Գարիկ Իսրաելյան. Ի՞նչ է աստղի ներսում

Ես մի շատ բարդ խնդիր ունեմ։ Ես սպեկտրասկոպիայի մասնագետ եմ Ես պետք է խոսեմ աստղագիտությունից առանց ցույց տալու որևէ միգամածության կամ գալակտիկայի նկարն, քանի որ իմ գործը սպեկտրասկոպիան է։ Ես նկարների հետ գործ չեմ ունենում։ Սակայն ես կփորձեմ ձեզ համոզել, որ սպեկտրասկոպիան մի բան է, որն իրականում կարող է փոխել այս աշխարհը։ Սպեկտրասկոպիան հավանաբար կարող է պատասխանել այն հարցին, թե «Արդյո՞ք այնտեղ որևէ մեկը կա»։ Արդյո՞ք մենք միայնակ ենք։ SETI (այլմոլորակային բանականության փնտրում)։ Սպեկտրասկոպիան այնքան ել ուրախ զբաղմունք չէ։

Բուլղարացի իմ կոլեգաներից մեկը Նևիանա Մարկովան մոտ 20 տարի է անցկացրել այս ուրվագծերը ուսումնասիրելով։ Նա 42 հոդված է հրապարակել, որոնք նվիրված են միայն այդ թեմային։ Կարո՞ղ եք պատկերացնել։ Օր ու գիշել մտածել, 20 տարի շարունակ ուսումնասիրել միևնույն աստղը. անհավատալի է։ Սակայն մենք խենթ ենք: Մենք այսպիսի բաներ անում ենք։ (Ծիծաղ)

Ես էլ պակասը չեմ։ Ես մոտ ութ ամիս եմ անցկացրել այս ուրվագծերի վրա աշխատելով։ Պատճառն այն էր, որ ես մի փոքր համաչափություն էի նկատել մոլորակներ ունեցող աստղերի ուրվագծերում։ Ես մտածում էի` դե, երևի այս աստղում Լիթիում-6 կա ինչը նշան է, որ այդ աստղը մոլորակ է կլանել։ Քանի որ, ըստ երևույթին, հնարավոր չէ ունենալ այդպիսի փխրուն իզոտոպ, ինչպիսին Լիթիում-6-ն է արևի նման աստղերի մթնոլորտներում։ Դրանք առկա են մոլորակներում և աստերոիդների վրա։ Այսպիսով, կլանելով մոլորակ կամ մի քանի աստերոիդներ, աստղի սպեկտրում կարելի է ստանալ այս Լիթիում-6 իզոտոպը։ Այսպիսով ես անցկացրեցի ավելի քան ութ ամիս ուսումնասիրելով միայն այս աստղի սպեկտրում լիթիումի գիծը։

Դա իրականում զարմանալի է, քանի որ ես շատ լրագրողներից զանգեր էի ստանում, որ հարցնում էին` «Դուք իրականում տեսե՞լ եք, թե ինչպես է մոլորակը կլանվում աստղի կողմից»։ Քանի որ նրանք կարծում են, թե աստղադիտակ ունենալով, աստղագետները իրականում հենց միայն զբաղված են երկինքը աստղադիտակով դիտելով։ Եվ հնարավոր է, մոլորակի` աստղի մեջ մտնելու պահ տեսնել։ Ես ասում էի. «Ոչ, ներեցեք: Ես միայն այսպիսի բան եմ տեսնում» (Ծիծաղ) Դա ուղղակի անհավատալի է: Ոչ ոք չէր հասկանում։ Վստահ եմ, որ շատ քչերը կային, ովքեր իսկապես հասկանում էին, թե ես ինչի մասին եմ խոսում։ Քանի որ, հենց սա է այն ցուցիչը, որ մոլորակը մտել է աստղի մեջ։ Սա զարմանալի է:

Սպեկտրասկոպիայի ուժը դեռևս 1973 թվականին ըմբռնել էր Pink Floyd խումբը։ (Ծիծաղ) Քանի որ նրանք ասացին, որ կարելի է ցանկացած գույն ստանալ սպեկտրի մեջ։ Սեփական սպեկտրոգրաֆը ստեղծելու համար միայն ժամանակ և փող է հարկավոր։ Սա բարձր թույլտվությամբ ամենաճշգրիտ սպեկտրոգրաֆն է մեր մոլորակի վրա և կոչվում է HARPS, և այն օգտագործվել է արեգակնային համակարգից դուրս գտնվող աստղերի մթնոլորտներում մոլորակներ և ձայնային ալիքներ հայտնաբերելու համար։

