Слон во Вселенной. 100 лет в поисках темной материи - Говерт Шиллинг
С 1971 по 1973 год Шостак со своим научным руководителем Дэвидом Рогстагом, который переехал в Гронинген в Нидерландах, чтобы работать на новом Вестерборкском телескопе, опубликовал несколько статей с результатами исследования шести галактик, в том числе NGC2403, M101 (ее еще иногда называют «Вертушкой») и M33 – это третий крупный член так называемой Местной группы галактик, которой принадлежат также Млечный Путь и галактика Андромеды. Во всех случаях оказалось, что состоящие из водорода холодные газовые облака за пределами оптической границы галактики обращаются вокруг центра системы гораздо быстрее, чем ожидалось, что свидетельствует о наличии «во внешних областях этих галактик вещества с низкой светимостью» – это цитата из статьи, опубликованной авторами в сентябре 1972 года в The Astrophysical Journal13.
А тем временем астроном Мортон Робертс из Национальной радиоастрономической обсерватории США исследовал нейтральный водород в галактике Андромеды на введенном в эксплуатацию в 1962 году радиотелескопе Грин-Бэнк – на тот момент крупнейшем в мире. Свои первые результаты, превосходившие полученные на основе пионерских наблюдений ван де Хюлста и ван Вердена в Двингело, Робертс опубликовал в 1966-м – всего через год после того, как Вера Рубин начала работать с Кеном Фордом в одном кабинете в отделе земного магнетизма Института Карнеги14. В посвященной галактике Андромеды публикации Рубин и Форда 1970 года есть ссылка на эту статью Робертса. В своей статье Робертс ссылался на посвященную галактике Андромеды статью Рубин и Форда 1970 года. «Я был хорошо знаком с Верой, – сказал мне Робертс в интервью в Zoom, находясь у себя дома в Александрии, штат Виргиния. – Она была очень приветливым человеком и рада была встретить астронома-мужчину, готового ее выслушать»15.
В начале 1970-х – когда у него стали получаться все более качественные результаты для галактики Андромеды, итогом чего стала опубликованная в 1975 году статья в соавторстве с Робертом Уайтхерстом, – Робертс позвонил Вере Рубин16. «У меня есть для тебя кое-что интересное, – сказал он ей. – Ты будешь у себя на этой неделе?» Спустя несколько дней он проехал почти 200 километров из штаб-квартиры Национальной радиоастрономической обсерватории в Шарлотсвилле, штат Виргиния, до лаборатории отдела земного магнетизма Института Карнеги в Вашингтоне, чтобы встретиться с Рубин, Фордом, их коллегой Норбертом Тоннардом и аспиранткой Гарвардского университета Сандрой Фабер, которая проживала тогда в Вашингтоне и которой Рубин предоставила на время рабочий стол в отделе земного магнетизма.
«Принесите, пожалуйста “Хаббловский атлас галактик”», – попросил Робертс Сандру Фабер. Та сходила в библиотеку и принесла знаменитое издание 1961 года с великолепными черно-белыми фотографиями нескольких десятков галактик. Робертс открыл атлас на странице со спиральной галактикой Андромеды. Он взял кальку и нанес на нее самые последние измерения скорости водорода вплоть до 95 000 световых лет от центра – далеко за пределами изображения галактики в атласе. И даже там кривая вращения галактики оставалась плоской. Наступила тишина. Когда Фабер спросила: «Ну и что? А что такого важного в плоской кривой вращения?» – все обернулись к ней. «Разве ты не видишь? Там же ничего не светится!»
С тех пор на кривой вращения галактики Андромеды обычно изображают в том числе и данные выполненных Робертсом измерений скоростей HI во внешних частях системы, хотя сам Робертс считает, что знаменитый график на фоне галактики – тот самый, что я видел дома у Кента Форда, – был опубликован только в 1987 году.
Непонятно, знали ли Рубин, Форд и Тоннард о работе Рогстада и Шостака – троица не ссылалась на них в своих статьях 1978 и 1980 года. Но Шостак считает, что они просто не могли о ней не знать. «Благодаря Морту Робертсу я в 1972 году устроился на должность постдока в Национальную радиоастрономическую обсерваторию, – говорит он. – Тогда там проходила летнюю практику 20-летняя дочь Веры Джуди, которая потом тоже стала астрономом. Я уверен, что она обсуждала нашу работу со своей мамой. У Веры плоские кривые вращения появились лишь спустя пару лет, а мы получили такие за несколько лет до этого».
Но для большинства астрономов радиоастрономия тогда была внове, и, по словам Робертса, немногие всерьез относились к полученным результатам. «Некоторые были настроены явно скептически, – говорит он. – Большинство воспринимали их как минимум очень осторожно. И, конечно же, никто не связывал их с результатами более ранних исследований скоплений галактик, выполненных Фрицом Цвикки». Многих еще предстояло убедить в реальности темной материи.
Ситуация в корне изменилась – как минимум в отношении кривых вращения – благодаря нидерландскому радиоинтерферометру Westerbork Synthesis Radio Telescope (Вестерборкский синтезаторный радиотелескоп), который работает по тому же принципу, что и интерферометр в Оуэнс-Вэлли, но состоит не из двух, а из 14 антенн диаметром 25 метров каждая17. Этот задуманный Яаном Оортом инструмент, введенный в строй 24 июня 1970 года и первоначально состоявший из 12 антенн, привлек множество ученых из других стран, большинство из которых стали работать в астрономической лаборатории Каптейна в Гронингенском университете. Рогстад провел там пару лет, консультируя студентов – среди которых был и Альберт Босма – по вопросам анализа данных и вычислительной техники. Робертс отправился в Гронинген для проведения вместе с Арнольдом Ротсом наблюдений спиральной галактики M81 в линии 21 см. А Шостак приехал в лабораторию в 1975 году и пробыл там 13 лет.
Босма как-то назвал гронингенских радиоастрономов «революционерами лаборатории Каптейна». На Кембриджской конференции 1973 года в Англии молодые коллеги беззастенчиво хвастались, утверждая, что Вестерборкский телескоп гораздо лучше старого Кембриджского интерферометра. Выдающийся британский радиоастроном и директор обсерватории Мартин Райл, который в некотором смысле является изобретателем метода апертурного синтеза, написал Оорту официальное письмо, в котором жаловался на неподобающее поведение некоторых его сотрудников. Впоследствии «вестерборкских ковбоев» допустили на конференцию в шведском Онсала только под присмотром более старшего сотрудника, чтобы они опять совсем не отбились от рук.
Хотя, конечно, как показало исследование Альберта Босмы, Вестерборкский телескоп действительно был очень мощным инструментом. Босма воспользовался новым прибором: вдохновившись идеей Рогстада, гронингенский астроном Рон Аллен разработал спектрометр, позволявший выполнять одновременные наблюдения на 80 слегка отличающихся длинах волн. С помощью этого 80-канального приемника с набором фильтров Босма исследовал
" alt="Слон (СИ) - Каменская Лина">
