научная статья по теме КОСМОЛОГИЯ И РЕЛЯТИВИСТСКАЯ АСТРОФИЗИКА Космические исследования

Текст научной статьи на тему «КОСМОЛОГИЯ И РЕЛЯТИВИСТСКАЯ АСТРОФИЗИКА»

Симпозиумы, конференции, съезды

Космология и релятивистская астрофизика

В 2014 г. исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося физика XX в. трижды Героя Социалистического Труда, иностранного члена Национальной Академии наук США и Королевского общества академика Якова Борисовича Зельдовича (Земля и Вселенная, 2014, № 3). Я.Б. Зельдович был одним из последнихученых-универсалов, оставивших огромное наследие в разных разделах физики, в том числе в той ее области, которая связана с изучением Вселенной.

Отдел астрофизики высоких энергий ИКИ РАН организовал и успешно провел 16-20 мая 2014 г. Международную конференцию "Космология и релятивистская астрофизика (Зельдо-вич-100)", посвященную вкладу Я.Б. Зельдовича в астрофизику. В состав локального Оргкомитета конференции вошли академики Р.А. Сюня-ев (председатель), Л.М. Зелёный, А.М. Черепа-щук, Д.А. Варшалович, А.А. Старобинский, члены-корреспонденты РАН Ю.Ю. Балега, Е.М. Чуразов,

доктора физико-математических наук А.А. Вих-линин, М.Р. Гильфанов, С.А. Гребенев, М.Н. Пав-линский, М.В. Ревнивцев, Н.И. Шакура. В конференции вместе с гостями участвовало более 200 человек. Успешно прошла обширная программа стендовых докладов, было проведено две параллельные сессии. В программу конференции включены сессии "Космология, рекомбинация, эффект Сюняева - Зельдовича", "Космология, В-мода поляризации", "Космология

International Conference

ZELDOVICH100

Cosmology and Relativistic Astrophysics

Логотип Международной конференции "Космология и релятивистская астрофизика (Зельдович-100)".

52

© Перов С.П.

и физика галактических кластеров". Основное внимание было уделено недавним достижениям в космологии и астрофизике высоких энергий, в фундамент которых заложены идеи Якова Борисовича. На конференции рассмотрены следующие проблемы:

- ключевые аспекты теории формирования крупномасштабной структуры Вселенной;

- наблюдения следов звуковых осцилля-ций в ранней Вселенной в современном пространственном распределении галактик;

- спектральные искажения, угловые флуктуации и поляризация реликтового излучения;

- детали хода рекомбинации водорода во

Вселенной, свойства чернотельной фотосферы Вселенной, эпоха ре-ионизации;

- теория дисковой аккреции на нейтронные звезды и черные дыры;

- теоретическая и наблюдательная рентгеновская астрономия -области, входившие в сферу научных интересов Я.Б. Зельдовича в последние 25 лет его жизни.

Работала секция, посвященная физическим процессам в скоплениях галактик и их наблюдательным проявлениям в микроволновом, оптическом, инфракрасном и рентгеновском спектральных диапазонах. Обсуждались перспективы развития астрофизики, связанные с будущим рентгеновским об-

зором неба телескопами еРОЗИТА и АРТ-ХС, установленными на космической рентгеновской обсерватории "Спектр-РГ", старт которой намечен на 2016 г. Астрофизики полагают, что в его ходе будет открыто до 150 тыс. скоплений галактик и около 3 млн активных ядер галактик. Они планируют использовать данные космической обсерватории "Планк" (ESA), 10-м телескопа на Южном полюсе (South Pole Telescope; работает в микроволновом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, находится на антарктической станции Амундсен -Скотт), 6-м Атакамского космологического телескопа (Atacama Cosmology Telescope) в Чили. С их помощью можно наблюдать квазары и активные ядра галактик в других диапазонах энергий, эффект гравитационного линзирования, а результаты применить в космологии.

Конференцию открыли выступления ученых, которым посчастливилось лично знать Я.Б. Зельдовича и работать вместе с ним. А. Залей (Университет Джона Хопкинса, США) и Я. Эйнасто (Тартуская обсерватория, Эстония) рассказали о значении Якова Борисовича для космологии. Яан Эйна-сто - лауреат премии Грубера по космологии 2014 г. (совместно с тремя

Карта поляризации космического фона, возникшего от реликтового излучения Вселенной. Контурами показаны оболочки пузырей, образованных близкими взрывами сверхновых. По данным космической обсерватории "№ЫАР".

коллегами), которую он получил за исследование близких галактик. Благодаря его работам удалось установить, что структура Вселенной на больших масштабах напоминает паутину, где скопления и сверхскопления галактик образуют нити, разделенные гигантскими пустотами. В ее формировании большую роль играет темная материя - скрытая масса, которой примерно в четыре раза больше, чем видимой (барионной материи), но которая не излучает и взаимодействует с последней лишь гравитационно. С воспоминаниями об отце выступил сын Я.Б. Зель-

довича Б.Я. Зельдович

(Университет Центральной Флориды, США). Академик Р.И. Нигматуллин

(Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН) рассказал о вкладе Якова Борисовича в гидродинамику.