Ինչպե՞ս ենք ստանում սպեկտրը։ Վստահ եմ, ձեզանից շատերը դպրոցական ֆիզիկայից գիտեն, որ դա ուղղակի սպիտակ լույսի տրոհումն է գույների։ Եվ եթե տաք հեղուկ զանգված ունեք՝ այն կստեղծի մի բան, որը մենք անվանում ենք շարունակական սպեկտր։ Տաք գազը միայն արտադրում է արտանետման գծեր, շարունակականություն չկա։ Իսկ եթե սառը գազ տեղադրեք տաք աղբյուրի դիմաց, ապա կարելի է որոշակի կաղապարներ տեսնել, որոնց մենք անվանում ենք կլանման գծեր։ Այն օգտագործվում է սառը նյութերում քիմիական տարրեր ճանաչելու համար որոնք կլանում ճիշտ այդ հաճախականությունները։

Այժմ, ի՞նչ ենք մենք կարող անել այդ սպեկտրների հետ. մենք կարող ենք ուսումնասիրել տիեզերական մարմինների ճառագայթային (ռադիալ) արագությունները։ Մենք կարող ենք նաև ուսումնասիրել աստղերի, գալակտիկաների և միգամածությունների քիմիական բաղադրությունը և ֆիզիկական հատկությունները։ Աստղը ամենապարզ օբյեկտն է։ Միջուկում տեղի են ունենում ջերմամիջուկային ռեակցիաներ, որոնք ստեղծում են քիմիական տարրեր։ Եվ ունենք սառը մթնոլորտը։ Ինձ համար դա սառն է։ Սառը ասելով, նկատի ունեմ երեք, չորս կամ հինգ հազար աստիճան։ Ինֆրակարմիր աստղիագիտությամբ զբաղվող իմ գործընկերները մինուս 200 Կելվինն են անվանում սառը։ Սակայն ինչպես գիտեք, ամեն ինչ հարաբերական է։ Դե ինձ համար 5000 աստիճանը բավականին սառը։ (Ծիծաղ)

Սա Արևի սպեկտրն է։ 24 հազար սպեկտրալ գծեր, և այս գծերի մոտ 15 տոկոսը դեռևս ճանաչված չէ։ Դա զարմանալի է։ Լինելով 21-րդ դարում, մենք դեռևս չենք կարողանում նորմալ հասկանալ արևի սպեկտրը։ Երբեմն մենք պետք է հիմնվենք միայն մեկ փոքր, թույլ սպեկտրալ գծի վրա, մթնոլորտում որոշակի քիմիական տարրի բաղադրությունը չափելու համար։ Օրինակ, տեսնում եք ոսկու սպեկտրալ գիծը այն միակ սպեկտրալ գիծն է Արեգակի սպեկտրում: Եվ այս թույլ առանձնահատկությունն օգտագործելով մենք չափում ենք Արևի մթնոլորտում ոսկու բաղադրությունը։

Այժմ սա ընթացիկ աշխատանք է Մենք արդեն գործ ունեցել ենք նման թույլ առանձնահատկության հետ, որը պատկանում է օսմիումին։ Դա մի ծանր տարր է, որը ստեղծվում է գերնոր աստղերի ջերմամիջուկային պայթյուններում։ Դա միակ տեղն է, որտեղ օսմիում է արտադրվում: Համեմատելով օսմիումի բաղադրությունը մոլորակներ ունեցող աստղերի հետ, մենք փորձում ենք հասկանալ, թե ինչու է այնտեղ այդ տարրից այդքան շատ պարունակվում։ Թերևս, մենք նույնիսկ մտածում ենք, որ գուցե գերնոր աստղերի պայթյունները մոլորակների և աստղերի ձևավորման խթան են հանդիսանում: Դա կարող է այդպիսի նշան լինել։

Վերջերս Բերկլիի համալսարանից իմ գործընկերը, Գիբոր Բասրին ինձ ուղարկեց մի շատ հետաքրքիր սպեկտր և ասաց` «Կդիտե՞ք սա»։ Հաջորդող երկու շաբաթների ընթացքում ես չէի կարողանում քնել, երբ տեսա թթվածնի և այլ տարրերի այն ահռելի քանակը, որոնք երևում էին աստղերի սպեկտրում։ Ես գիտեի, որ նման ոչինչ չի դիտարկվում գալակտիկայում։ Դա անհավատալի էր: Միակ հետևությունը որ կարողացանք անել դրանից որ դա պարզ վկայությունն էր նրա, որ այս համակարգում մի գերնոր պայթյուն էր տեղի ունեցել, ինչը «կեղտոտել» էր այս աստղի մթնոլորտը։ Հետագայում կազմավորվել էր սև անցք կրկնակի համակարգում, որը դեռևս կա և որի զանգվածը մոտ հինգ արեգակնային զանգվածների չափ է։ Սա համարվեց առաջին ապացույցը, որ սև անցքերն իրականում առաջանում են գերնորերի պայթյուններից։

