольехимпрома» извлекут с помощью разработок иркутских химиков

Работа по обезвреживанию и ликвидации накопленных отходов от деятельности бывшего «Усольехимпрома» идёт полным ходом. В сентябре 2020 года рабочие начали демонтировать железобетонные конструкции цеха и эстакады на подъездных путях к нему, начата расчистка участка от фрагментов конструкций цеха.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияИркутск

3089

29.10.2020

Иркутские учёные рассказали об особенностях байкальских рачков-экстремалов

Eulimnogammarus cyaneus — эндемичный байкальский гаммарус (рачок), обитающий в Байкале. Его особенностью является то, что он обитает в прибрежной зоне озера, в достаточно узкой полосе. Здесь наблюдается резкое изменение температур, поэтому рачка называют экстремалом.

Миша Ковальски

Наука и техникаИркутск

5083

28.10.2020

Нидерландские учёные советуют обниматься с коровами

Устали, чувствуете нервозность, хотите спокойствия и отдыха? Теперь необязательно тратиться на успокоительные препараты. В Нидерландах предлагают новый способ — обниматься с коровами.

Миша Ковальски

Наука и техникаБратья меньшиеМир

3047

25.10.2020

Блогнот. Только метаболизм и никакого сексизма!

«Доля ты!– русская долюшка женская! Вряд ли труднее сыскать» писал два века назад Николай Алексеевич. Трудно с ним не согласиться и сейчас, особенно сравнивая женскую долюшку у людей и …у байкальских рачков.

Максим Тимофеев

Наука и техникаИркутск

4214

23.10.2020

Лёд и газы: за Байкалом будут мониторить по цифровым датчикам

Учёные из Иркутского научного центра Сибирского отделения РАН планируют установить на Байкале новые цифровые датчики, которые позволят мониторить озеро с помощью современных методов. Об этом сообщил директор института динамики систем и теории управления имени. В. М.

Миша Ковальски

Наука и техникаБайкал Иркутск

3258

23.10.2020

Россия отказалась вступать в международный проект по освоению Луны

Международный масштабный лунный проект, который продлится более 10 лет, скорее всего, пройдёт без России. Дело в том, что с нашей страной до сих пор не заключили соглашение по совместной реализации лунной программы. И в основном происходит это по желанию именно России.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3333

19.10.2020

Реагенты от гололёда наносят вред почве и воде

С каждым годом влияние противогололёдных реагентов усиливается. И речь идёт не о положительном эффекте, а о негативном. Это доказали учёные из Красноярского научного центра СО РАН.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияКрасноярск

3491

15.10.2020

На Марсе обнаружили древние дюны и подлёдные озёра

Новые открытия позволили по-новому взглянуть на геологию красной планеты. Так, учёные обнаружили на Марсе древние окаменевшие дюны. По оценкам им насчитывается не менее миллиарда лет. Само по себе наличие дюн на данной планете не является открытием.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3478

14.10.2020

Нобелевская премия 2020: черные дыры, альтернатива ГМО и другое

Стали известны имена лауреатов Нобелевской премии 2020 года. Удивительно, но в этом году премию получили три очень важных открытия, значимость которых известна уже давно, однако удостоились награды они только сейчас. Так, Нобелевский комитет присудил премию по физике за черные дыры.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3221

12.10.2020

Химиотерапия может стать менее вредной благодаря учёным из Томска

Раковая опухоль остаётся одной из самых опасных болезней современности. Единственным эффективным методом лечения до сих пор остаётся химиотерапия. Хотя известно, что она наносит вред и здоровым клеткам. Ранее по теме Бабр писал: Проблемы онкологии в Сибири.

Миша Ковальски

Наука и техникаТомск

3791

08.10.2020

Лица Сибири

Данилов Вадим

Куренсков Владимир

Габидулина (Заозерная) Татьяна

Ярыгина Надежда

Красноштанов Александр

Лаврова Анна

Козубов Михаил

Доржиев Валерий

Миронов Николай

Айдаев Геннадий