litbaza книги онлайнНаучная фантастикаСлон во Вселенной. 100 лет в поисках темной материи - Говерт Шиллинг

Шрифт:

-
+

Интервал:

-
+

Закладка:

Сделать
1 ... 43 44 45 46 47 48 49 50 51 ... 84
Перейти на страницу:
первые снимки Магеллановых Облаков удалось получить только в июле 1992 года, и тогда уже началась настоящая гонка.

(Третья программа поиска явлений микролинзирования – «Оптический эксперимент [по поиску] гравитационных линз» (Optical Gravitational-Lens Experiment) – стартовала в 1992 году и продолжается до сих пор6. Но начатый по инициативе Пачинского проект OGLE (это его сокращенное название) нацелен в первую очередь на объекты, расположенные в центральной области нашей Галактики, и не предназначен для поиска темной материи, поэтому здесь я его подробно не обсуждаю [19].)

Конечно, при поиске изменений блеска миллионов звезд неизбежно выявляется бесчисленное число случаев переменности, никак не связанной с микролинзированием. Среди звезд много таких, чья светимость меняется со временем – например, из-за пульсаций. В случае некоторых звезд переменность связана с их двойственностью – две звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс, периодически затмевают друг друга. Такие периодические переменные звезды можно сразу исключить из числа возможных кандидатов, потому что микролинзирование порождает «единичные» явления. Но встречаются и случаи отдельного увеличения последующего падения блеска, и нужно убедиться, что они не связаны с какими-то особенностями поведения самой звезды.

К счастью, переменность, вызванную микролинзированием, можно отличить от непериодических изменений блеска, вызванных другими причинами. Одна из важнейших особенностей явления микролинзирования – это идеально симметричная форма кривой блеска – графика зависимости блеска от времени. Если скорость возрастания блеска отличается от скорости его последующего падения, то это точно не микролинзирование. И есть еще один важный признак. Если мы имеем дело с физической переменностью именно самой звезды, то обычно наблюдается также, пусть и небольшое, изменение цвета, вызванное увеличением и уменьшением температуры поверхности звезды. Из-за этого характер изменений блеска, наблюдаемых через красный светофильтр, слегка отличается от того, что наблюдается через голубой светофильтр. А вот явления микролинзирования в этом смысле, наоборот, должны быть совершенно «ахроматичными» – блеск в красном и голубом фильтрах должен меняться совершенно одинаковым образом. Обе конкурирующие группы проверяли обнаруженные переменные звезды на возможные различия поведения в разных цветах: в проекте EROS делались последовательные экспозиции с красным и голубым светофильтрами при наблюдении как с помощью шмидтовских фотографических пластинок, так и с помощью цифровой камеры, а в проекте MACHO входящий пучок разделялся на два с разными диапазонами длин волн и один и тот же участок неба снимался одновременно двумя камерами в двух цветах.

Летом 1993 года стало ясно, что группа Олкока (MACHO) обнаружила первый случай микролинзирования. На протяжении приблизительно месяца произошло медленное поярчание, а потом – симметричное ослабление блеска совершенно ничем не приметной звезды Большого Магелланова Облака. Поток света от звезды достиг максимума 11 марта – в этот момент она стала в семь раз ярче обычного. По длительности события была вычислена масса микролинзирующего объекта, которая оказалась примерно в восемь раз меньше солнечной. Анализ примерно 12 000 изображений вроде бы свидетельствовал о том, что первый надежно установленный массивный компактный объект гало наконец-то обнаружен – результат, безусловно заслуживавший публикации в журнале Nature.

В сентябре в ходе подготовки статьи о совершенном открытии Олкок узнал, что группа EROS собирается опубликовать первые результаты своей работы, основанные на анализе 300 шмидтовских фотопластинок и более чем 8000 ПЗС-изображений. При этом были обнаружены два случая микролинзирования с максимумом блеска 29 декабря 1990 года и 1 февраля 1992-го. Тут уж действительно надо было спешить. Группа Олкока закончила статью меньше чем за два дня и отправила ее в журнал Nature 22 сентября – в тот же день, когда редактору журнала поступила статья от руководителя группы EROS Обурга. Обе статьи были приняты к печати в течение недели и были очень оперативно опубликованы на соседних страницах в номере от 14 октября7.

Эти публикации сопровождались комментарием от астронома Крейга Хогана из Вашингтонского университета, озаглавленным «В поисках Грааля гало» (In Search of the Halo Grail)8. Хоган приветствовал микролинзирование как «новый мощный метод исследования состава темной материи… Программы [наблюдения] микролинзирования наконец-то [позволили] обнаружить форму и расположение большей части барионов во Вселенной». Но он также отметил, что «учитывая столь малое число обнаруженных [явлений, полученные по данным] микролинзирования, выводы пока еще рано считать окончательными».

И действительно, в течение последовавших двух лет Обургу с соавторами, к их большому сожалению, пришлось отказаться от всех своих выводов. Из дальнейших наблюдений стало ясно, что оба заподозренных случая микролинзирования представляют собой просто необычные переменные звезды, блеск которых время от времени меняется на фоне длительных «спокойных» периодов, причем изменения эти симметричны и ахроматичны, совсем как при микролинзировании.

Камера EROS1 проработала до 1995 года. На следующий год в июне впервые увидела свет гораздо крупная камера EROS2 с 32 миллионами пикселов (и это снова была самая большая камера в мире). Камера была установлена в обсерватории Ла-Силья, но не на старом телескопе GPO, а на метровом телескопе «Марли» (Марсель – Лион), перемещенном в Чили из обсерватории Верхнего Прованса на юге Франции. На этот раз наблюдения проводились одновременно в двух цветах с помощью светоделителя. Но несмотря на более высокую чувствительность и бо́льшее поле зрения камеры EROS2, а также более высокое качество получаемых данных, за шесть с половиной лет ее работы так и не удалось надежно зарегистровать новые случаи микролинзирования.

Группа проекта MACHO оказалась несколько успешнее. Ее первое открытие выдержало испытание временем, а в последующие годы было обнаружено еще несколько других кандидатов. Но вот с интерпретацией полученных результатов все оказалось не так просто. Зарегистрированные явления действительно могли быть вызваны коричневыми карликами в галактическом гало, но причиной вполне могли быть и маломассивные звезды во внешних областях самого Большого Магелланова Облака, и в таком случае полученные результаты не имели никакого отношения к МАЧО нашей Галактики.

Энтузиазм по поводу компактных объектов гало постепенно угас. Если бы массивное гало нашей Галактики состояло из одиноких «Юпитеров», «недозвезд» или темных остатков проэволюционировавших звезд, в данных наблюдений звезд Магеллановых Облаков должно было ежегодно обнаруживаться около десяти случаев микролинзирования. А вместо этого на протяжении почти 10 лет было зарегистрировано всего несколько таких явлений.

В мае 1998 года две конкурирующие группы опубликовали в журнале Astrophysical Journal совместную статью с результатами анализа всех полученных ими данных. Авторы этой статьи, озаглавленной «Ограничения на количество темной материи в виде объектов планетных масс в галактическом гало согласно объединенным данным проектов EROS и MACHO», пришли к выводу, что количество темных компактных объектов недостаточно для объяснения плоских кривых вращения галактик9. Согласно полученной ими оценке, в нашей Галактике на долю таких массивных компактных объектов может приходиться

1 ... 43 44 45 46 47 48 49 50 51 ... 84
Перейти на страницу:

Комментарии
Минимальная длина комментария - 20 знаков. Уважайте себя и других!
Комментариев еще нет. Хотите быть первым?