Տարբեր գալակտիկական աստղերի քիմիական տարրերի բաղադրությունը համեմատելով՝ իմ գործընկերները բացահայտեցին մեր գալակտիկայում գտնվող օտար աստղեր։ Ուղղակի զարմանալի է, թե որքան հեռու կարելի է հասնել ընդամենրը աստղերի քիմիական բաղադրությունը ուսումնասիրելով։ Պարզվեց, որ սպեկտրերում երևացող աստղերից մեկըն իրականում օտար է։ Այն ուրիշ գալակտիկայից է եկել։ Գալակտիկաները միմյանց հետ փոխազդում են։ Մենք դա գիտենք։ Երբեմն դրանք ուղղակի կլանում են աստղերը։

Դուք լսել եք արեգակնային բռնկումների մասին։ Մենք բավականին զարմացել էինք հայտնաբերելով գեր-բռնկումներ, այնպիսի բռնկում, որոնք հազարավոր անգամներ ավելի հզոր են, քան նրանք, որ մենք տեսնում ենք Արևի վրա։ Մեր մոլորակի կրկնակի աստղերից մեկի՝ FH Leo-յի վրա մենք գեր-բռնկում հայտնաբերեցինք։ Հետագայում մենք ուսումնասիրեցինք սպեկտրալ գծերը, որպեսզի տեսնենք, թե արդյոք այդ օբյեկտների հետ ինչ-որ բան այն չէ։ Մենք գտանք, որ ամեն ինչ նորմալ է։ Այս աստղերը Արևի նման նորմալ են։ Տարիքը, ամեն ինչ սովորական էր։ Այսպիսով սա առեղծված է։ Գեր-բռնկումները դեռևս առեղծված են մեզ համար։ Ու գրականության մեջ նշվում է վեց կամ յոթ նման դեպք։

Այժմ, շարունակելով, մենք պետք է հասկանանք տիեզերքի քիմիական զարգացումը։ Սա շատ բարդ է։ Ես չեմ ուզում, որպեսզի դուք փորձեք սա հասկանալ։ (Ծիծաղ) Սակայն, որպեսզի ցույց տամ, թե որքան խառն է քիմիական տարրերի արտադրման այս ամբողջ պատմությունը։ Կա երկու ուղի` մեծազանգված և փոքրազանգված աստղերը, որոնք տրեզերքում արտադրում և վերամշակում են նյութեր և քիմիական տարրեր։ Անելով դա 14 միլիարդ տարի շարունակ, մենք ստանում ենք հետևյալ պատկերը։ Ինչը մի շատ կարևոր գրաֆիկ է, այն ցույց է տալիս արեգականման աստղերում և միջաստղային տարածություններում քիմիական տարրերի առատությունը։

Սա նշանակում է, որ իսկապես անհնար է գտնել մի օբյեկտ, որում 10 անգամ ավելի շատ ծծումբ լինի քան սիլիցիում, հինգ անգամ ավելի շատ կալցիում քան թթվածին: Դա ուղղակի անհնար է: Եվ եթե գտնեք այդպիսինը՝ ես կասեմ՝ SETI-ի հետ կապված մի բան կա։ Քանի որ դա բնական ճանապարհով հեշտ չէ անել։ Դոպլերի էֆեկտը շատ կարևոր է ֆունդամենտալ ֆիզիկայում։ Այն կապված է շարժվող աղբյուրի հաճախականության փոփոխության հետ։ Դոպլերի էֆեկտն օգտագործում են արտաարեգակնային մոլորակներ գտնելու համար։