Современная космология во многом полагается на данные о возникновении Вселенной, доступные по обзорам неба в микроволновом диапазоне. Именно в нем мы можем наблюдать реликтовое излучение, оставшееся во Вселенной с того момента, как ей было всего 380 тыс. лет. В 2009-2013 гг. космическая обсерватория "Планк" регистриро-

вала реликтовый микроволновый фон (Земля и Вселенная, 2014, № 1). Я. Таубер (научный руководитель обсерватории "Планк") и Ж.-Л. Пуже (руководитель одного из ее главных инструментов - антенны для регистрации электромагнитных колебаний высокой частоты НFI) кратко рассказали о миссии "Планк" и привели данные по поляризации реликтового излучения. Дж. Ковач (Гарвард-Смитсониан-ский астрофизический центр, США) сообщил о сенсационном результате, полученном с помощью наземного эксперимента В1СЕР-2 на Южном полюсе, - об-

3 Интенсивность сигнала 1

Карта реликтового излучения Вселенной с изображением поля зрения телескопа В1СЕР-2 и местами расположения оболочек пузырей. По данным космической обсерватории "ММАР".

наружена В-мода поляризации реликтового излучения (Земля и Вселенная, 2014, № 4). Ее предсказывала теория инфляции, согласно которой Вселенная сразу после рождения очень быстро "раздулась". В-мода поляризации реликтового излучения -прямое доказательство существования гравитационных волн, связанных с эпохой инфляции. И хотя данные эксперимента В1СЕР-2 еще нуждаются в проверке, его результат подтверждает, что современная техника уже способна регистрировать чрезвычайно тонкие детали устройства ранней Вселенной.

На конференции выступили руководители крупнейших наземных экспериментов по наблюдению за микроволновым фоном Вселенной Дж. Карлстром (руководитель Телескопа на Южном полюсе) и Л. Пэйдж (глава Атакам-ского космологического телескопа). Они сообщили об обнаружении сотен скоплений галактик с помощью эффекта Сюняева - Зельдовича, предсказанного Я.Б.Зельдовичем более 40 лет назад, а также о поиске поляризованного сигнала, связанного с реликтовым фоном Вселенной. Свидетельства в пользу существования

ранней эпохи инфляции в эволюции Вселенной, полученные в недавних космологических экспериментах, проанализированы в докладах крупнейших специалистов-теоретиков в данной области академика А.А.Старобинского (Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН), профессоров В.Ф. Муханова (Университет Людвига - Максимилиана, Германия) и Э. Комацу (Институт астрофизики Общества им. Макса Планка, Германия). А.А. Старобинский и В.Ф. Муханов - лауреаты премии Грубера по космологии 2013 г., А.А. Старобинский в этом

году был удостоен премии Кавли по астрофизике - награды, сравнимые с Нобелевской премией. Первый день конференции завершил академик В.А. Рубаков (Институт ядерных исследований РАН), сделавший обзор современных представлений в космологии и астрофизике.

Проблема происхождения Вселенной связана с проблемой формирования крупномасштабной структуры Вселенной, то есть появления в ней скоплений и сверхскоплений галактик, формирования черных дыр в центрах галактик. Ведущие специалисты А. Лоеб (Гарвардский университет, США), С. Тремейн (Институт высших исследований в Принсто-не, США) и Дж. Стоун (Принстонский университет, США) осветили современное состояние исследований черных дыр звездных масс в двойных звездных системах и сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик. Хотя астрофизика обычно имеет дело с очень медленными процессами, у современного человечества в принципе есть редчайшая возможность проследить один из них "в движении". К сверхмассивной черной дыре в центре нашей Галактики сейчас приближается газовое облако G2. Вероятно, сила притяжения черной дыры очень скоро начнет разрывать

его, и астрофизики всего мира следят за этим. Уникальные результаты наблюдений за газовым облаком представил С. Гиллессен (Институт внеземной физики Общества им. Макса Планка, Германия). Доклад Б. Формана (Гарвард-Смитсонианский астрофизический центр, США) посвящен влиянию мощных выбросов вещества из ближайших окрестностей сверхмассивных черных дыр на окружающий газ в центральных областях скоплений галактик. В работе использованы данные радио- и рентгеновских наблюдений. К. МакКи (Университет Калифорнии в Беркли, США) рассказал об истории исследований и дал современное представление образования звезд из межзвездной среды. Член-корреспондент РАН Е.М. Чуразов (ИКИ РАН) сообщил об открытии гамма-линий радиоактивного кобальта в спектре очень близкой Сверхновой SN 2014J с помощью космической обсерватории "Интеграл" (ESA). Это очень яркий результат, который стал прямым доказательством того, что сверхновые типа Ia связаны с термоядерными взрывами белых карликов критической массы. Доктор физико-математических наук А.А. Вихлинин (Гарвард-Смитсониан-ский астрофизический центр, США) привел ре-

зультаты сверхглубоких рентгеновских наблюдений богатого скопления галактик с помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра", позволившие впервые разглядеть структуру потоков газа на далеких окраинах скопления, то есть процесс формирования скопления в действии.

Очень чувствительный микроволновый телескоп В1СЕР-2 расположен на Южном полюсе, на территории антарктической станции США Амундсен - Скотт. Цель наблюдений с помощью этого телескопа - измерить с высокой точностью карту поляризации реликтового излучения и затем сд

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком