Scienty

Какие российские астрофизические проекты реализуются в настоящее время? Каково значение изучения Галактики в рентгеновском диапазоне? Почему в центре каждой галактики присутствует массивная черная дыра? Чем отличается черная дыра Млечного Пути от других и какую роль она играет в галактических процессах? Ответы на эти вопросы дает профессор РАН Сергей Юрьевич Сазонов, руководитель лаборатории экспериментальной астрофизики Института космических исследований РАН.

— Чем занимается ваша лаборатория?

— Она, подобно всему отделу астрофизики высоких энергий, в состав которого входит, в основном занимается рентгеновской астрономией. Мы разрабатываем приборы для исследований рентгеновского диапазона, размещаем их на космических аппаратах и, получив данные, проводим наблюдения, обрабатываем их, интерпретируем и анализируем, а также создаем различные теоретические модели.

— Черные дыры также привлекают ваше внимание. Действительно ли в центре каждой галактики находится черная дыра, или существуют галактики, где их нет?

— На этот вопрос невозможно получить однозначный ответ, однако на данный момент можно с высокой степенью уверенности утверждать, что в центре большинства галактик располагается сверхмассивная черная дыра. Мы не имеем возможности приблизиться к этим объектам для непосредственного изучения, поэтому окончательно подтвердить это невозможно. Тем не менее, многочисленные данные свидетельствуют о том, что наличие сверхмассивной черной дыры в центре галактики – распространенное явление.

— Необходима ли черная дыра для формирования звезд или других процессов, происходящих в галактиках?

— Черные дыры не являются необходимым условием для звездообразования. Сначала может показаться, что они просто существуют, не оказывая заметного воздействия, однако, поглощая вещество из окружающей среды, черные дыры выделяют огромное количество энергии. Эта энергия способна влиять на окружающее пространство, даже на значительных расстояниях. Это может приводить к серьезным изменениям и последствиям для галактики. Аккреционный диск вокруг черной дыры, благодаря своему излучению и механической энергии, может нагревать межзвездный газ и даже вытеснять его за пределы галактики, тем самым препятствуя формированию новых звезд. Кроме того, приливные силы черной дыры могут разрушать звезды, оказавшиеся вблизи нее, и извлекать дополнительную энергию за счет поглощения остатков этих звезд. Такие события происходят в конкретных галактиках нечасто (примерно один раз в 100 тысяч лет), однако возникающие при этом вспышки рентгеновского излучения, длящиеся несколько месяцев, могут быть зафиксированы даже в ядрах удаленных галактик. Именно поэтому космическая обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» позволяет обнаруживать множество подобных явлений».

— Действительно ли сверхмассивная черная дыра контролирует размеры галактик, ограничивая их чрезмерный рост?

— В настоящее время данное направление исследований динамично развивается. В начале 2000-х годов я вместе с коллегами принимал участие в изучении этой области, когда стало очевидно, что черные дыры присутствуют в центрах галактик. Кроме того, были установлены определенные связи: выяснилось, что масса галактики напрямую связана с массой черной дыры в ее ядре. Приблизительно, масса черной дыры, расположенной в центре галактики, составляет одну тысячную, а возможно, и одну десятитысячную часть от общей массы галактики.

— Это много?

— С одной стороны, гравитационное воздействие черной дыры ограничено относительно небольшим пространством, в пределах нескольких световых лет. При этом размеры галактики составляют тысячи или десятки тысяч световых лет. С другой стороны, аккреция вещества на черную дыру приводит к выделению огромного количества энергии, которое теоретически способно разрушить всю окружающую галактику.

— Почему этого не происходит?

— Возможно, подобные процессы происходили только в ранней Вселенной. В начале двухтысячных годов ученые начали разрабатывать различные модели, объясняющие это явление, и мы также принимали участие в этих исследованиях. В то время я сотрудничал с двумя выдающимися астрофизиками: Рашидом Алиевичем Сюняевым, который был моим научным руководителем, и американцем Джерри Острайкером, трагически ушедшим из жизни недавно. Мы выдвинули гипотезу о том, что в процессе аккреции вещества на растущую черную дыру может высвобождаться значительное количество энергии в виде рентгеновского излучения. Это излучение способно нагревать окружающий газ, из которого потенциально могли бы продолжать формироваться звезды. Однако, если энергии выделяется слишком много, газ может нагреться до такой степени, что звездообразование прекратится, а газ будет выброшен за пределы галактики. Это одна из возможных моделей, и весьма вероятно, что нечто подобное действительно происходило в ранней Вселенной. Однако, вероятно, этот процесс больше не наблюдается в последние несколько миллиардов лет.

— Что было бы, если бы эта ситуация не прекратилась, и как бы это повлияло на нашу повседневную жизнь?

— Неизбежно это отразилось бы на ситуации. Если бы сейчас удалось инициировать мощные процессы аккреции на нашу центральную черную дыру, мы бы зафиксировали очень сильный отклик. Однако, в ядрах галактик, в том числе и в ядре нашей галактики, по всей видимости, недостаточно газа для того, чтобы он туда упал и создал такую большую энергию.

— Что можно сказать о нашей галактической черной дыре? Я знаю, что она не самая массивная.

— О черной дыре в нашей галактике известно больше, чем о любых других подобных объектах. Мы с высокой точностью определили ее массу – она составляет 4 миллиона солнечных масс. Наблюдение этой черной дыры непосредственно на небе стало возможным. Многие, вероятно, слышали о проекте телескопа «Горизонт событий», в рамках которого несколько лет назад было получено изображение черной дыры в другой крупной галактике, а затем и аналогичные изображения центра нашей галактики. Благодаря этому мы смогли увидеть черную тень, которую теоретики предсказывали на протяжении многих лет, что является прямым доказательством существования черной дыры. Более того, мы располагали подобными знаниями и ранее, поскольку на протяжении десятилетий две основные группы ученых – немецкая и американская – отслеживали движение звезд в окрестностях нашего центрального объекта. Анализ этих движений позволил установить наличие массивного тела с массой 4 миллиона солнечных масс. Обнаружение черной тени стало подтверждением полученного результата. Райнхарду Генцелю и Андреа Гез было присуждено Нобелевская премия за доказательство существования черной дыры, основанное на анализе движения звезд.

— Является ли это обычная чёрная дыра, или же она обладает какими-то уникальными, непонятными для вас особенностями?

— Сверхмассивными мы называем черные дыры, масса которых варьируется от миллионов до миллиардов солнечных масс. Известны нам и объекты, в тысячу раз массивнее, например, черная дыра с массой 6 миллиардов солнечных масс. В этом контексте наша черная дыра не является чем-то уникальным, ее особенность – относительная близость: расстояние до нее составляет всего 25 тысяч световых лет. Благодаря этому, мы можем проводить разнообразные наблюдения и создавать подробную модель происходящих там процессов. При этом стоит отметить любопытный факт: для своей галактики наша черная дыра несколько легче.

— Это для вас загадка?

— Судя по всему, это не загадка, а скорее закономерность, связанная с различиями в соотношении массы сверхмассивной черной дыры и массы галактики, в которой она находится. В нашем случае масса черной дыры составляет лишь одну десятитысячную часть от общей массы звезд в галактике Млечный Путь. В других галактиках более распространенное соотношение – одна тысячная. Таким образом, наша черная дыра по какой-то причине не достигла очень большой массы, хотя это, возможно, и не является чем-то уникальным, поскольку подобные черные дыры не редкость.

— Как вы считаете, это могло повлиять на формирование Солнечной системы и возникновение жизни на Земле? Если бы ее масса была значительно больше, например, достигала миллиардов масс Солнца, затронуло бы это все галактические процессы?

— В мире все взаимосвязано, однако мы пока не располагаем информацией о полной последовательности событий. На наше нынешнее существование, на формирование Солнечной системы, планеты Земля и на то, какие мы есть, вероятно, повлияли события, происходившие в нашей галактике на ранних этапах ее формирования. В настоящее время мы находимся в галактике, находящейся в относительно спокойном состоянии. В ней уже давно сформировались звезды, и образовалась центральная черная дыра, которая, вероятно, продолжает увеличиваться в размерах, хотя и эпизодически, добавляя лишь незначительную массу. В первые миллиарды лет существования галактики, когда она только формировалась и в ней зародилась черная дыра, вероятно, происходили очень активные процессы, которые оказали влияние на дальнейшую эволюцию Галактики. Однако ученым предстоит еще установить, каким именно образом происходили эти процессы.

