В новом выпуске программы Event Horizon ее бессменный ведущий Джон Майкл Годье побеседовал с доктором Брайаном Китингом, профессором физики Калифорнийского университета в Сан-Диего и руководителем обсерватории Саймонса (Simons Observatory). Главной темой обсуждения стали тайны реликтового излучения, возможность обнаружения девятой планеты Солнечной системы с помощью микроволновых телескопов и использование потребительских дронов для решения фундаментальных задач космологии.
🔭 Обсерватория Саймонса: Взгляд в глубокое прошлое 0:58
Обсерватория Саймонса является амбициозным проектом, направленным на изучение самого старого света во Вселенной — космического микроволнового фона (CMB) . Проект финансируется Фондом Саймонса, который поддерживает исследования Брайана Китинга на протяжении 11 лет .
Инструментарий обсерватории включает:
- Три малых телескопа (Small Aperture Telescopes): Они специализируются на поиске следов космической инфляции — гипотетического процесса, ставшего «искрой» для Большого взрыва .
- Один большой телескоп (Large Aperture Telescope): Инструмент диаметром 6 метров (в 10 раз больше малых собратьев) снабжен двумя гигантскими зеркалами по 20 футов каждое . Его задача — получение изображений микроволновых фотонов с беспрецедентным разрешением .
Как утверждает доктор Китинг, цели обсерватории выходят далеко за рамки изучения ранней Вселенной. Ученые планируют:
- Определить массу нейтрино .
- Изучить влияние темной энергии на ускоренное расширение пространства .
- Составить каталоги скоплений галактик, используя эффект Сюняева — Зельдовича .
🪐 Охота за «Девятой планетой» и локальные объекты 4:17
Одним из наиболее неожиданных применений микроволновых телескопов может стать поиск девятой планеты в нашей Солнечной системе . Брайан Китинг подчеркивает, что любой объект, состоящий из материи, должен излучать тепло согласно законам термодинамики (чернотельное излучение) .
По словам гостя, гипотетическая «Планета девять» может находиться в поясе Койпера или за его пределами. Ее температура оценивается примерно в 40 градусов выше абсолютного нуля, что в 10 раз «горячее» фона реликтового излучения . Чувствительность детекторов обсерватории Саймонса позволяет фиксировать такие сигналы с точностью до миллионных долей (parts per million), что делает их идеальными инструментами для подобных поисков .
👽 SETI: Микроволновый фон как космический «маяк» 5:48
Хотя поиск внеземного разума не является основной научной задачей обсерватории, Китинг не исключает возможности обнаружения техно signatures (техносигнатур) . Существует гипотеза, что развитая инопланетная цивилизация могла бы использовать спектр реликтового излучения как универсальную «доску объявлений» .
Аргументы в пользу этой идеи:
- Любая цивилизация, достигшая определенного уровня развития, неизбежно откроет микроволновый фон .
- Они будут точно знать длину волны и пик этого излучения, что делает этот диапазон логичным каналом для широковещательной трансляции своего присутствия во Вселенную .
Китинг признается, что был бы рад «серендипному» (случайному) открытию инопланетного сигнала, напоминая, что сам микроволновый фон был открыт Пензиасом и Вильсоном совершенно случайно в 1965 году .
🌌 Аномалии: «Ось зла», «Холодное пятно» и Мультиверс 11:42
Ведущий и гость подробно обсудили странности, которые ставят под сомнение космологический принцип (утверждение об изотропности и однородности Вселенной на больших масштабах) .
- Холодное пятно (CMB Cold Spot): Брайан Китинг называет аномалии «трещинами, пропускающими свет новых физических теорий» . Одной из самых смелых гипотез является предположение, что это «синяк» от столкновения нашей Вселенной с другой «баббл-вселенной» в рамках концепции Мультиверса .
- Ось зла (Axis of Evil): Это наблюдение, согласно которому температура реликтового излучения выше плоскости Солнечной системы отличается от температуры ниже ее . Китинг утверждает, что данные об этом эффекте реальны, но требуют подтверждения другими методами, чтобы исключить влияние помех от нашей собственной Галактики .
Китинг считает, что обнаружение подтверждений Мультиверса возможно двумя путями:
- Косвенно: Через наблюдение B-моды поляризации (завивающегося узора микроволн) — тема, которой посвящена его книга .
- Напрямую: Через фиксацию аномалий, вызванных столкновением с соседними вселенными .
🛸 Дроны на службе высокой науки 18:36
Одним из самых практичных и инновационных решений обсерватории Саймонса стало использование коммерческих дронов для калибровки оборудования . Ранее для подобных целей предлагалось запускать спутники типа CubeSat стоимостью около 100 миллионов долларов .
Однако команда Китинга выбрала бюджетный и эффективный путь:
- Они используют модифицированные потребительские дроны, способные летать на экстремальной высоте 17 200 футов (около 5240 метров) в пустыне Атакама .
- На дрон устанавливается генератор микроволнового сигнала .
- Летая над телескопами, дрон служит «искусственным калибратором», позволяя ученым точно настраивать чувствительность детекторов к поляризации и температуре .
Это сложная инженерная задача, так как на такой высоте атмосферное давление вдвое ниже земного, и аккумуляторы дронов работают крайне мало .
🎙️ Просветительская миссия и YouTube-канал 23:35
Брайан Китинг активно ведет свой канал «Into the Impossible», считая популяризацию науки своим «моральным обязательством» . Он подчеркивает, что его исследования финансируются американскими налогоплательщиками, и держать открытия в секрете было бы неправильно .
Гость поделился историями о своих эфирах:
- В 2020 году он брал интервью у сэра Роджера Пенроуза сразу после получения тем Нобелевской премии .
- Китинг работает над созданием первой аудиокниги по трудам Галилео Галилея с участием таких ученых, как Фрэнк Вильчек и Карло Ровелли .
В завершение беседы Китинг упомянул интересную этимологическую деталь: в русском языке слово «ученый» (scientist) буквально означает «тот, кого учили». По мнению профессора, это накладывает на каждого исследователя ответственность быть учителем для будущих поколений .