Այն ճշգրտությունը, որն անհրաժեշտ է Յուպիտերի նման մոլորակ հայտնաբերելու համար Արևի նման աստղի շուրջը, մոտ 28.4 մետր/վարկյան է: Մեզ հարկավոր է վայրկյանում 9 սանտիմետր, Երկրի պես մոլորակ հայտնաբերելու համար։ Դա հնարավոր կլինի անել ապագա սպեկտրոգրաֆներով։ Ես ինքս հիմա ներգրավված եմ մի թիմում, որը մշակում է CODEX, բարձր թույլատրությամբ ապագա սերնդի սպեկտրոգրաֆ, 42 մետրանոց E-ELT աստղադիտակի համար։ Սա հանդիսանալու է այն գործիքը, որը թույլ կտա հայտնաբերել Երկրանման մոլորակներ արեգակնանման աստղերի շուրջ։ Դա մի հրաշալի գործիք է, որը կոչվում է աստղասեյսմոլոգիա, որի շնորհիվ մենք կարող ենք աստղերի մթնորոլորտում հայտնաբերել ձայնային ալիքներ։

Սա Ալֆա Կենտավրի ձայնն է։ Մենք կարող ենք հայտնաբերել արեգականման աստղերի մթնոլորտերի ձայնային ալիքները։ Այդ ալիքներն ունեն հաճախականութուններ ինֆրաձայնի տիրույթում, «ձայներ, որոնց ոչ մեկ չի ճանաչում» տիրույթում: Վերադառնալով ամենակարևոր հարցին, թե «Արդյո՞ք այնտեղ ինչ-որ մեկը կա». սա սերտորեն կապված է մոլորակների տեկտոնական և հրաբխային ակտիվությունների հետ։ Կյանքի և ռադիոակտիվ միջուկների միջև կապը ակնհայտ է։ Չի կարող կյանք լինել առանց տեկտոնական կամ հրաբխային ակտիվության։ Մենք շատ լավ գիտենք, որ գեոջերմային էներգիան առավելապես արտադրվում է ուրանի, թորիումի և կալիումի քայքայումից։

Այն, թե ինչպես չափել, թե արդյոք կան մոլորակներ, որտեղ այս տարրերի պարունակությունը փոքր է, այսպես, այս մոլորակները տեկտոնապես մեռած են, այնտեղ կյանք լինել չի կարող։ Եթե չափից շատ ուրան, կալիում կամ թորիում կա, ապա կրկին, հավանաբար կյանք չի կարող լինել: Քանի որ... կարո՞ղ եք պատկերացնել, որ շուրջն ամեն ինչ եռալիս լինի: Մոլորակի վրա չափից շատ էներգիա կա: Մենք չափում էինք թորիումի ավելցուկը, արտաարեգակնային մոլորակներ ունեցող աստղերից մեկի վրա։ Դա ճիշտ նույն պատմությունն է: Շատ չնչին արտահայտում:

Մենք փորձում ենք չափել այս ուրվագիծը, և հարտնաբերել թորիում։ Դա շատ-շատ բարդ է։ Առաջին հերթին հարկավոր է ինքդ քեզ համոզել, ապա հարկավոր է համոզել գործընկերներին։ Ապա հարկավոր է համոզել ողջ աշխարհին որ արտաարեգակնային մոլորակի մթնոլորտում հայտնաբերել ես այսպիսի մի բան, այստեղից 100 պարսեկ հեռու գտնվող մի ընդունող աստղ։ Շատ դժվար է։ Սակայն, եթե ցանկանում եք իմանալ արտաարեգակնային մոլորակների վրա կյանքի մասին, պետք է սա անեք։ Քանի որ պետք է իմանալ, թե որքան ռադիոակտիվ տարրեր կան, այդ համակարգերում։

Այլմոլորակայիններ հայտնաբերելու միակ ճանապարհը, ռադիոաստղադիտակ տեղադրել ու ազդանշաններ լսելն է։ Եթե որևէ հետաքրքիր բան եք ստանում, հենց այն է, ինչը SETI-ն է անում, այն, ինչը որ SETI-ն անում է շատ տարիներ շարունակ։ Կարծում եմ, ամենախոստումնալից ճանապարհը, բիոնշիչներին հետևելն է: Այստեղ կարող եք տեսնել Երկրի, այս Երկրափայլի սպեկտրը, և սա շատ պարզ ազդանշան է։ Այն թեքությունը, որ գալիս է, և որը մենք անվանում ենք Կարմիր Սահման, հանդիսանում է վեգետացված տարածություն: Զարմանալի է, որ մենք կարող ենք բուսականություն հայտնաբերել սպեկտրի միջոցով։ Այժմ փորձեք կրկնել այս թեստը այլ մոլորակների համար։

Այժմ, բավականին վերջերս, նկատի ունեմ վերջին վեց, յոթ, ութ ամիսներին, ջուր, մեթան, ածխաթթու գազ են հայտանբերվել մի մոլորակի սպեկտրում, որը գտնվում է արեգակնային համակարգից դուրս։ Սա հրաշալի է։ Սա է սպեկտրասկոպիայի ուժը։ Կարելի է հայտնաբերել և ուսումնասիրել մոլորակների քիմիական բաղադրությունը, արեգակնային համակարգից հեռու, հեռավոր տարածություններում։ Հարկավոր է թթվածին կամ օզոն հայտնաբերել, վստահ լինելու համար, որ առկա են կյանքի համար բոլոր անհրաժեշտ պայմանները։

Տիեզերական հրաշքները կարելի է կապել SETI-ի հետ։ Այժմ պատկերացրեք մի օբյեկտ, հրաշալի օբյեկտ, կամ մի բան, ինչը չենք կարող բացատրել, ուղղակի վեր կենանք ու ասենք. «Վերջ, մենք հանձնվում ենք։ Ֆիզիկան չի աշխատում»։ Դա մի բան է, ինչը միշտ կարելի է վերագրել SETI-ին և ասել. «Դե, ինչ-որ մեկը ինչ-որ կերպ պետք է որ անի սա»։

Եվ մեզ հայտնի ֆիզիկայի համաձայն, դա մի բան է, որը մատնանշել էր Ֆրենք Դրեյքը, շատ տարիներ առաջ։ Եթե աստղի սպեկտրում տեսնում եք տարօրինակ քիմիական տարրեր՝ դա կարող է մի քաղաքակրթության կողմից ազդանշան լինել, որն այնտեղ է և ցանկանում է դրա մասին հայտնել։ Նրանք հենց ցանկանում են հայտնել իրենց գոյության մասին, այդ սպեկտրալ գծերի միջոցով, աստղի սպեկտրում, տարբեր միջոցներով։

Տարբեր եղանակներ կան սա անելու համար։ Մեկն օրինակ տեխնիցիումն է, որը ռադիոակտիվ տարր է, մոտ 4.2 միլիոն տարի կիսատրոհման ժամանակով։ Եթե հանկարծ տեխնիցիում դիտարկվի արեգականման աստղի վրա, կարելի է վստահ լինել, որ ինչ-որ մեկն այդ տարրն այնտեղ ստեղծել է, քանզի բնական ճանապարհով դա հնարավոր չէ։ Ներկայումս մենք զննում ենք արտաարեգակնային մոլորակներ ունեցող մոտ 300 աստղերի սպեկտրները։ Մենք դա անում ենք 2000 թ.-ից սկսած և սա շատ ծանրակշիռ նախագիծ է։ Մենք քրտնաջան աշխատանք ենք կատարում։ Մի քանի բավականին հետաքրքիր դեպքեր կան, թեկնածուներ և այլն, այնպիսի բաների, որոնք մենք չենք կարող բացատրել։ Հուսով եմ, որ մոտ ապագայում մենք կկարողանանք հաստատել սա։

Այսպիսով հիմնական հարցը․ «Արդյո՞ք մենք մենակ ենք»։ Կարծում եմ, որ ՉԹՕ-ից չի լինի։ Եվ ոչ էլ ռադիոազդանշաններից կլինի։ Կարծում եմ դա մի այսպիսի սպեկտրից կգա։ Երկրի նման մոլորակի սպեկտրում, ազոտի օքսիդի առկայությունը կյանքի առկայության պարզ ազդանշան է, ինչպես նաև թթվածինը և օզոնը։ Եթե լինի, կարծում եմ դա կլինի սրանից 15 կամ 20 տարի հետո... Եթե մենք այսպիսի մի սպեկտր հայտնաբերենք մենք կարող ենք վստահ լինել, որ այդ մոլորակի վրա կյանք կա։ Մոտ հինգ տարուց մենք կհայտնաբերենք արեգականման աստղերի շուրջը Երկրի նման մոլորակներ, որոնք կգտնվեն նույնպիսի հեռավորության վրա, ինչ Երկիրը և Արևը։ Դա մոտ հինգ տարի կտևի։ Ապա մեզ հարկավոր կլինի ևս 10, 15 տարի տիեզերական նախագծերով որպեսզի ստանանք Երկրի նման մոլորակների այնպիսի սպեկտր, ինչպես ցույց տվեցի։ Եվ եթե մենք ազոտի օքսիդ տեսնենք և թթվածին, կարծում եմ մենք կունենանք մի կատարյալ այլմոլորակային։ Շատ շնորհակալություն: (Ծափահարություններ)