— Вы упомянули космические проекты и участие в различных астрофизических программах. Не могли бы вы рассказать об этом подробнее.

— Несколько слов об истории: создание нашего отдела стало возможным благодаря инициативе выдающегося ученого Якова Борисовича Зельдовича. В 1980-е годы отдел астрофизики высоких энергий возглавил Рашид Алиевич Сюняев, последователь Я.Б. Зельдовича. Идея заключалась в том, чтобы немедленно приступить к запуску на орбиту аппаратов, оборудованных рентгеновскими детекторами и впоследствии телескопами. Поскольку с Земли мы не можем наблюдать рентгеновское излучение от удаленных объектов из-за атмосферы, для получения информации в рентгеновском диапазоне необходимо выводить эти приборы в космос. Наш отдел занимается этим с 1980-х годов. Я присоединился к нему в качестве студента в 1991 году. Тогда на орбите находилась советская обсерватория «Гранат». Позднее, в 2002 году, европейцы запустили обсерваторию «Интеграл». Причем на этом спутнике использовалась российская ракета-носитель «Протон», благодаря чему Россия получила четверть всех данных, полученных с этой обсерватории. И на протяжении более чем 20 лет мы активно анализировали данные, поступающие с нее: разрабатывали планы наблюдений и получали информацию.

— Но ее недавно отключили?

— Обсерватория показала себя весьма успешно, однако недавно европейцы приняли решение о ее закрытии, главным образом из-за необходимости сокращения расходов. Я мог бы рассказать о значительных открытиях, сделанных благодаря обсерватории «Интеграл», но сейчас, вероятно, более уместно говорить об обсерватории «Спектр-РГ». Это выдающийся проект, выведенный на орбиту также ракетой «Протон» с Байконура в 2019 году. Обсерватория является российской и оснащена двумя рентгеновскими телескопами. Первый — eROSITA, немецкий телескоп, функционирующий в более мягком рентгеновском диапазоне; второй — телескоп ART-XC, телескоп получил имя Михаила Николаевича Павлинского, создателя этого инструмента, руководителя нашего отдела, ныне покойного.

Эти два телескопа, в соответствии с планом, обеспечивают наиболее эффективное наблюдение неба в рентгеновском диапазоне на сегодняшний день. Благодаря этому мы можем не только исследовать отдельные, представляющие интерес объекты, как это делают другие телескопы, но и получать обширные статистические данные из различных областей. Мы выполняем последовательные сканирования неба, собираем информацию, затем формируем каталоги обнаруженных источников, чтобы в дальнейшем проводить их более детальное изучение. Половина данных с телескопа eROSITA принадлежит ученым России, а вторая половина — ученым немецкого консорциума, в который входят и исследователи из других стран. А данные телескопа ART-XC, разработанные здесь под руководством Михаила Николаевича Павлинского данные, принадлежат исключительно российским ученым. В частности, речь идет об огромном количестве информации, касающейся активных ядер галактик, то есть растущих сверхмассивных черных дыр, изучением которых мы также занимаемся. Объем полученных данных настолько значителен, что для их обработки и анализа потребуются многие годы.

— Разумеется, не обо всех, но за прошедшие годы случались ли какие-то исключительные случаи?

— Тематика охватывает широкий спектр вопросов, но я расскажу о том, что мне наиболее интересно. Мы используем eROSITA сразу стали открывать одни из самых далеких квазаров, которые известны во Вселенной. Причем не только далеких, но и очень мощных. А уже в первый год обзора мы открыли несколько квазаров на красном смещении около шестерки. Как устроена наша Вселенная: чем дальше объект, тем в более раннюю Вселенную мы заглядываем. Получается, мы видим эти объекты, когда Вселенной было менее 1 млрд лет.

— Это поразительно. Трудно представить, что, наблюдая за небом через телескопы, мы можем увидеть события, произошедшие миллионы или даже миллиарды лет назад. Вы привыкли к этому или все еще испытываете удивление?

— С каждым новым открытием, когда мы обнаруживаем объекты, обладающие большей мощностью и находящиеся на большем расстоянии, мы испытываем неподдельный восторг.

— И мы еще говорим, что машины времени не существует, — вот же она!

— В этом смысле она присутствует. Мы наблюдаем квазар на значительном расстоянии и можем определить, сколько энергии он излучает в секунду в рентгеновском диапазоне, а также в других спектральных областях. Чтобы обеспечить такую яркость, должна существовать черная дыра с массой, составляющей несколько миллиардов солнечных масс. Мы видим это в эпоху, когда Вселенной всего один миллиард лет, и в ней уже сформировались такие гигантские объекты — огромные черные дыры. Это одна из самых больших неразгаданных тайн в астрофизике и в науке в целом. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» фиксирует еще более удаленные черные дыры с большими массами в инфракрасном диапазоне. Мы, таким образом, дополняем друг друга, работая в разных спектральных областях. И никто не может объяснить, как за столь короткий период времени, прошедший после Большого взрыва, смогли образоваться столь мощные черные дыры.

— Почему это представляется невозможным?

— Это крайне сложная задача, требующая значительных усилий. В настоящее время ученые активно обсуждают возможные механизмы этого процесса. Среди них выдвигается гипотеза о быстром жизненном цикле первых звезд, исчерпании ими водорода и последующих взрывах сверхновых, которые пока не удалось идентифицировать. Предполагается, что на месте такой звезды в ранней Вселенной могла сформироваться черная дыра сравнительно небольшого размера, с массой, приблизительно равной 100 солнечных масс. Однако наблюдения указывают на то, что масса этой черной дыры уже достигает 1 млрд солнечных масс.

— И непонятно, как это могло получиться так быстро?

— Существуют различные гипотезы, однако наиболее вероятной представляется версия о том, что основную массу объект приобрел в результате аккреции окружающего газа, которого в то время было в изобилии. Вблизи первых звезд находилось значительное количество холодного газа, и если там образовались первые черные дыры, то на них мог начать осаждаться этот газ, что привело бы к их росту. Однако при быстром притоке вещества черная дыра может начать рассеивать его: газ нагревается, что сопровождается рентгеновским и оптическим излучением, а также выбросом плазменных струй. Эта огромная энергия препятствует дальнейшей аккреции. Таким образом, темпы роста не могут быть неограниченными. Расчеты показывают, что имеющегося времени недостаточно для достижения таких размеров. Следовательно, процесс должен был протекать более сложным образом, но детали этого процесса пока неизвестны.

— Возможно ли представить эпоху, когда черные дыры не существовали?

— Телескопы нового поколения способны охватывать всё большие области пространства: их размер и чувствительность постоянно увеличиваются. Если первые квазары были обнаружены на относительно небольшом расстоянии от Земли – около миллиарда световых лет, то сейчас мы находим их на расстояниях в десятки миллиардов световых лет, что позволяет заглянуть в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Однако, наше наблюдение ограничено существующей чувствительностью. Надеюсь, телескопы будущего позволят увидеть черные дыры, сформировавшиеся в ещё более ранние эпохи, в самом начале существования Вселенной.

— Возможно, нам выпадет возможность наблюдать за тем, как она возникает и развивается?

— Полагаю, что для детального изучения этого процесса потребуются значительные ресурсы, которых у нас пока нет. На данном этапе мы довольствуемся тем, что обнаружили интересную черную дыру. Затем, к примеру, если мы обнаружили ее в рентгеновском диапазоне, мы заказываем наблюдения с использованием оптического телескопа и, анализируя эмиссионные линии в оптическом спектре, стараемся определить красное смещение или расстояние до объекта. Получение подобной информации является для астрофизиков достаточно распространенная практика. Однако наблюдение за этим процессом в динамике представляет собой гораздо более сложную задачу: характерные временные масштабы могут достигать миллионов лет, и мы не можем отслеживать их в течение такого периода. Мы можем проводить наблюдения в течение года, и то не ежедневно, а наводя телескоп лишь несколько раз в год. В результате мы можем зафиксировать изменения в масштабе года, в лучшем случае — десяти лет.

— В одной из книг Стивена Хокинга я когда-то читала, что черная дыра может быть воспринята как машина времени: вращение вокруг нее замедляет процесс старения. Пока на Земле минуют столетия, мы останемся молодыми. Возможно ли наблюдать за происходящими процессами, находясь вблизи черной дыры? Это позволило бы нам получить значительно больше времени.

— Возможно, это и осуществимо, но как мы туда доберемся? Расстояния, на которых мы наблюдаем черные дыры, поистине огромны. Даже при полете со скоростью света, нам потребуется около миллиарда лет, чтобы достичь их.

— По вашему мнению, достигнут ли когда-нибудь технологии такой прогресс, чтобы воплотить в жизнь подобные инициативы, или это нереально?

— Я полагаю, это произойдет в отдаленном будущем. Хотя ничто не исключено, для достижения такой возможности необходимо, чтобы летательные аппараты развивали скорость, сопоставимую со скоростью света. В настоящее время их скорость значительно ниже. Даже в этом случае полет займет продолжительное время, превышающее продолжительность человеческой жизни, поэтому на данный момент это остается областью фантастики.

— Мы часто обсуждаем черные дыры, хотя когда-то научное сообщество скептически относилось к их существованию. Подобные споры сейчас ведутся и вокруг кротовых нор: действительно ли это фантастические объекты или нет. Николай Семенович Кардашев был убежден в их существовании и предсказывал, что мы обязательно их найдем. По вашему мнению, произойдет ли это, и если да, смогут ли они помочь разрешить существующие разногласия?

— Я не специализируюсь на изучении кротовых нор и, следовательно, не могу предоставить по этому поводу подробную информацию. На текущий момент мне неизвестно о каких-либо эмпирических данных, подтверждающих их существование. Вероятно, они будут обнаружены, или, возможно, уже существуют, но на данный момент это скорее теоретическая модель, поэтому стоит немного подождать.

Что касается черных дыр, вы совершенно правы: когда я был студентом, примерно в то же время были обнаружены объекты, которые называют «кандидатами в черные дыры», в нашей галактике. Это черные дыры, которые, как полагают, формируются после гибели массивных звезд. Звезда с массой, превышающей примерно 40 солнечных масс, согласно современным представлениям, имеет относительно короткий жизненный цикл — всего несколько миллионов лет, и после ее смерти на ее месте может возникнуть черная дыра. Такова современная точка зрения. Чтобы определить, находится ли там черная дыра или некий другой объект, мы можем судить по тому, как второй объект вращается вокруг интересующего нас тела. Именно это позволяет оценить массу. Однако еще в эпоху становления рентгеновской астрономии, в 1960–1980-е годы, их обнаруживали — сначала одну, потом вторую, затем десять. Все это время эти объекты называли кандидатами в черные дыры. Даже когда измерения массы показывали значение, превышающее три солнечные массы, и объект не проявлял себя в оптическом диапазоне, его не называли черной дырой. Да, можно было исключить возможность того, что это нейтронная звезда, поскольку масса нейтронных звезд не может превышать трех солнечных масс. Следовательно, логически это должны были быть черные дыры. Тем не менее, существовало негласное правило — избегать утверждения о том, что это черные дыры. Сейчас я замечаю, что это ограничение исчезло: новое поколение ученых смело заявляет о наблюдении черных дыр, особенно когда люди видят тени сверхмассивных черных дыр. В этом случае отрицать это невозможно: это черные дыры.

— Каковы, на ваш взгляд, ближайшие научные планы и перспективы, связанные с «Спектром-РГ?

— СРГ функционирует в штатном режиме, что вызывает облегчение. Согласно первоначальному плану и техническому заданию, он должен непрерывно сканировать все небо в течение четырех лет. В дальнейшем, при условии сохранения работоспособности прибора, возможно проведение наблюдений отдельных небесных объектов. В целом, мы придерживаемся намеченного графика, за исключением решения, принятого немецкой стороной в 2022 году, о переводе телескопа eROSITA в спящее состояние, в котором он находится уже три года. Телескоп рабочий, но не проводит наблюдения. Мы ждем, когда его опять запустят, и надеемся, что обзор продолжится.

А второй телескоп — отечественный, ART-XC им. М.Н. Павлинского, работает в более жестком диапазоне энергий. Это очень важно, что они функционируют в разных диапазонах. Этот телескоп никто не останавливал, он работает как часы. Бóльшую часть этих уже почти шести лет на орбите он проводит обзорные наблюдения. Причем мы сделали не только обзор всего неба, что и было главной целью всей миссии, а еще более глубокий обзор полоски вдоль Млечного Пути, чтобы построить детальную карту нашей галактики. Теперь у нас есть как карта всего неба, на которой мы в основном видим внегалактические объекты, так и карта нашей галактики.

После обзора Галактики, проведенного около года назад, телескоп снова переведен в режим сканирования всего неба ART-XC. В этом году он будет завершен, и пока не определено, какие исследования будут проводиться в дальнейшем. Решение о дальнейших действиях примет научное сообщество. Как я уже упоминал, на текущем этапе прибор функционирует нормально, и мы ожидаем его длительной эксплуатации. Кроме того, на спутнике имеется значительный запас топлива, поэтому у меня нет оснований для беспокойства.

— Почему, по вашему мнению, необходимо проводить все эти исследования?

— Рентгеновская астрономия началась в 1962 году благодаря американцу итальянского происхождения Риккардо Джаккони. Вместе со своей группой он впервые смог вывести рентгеновский детектор, но не на спутнике, а на ракете, которая совершила короткий суборбитальный полет. Изначально эксперимент не был направлен на проведение рентгеновских астрономических наблюдений — целью было изучение флуоресценции на поверхности Луны. Несмотря на то, что эта задача не была решена, ученые обнаружили, что небо целиком испускает излучение в рентгеновском диапазоне. Это явление получило название «космический рентгеновский фон». В ходе первого же эксперимента был идентифицирован яркий источник на небе — впоследствии он был назван «Скорпион Х-1». В настоящее время известно, что это нейтронная звезда в двойной системе, на которую происходит аккреция вещества. После этого открытия у многих ученых проявился значительный интерес, поскольку стало очевидно, что Вселенная представляет интерес в рентгеновском диапазоне, о чем ранее не подозревали.

— А обнаружилось это совершенно случайно.

— Обычно события кажутся случайными не всегда таковыми. Данный эффект был открыт благодаря эксперименту, пусть и проводимому в иных целях. Риккардо Джаккони, к примеру, был удостоен Нобелевской премии в 2002 году спустя 40 лет после этого открытия. Он также ушел из жизни не так давно, но успел внести значительный вклад в науку. С тех пор рентгеновская астрономия демонстрирует активное развитие. Когда я начинал свою карьеру, она еще рассматривалась как молодое направление в астрономии, а сейчас ей уже более 60 лет. Для чего же нужны рентгеновские телескопы? Они позволяют наблюдать наиболее экстремальные явления во Вселенной, такие как космические взрывы. В оптическом или других диапазонах эти процессы не видны. Например, при аккреции вещества на черную дыру образуется интенсивное рентгеновское излучение, причем оно исходит из области, расположенной очень близко к черной дыре. Наблюдение за этим процессом крайне интересно: принимая рентгеновское излучение, мы можем понять, что происходит в самых экзотических регионах нашей Вселенной. И это не только черные дыры — существует множество других объектов.

— Зачем нам обязательно наблюдать за этими экстремальными событиями? Какую ценную информацию они нам предоставляют?

— Я бы сказал, что это естественное продолжение истории развития человечества. Мы стремимся узнать как можно больше о Вселенной. Раньше люди не знали об устройстве континентов, океанов и морей. Мы наблюдаем за ней не только на разных расстояниях, но и в различные эпохи. Как мы сегодня уже отмечали, это своего рода машина времени: заглядывая в далёкие уголки Вселенной, мы видим, какой она была в далёком прошлом. Это очень увлекательно — как люди изучают историю, простираясь на 100, 1000 лет назад, а здесь мы заглядываем в события, произошедшие миллионы и миллиарды лет назад, и всё это — звенья одной цепи.

— Зачастую в процессе исследований ученые делают дополнительные открытия: разрабатывают новые материалы и решения, которые находят применение в повседневной жизни. Имеет ли место подобное в вашей работе?

— Вопрос требует комплексного рассмотрения. Прежде всего, мы изучаем физику в условиях, воспроизвести которые крайне затруднительно в земных лабораториях. К примеру, о возможности протекания термоядерной реакции стало известно благодаря наблюдениям за звездами столетие назад. В настоящее время мы открываем для себя еще более необычные физические процессы. Нельзя исключать, что в будущем, со временем, подобные явления будут применены на практике, но это произойдет не скоро. Однако более значимым является то, что рентгеновская астрономия и, в целом, любая астрономическая наблюдательность, особенно осуществляемая в космосе с использованием космических аппаратов, стимулирует развитие технологий. Оборудование, отправляемое в космос, отличается высокой сложностью. Возьмем, к примеру, телескопы, установленные на обсерватории СРГ. Телескоп ART-XC им. М.Н. Павлинского оснащен полупроводниковыми детекторами, которые разработаны и сделаны здесь, в лаборатории, которую возглавляет Василий Владимирович Левин. Такими технологиями владеют буквально несколько групп в мире, а у нас их не было вообще. Они, конечно, могут найти применение где-то еще. Когда я говорю, например, «рентгеновский телескоп», то что это такое? Это же не как оптический телескоп. Многие любители астрономии знают, что оптический телескоп — это линза или зеркало. И это более или менее понятная вещь, относительно несложная в изготовлении. А рентгеновский телескоп — это набор из очень тонких оболочек металла, например никеля, у которого должна быть идеальная форма параболоида или еще чего-то, и на нее наносится тончайшим слоем, буквально в несколько ангстрем, а это размеры атомные, какой-нибудь драгоценный металл типа золота или иридия. И только собрав определенным образом эти зеркала в некую матрешку, мы можем заставить рентгеновские лучи отражаться от этих зеркал под очень маленькими углами, чтобы они потом фокусировались на детектор. Понятно, что такие технологии могут найти применение, например, в медицине. Собственно, они там уже используются, но пока попроще.

— Вы имеете в виду рентгенологию?

— Рентгеновская диагностика, использующая гамма-излучение, хорошо известна. Она также требует фокусирующей оптики и детекторов для приема этого излучения. Разрабатываемые для астрономических исследований технологии имеют сходство с существующими и могут быть применимы и в других областях.

— Другими словами, стремление к познанию стимулирует развитие технологий.

— Всегда так было и, вероятно, так и будет. Безусловно, они стоят очень дорого. К сожалению, если вы планируете создать новый космический проект, превосходящий предыдущий по своим характеристикам, иначе и запускать не стоит, то он, скорее всего, обойдется значительно дороже. Мы говорим сейчас о миллиардах рублей и долларов, и это делает задачу все более сложной.

— Безусловно, нередко встречаются люди, которые полагают, что эти расходы излишни и что можно прожить без них. Как вы реагируете в подобных ситуациях?

— К счастью, у меня не было особого опыта в этом вопросе: мои родные и знакомые обычно не высказывают подобного, хотя я и слышал подобные точки зрения. Убедить таких людей бывает затруднительно.

— Именно так рассуждают многие представители государственной власти, принимающие решения, касающиеся ваших проектов. Какие доводы вы можете привести в пользу необходимости выделения таких средств?

— Таков аргумент: только таким образом способно развиваться человечество. Изначально любые научные открытия вызывали критику и казались малозначимыми, однако впоследствии выяснялось, что они оказывают существенное влияние на нашу жизнь. Для цивилизации не существует альтернативы фундаментальной науке, исследованию Вселенной и, в частности, черных дыр.

— Несмотря на растущую стоимость и возрастающую сложность.

— С одной стороны, это правда, но с другой — возможно, я немного утрирую, поскольку технологии постоянно совершенствуются. То, что казалось вчера недостижимым и затратным, сегодня уже становится доступным и дешевым. Например, ПЗС-матрицы, используемые в смартфонах, по сути, аналогичны тем, что устанавливаются на телескопах, хотя и обладают более высокими характеристиками и большим размером. Ранее это оборудование было чрезвычайно дорогостоящим и недоступным, а теперь стоит относительно недорого. Поэтому исследования и разработки будут продолжаться, будут создаваться новые телескопы, хотя любой космический проект, безусловно, требует значительных затрат. Вероятно, существует и политический аспект: страна, реализующая масштабные космические программы, неизбежно вызывает уважение. Это укрепляет репутацию государства, демонстрирует наличие передовых технологий и квалифицированных специалистов. Это также привлекает молодежь — и это, безусловно, важный фактор: многие молодые люди, получив образование и опыт работы под руководством ведущих ученых, остаются здесь. Даже если не все ушедшие остаются, они найдут применение своим знаниям в других областях и проявят себя там. Все это имеет огромное значение для нашего прогресса.

Интервью стало возможным благодаря поддержке Министерства науки и высшего образования РФ