Тысячи лет, вглядываясь в звездное небо, человек пытался разгадать тайны Вселенной. И многое ему удалось, но впереди еще долгий, видимо, бесконечный путь познания мироустройства — такой же бесконечный, как и сама Вселенная, но неизменно увлекательный, дающий поводы к удивлению, сложный, где радость великих открытий — вознаграждение лишь очень немногих.
В 1915 ГОДУ АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН В РАМКАХ РАЗРАБОТАННОЙ ИМ ОБЩЕЙ TЕОРИИ OТНОСИТЕЛЬНОСТИ ПРЕДСКАЗАЛ существование гравитационных волн – очень слабых возмущений пространственно-временной ткани, которые, словно водная рябь, распространяются в пространстве и времени. Эти волны возникают в результате движения с ускорением огромных космических объектов. Так 1,3 миллиарда лет назад на невероятно далеком расстоянии от нашей планеты произошло слияние двух черных дыр, в результате чего выделилось огромное количество энергии. Технология обнаружения этих гравитационных волн стала доступной в 2015 году, что впервые позволило обнаружить слияние двух черных дыр. Так гениальное предсказание Эйнштейна получило реальное подтверждение, что стало одним из важнейших научных открытий ХХI века. В 2017 году за обнаружение этих волн Нобелевская премия по физике была присуждена Кипу Торну, Барри Бэришу и Райнеру Вайссу. Так возникло новое научное направление — гравитационно-волновая астрономия, изучающая Вселенную через колебания пространства-времени.
Начался новый этап познания мира, когда очень слабые, но несущие важную информацию волны стали инструментом исследования космических объектов, недоступных наблюдению даже в самые сильные современные телескопы.
В 2018 году в рамках нового научного направления в Бюраканской обсерватории была организована научная группа, которая занимается компактными космическими объектами и релятивистской гравитацией. Но что же представляют собой компактные космические объекты? Это сверхплотные космические тела, образовавшиеся в результате гибели больших звезд — черные дыры и нейтронные звезды. Будучи телами сравнительно небольшого размера, они обладают большой массой и колоссальной силой притяжения.
Черная дыра не имеет материальной поверхности или обычного ядра. Она определяется горизонтом событий — границей, за пределы которой ничто не может вырваться. Все, что упало в черную дыру, исчезло в ней навсегда, назад пути нет, включая и кванты света, и объекты, движущиеся со скоростью света. Черные дыры безвозвратно «глотают» все, что попадает в поле их притяжения. И что еще очень важно: из-за огромной плотности изучать вещество, проглоченное черной дырой, невозможно. Поэтому нейтронные звезды, которые тоже образовались в результате гибели звезд и также являются сверхплотными космическими телами представляют значительно больший интерес для исследователей, поскольку, по крайней мере, какое-то время существует возможность изучать их вещество. А исследование и познание свойств материи – одна из важнейших задач фундаментальной науки.
Руководителем новой созданной в Бюраканской обсерватории научной группы стала кандидат физико-математических наук Арус Арутюнян, которая, отказавшись от заманчивых предложений работать в США и престижных университетах Европы, вернулась в Армению. Зарубежным научным консультантом группы стал профессор Университета Вроцлава (Польша) и научный сотрудник Франкфуртского института перспективных исследований (Германия), иностранный член НАН РА Армен Седракян.
БЛАГОДАРЯ ГРАНТУ КОМИТЕТА ПО НАУКЕ АРМЕНИИ, ГРУППА ПОЛУЧИЛА ОЧЕНЬ СЕРЬЕЗНОЕ ФИНАНСИРОВАНИЕ на проведение научных исследований. В прежние годы, когда науке выделялись недопустимо малые средства, это становилось серьезным препятствием в исследовательской деятельности и проведение многих работ было практически невозможным.
Наряду с состоявшимися специалистами в эту научную группу были вовлечены и студенты, которые успешно работают и уже успели стать соавторами статей, опубликованных в авторитетных международных научных журналах. В изменившихся условиях стало реальным, что свои диссертации перспективные молодые ученые будут делать в престижных зарубежных научных центрах.
Бюраканская обсерватория не располагает инфраструктурой для регистрации гравитационных волн. Этим в основном заняты две американские обсерватории, удаленные друг от друга на расстояние 3000 километров, что обеспечивает объективность и подтверждает реальность полученного сигнала. А Бюраканская группа занята теоретическими исследованиями, моделированием процессов, и делает предсказания, которые можно сравнить с наблюдениями.
Что касается черных дыр, то цель проводимых исследований — определить общую массу черных дыр, которые, сталкиваясь, образуют такой же, но уже более крупный объект. А в отношении нейтронных звезд задача другая – изучение сверхплотной материи, которую ни в одной лаборатории на Земле получить невозможно.
Таким образом гравитационные волны стали своего рода уникальным инструментом для ранее невозможных исследований и получения новых знаний. Однако ставится и другая задача — сравнивая компьютерные расчеты и другие исследовательские данные, определить – насколько верна Общая Теория Относительности Эйнштейна, объясняющая тяготение как эффект искривления пространства-времени объектами большой массы. Ведь есть и множество других альтернативных теорий гравитации, и задача науки – выбрать из всех существующих теорий более адекватную.
Сегодня гравитационно-волновая астрономия, ставшая новой возможностью познания мира, активно развивается в разных странах. И это прекрасно, что Бюраканская обсерватория стала одним из научных центров, где проводятся исследования, результаты которых, будем надеяться, откроют нам ранее неизвестные свойства материи, существенно дополнят наши представления о черных дырах, нейтронных звездах, взрывах сверхновых и, возможно, дадут ответ на давно интересующий ученых вопрос – что происходило с Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва.
Но и это не станет завершением пути к познанию мира. И мы, как и наши далекие предки, вглядываясь в звездное небо и используя современные технические возможности, будем по-прежнему искать ответы уже на другие, но бесконечно возникающие вопросы.
