Крис Импи - Чудовища доктора Эйнштейна [litres]

Немецкая группа: A. Eckart and R Genzel, “Observations of Stellar Proper Motions Near the Galactic Centre,” Nature 383 (1996): 415–17; A. Eckart and R. Genzel, “Stellar Proper Motions in the Central 0.1 pc of the Galaxy,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 28 (1997): 576–98. Американская группа: A.M. Ghez, B.L. Klein, M. Morris, and E.E. Becklin, “High Proper Motion Stars in the Vicinity of Sagittarius A*: Evidence for a Supermassive Black Hole at the Center of our Galaxy,” Astrophysical Journal 509 (1998): 678–86.

Цит. в: http://www.pbs.org/wgbh/nova/space/andrea-ghez.html.

Райнхард Генцель объясняет, почему так важно, чтобы в непосредственной близости имелась массивная черная дыра, которая в тысячи раз ближе любой другой активной галактики или квазара: «Центр нашей Галактики – это уникальная лаборатория, где мы можем изучать фундаментальные процессы сильной гравитации, звездной динамики и звездообразования, в высшей степени актуальные для ядер всех остальных галактик, причем с уровнем детализации, который никогда не будет доступен за пределами нашей Галактики». Цит. в: http://www.universetoday.com/22104/beyond-any-reasonable-doubt-a-supermassive-black-hole-lives-in-centre-of-our-galaxy/.

Неуверенность Андреа Гез как молодого ученого давно осталась в прошлом. Теперь Андреа – суперзвезда и образец для подражания среди молодых женщин, занимающихся астрономией. Гез не было и 40 лет, когда ее избрали в Национальную академию наук, в 2008 г. она получила стипендию Макартура, считающуюся «призом для гениев». Слава никак на нее не повлияла, и она охотно рассказывает, что получает такое же удовольствие от науки, как в раннем детстве, когда она собирала пазлы: «Научные исследования – чудесная стезя, ведь стоит начать работать над одним вопросом, находишь не только ответ, но и новые загадки. Думаю, это мной и движет, всегда есть вопросы без ответов, новые загадки».

F. Roddier , Adaptive Optics in Astronomy (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2004).

A.M. Ghez et al., “Measuring Distance and Properties of the Milky Way’s Supermassive Black Hole with Stellar Orbits,” Astrophysical Journal 689 (2008): 1044–62; and S. Gillesen et al., “Monitoring Stellar Orbits Around the Massive Black Hole in the Galactic Center,” Astrophysical Journal 692 (2009): 1075–1109.

S. Gillesen et al., “A Gas Cloud on its Way Towards the Supermassive Black Hole in the Galactic Centre,” Nature 481 (2012): 51–54.

S. Doeleman et al., “Event-Horizon Scale Structure in the Supermassive Black Hole Candidate at the Galactic Centre,” Nature 455 (2008): 78–80.

A. Boehle et al., “An Improved Distance and Mass Estimate for Sgr A* from Multistar Orbit Analysis,” Astrophysical Journal , 830 (2016): 17–40.

M. Schmidt, “The Local Space Density of Quasars and Active Nuclei,” Physica Scripta 17 (1978): 135–36.

D. Lynden-Bell, “Galactic Nuclei as Collapsed Old Quasars,” Nature 223 (1969): 690–94.

Формула радиуса сферы гравитационного влияния: Rg = GM/v2 , где М – масса черной дыры, а v – дисперсия, или разброс скоростей звезд в пределах этой сферы, обусловленный как черной дырой, так и самими звездами. На основании наблюдаемых масштабных соотношений между массой черной дыры и распределением скоростей звезд получаем Rg ? 35 ( M /10 9) 1/2парсек.

Объединяя формулу радиуса сферы гравитационного влияния Rg = GM/v2 с формулой радиуса Шварцшильда RS = GM/c2 , получаем Rg/RS = (c/v)2 , что составляет около 10 6для массивной галактики, где v = 200–300 км/c.

R.F. Zimmerman, The Universe in a Mirror: The Saga of the Hubble Space Telescope and the Visionaries Who Built It (Princeton: Princeton University Press, 2010).

Я работал с телескопом «Хаббл», когда он впервые был запущен в космос, и еще много раз в дальнейшем. «Работал» не следует понимать буквально – даже опытные астрономы не могут позволить себе двигать телескоп туда-сюда и смотреть, как в поле зрения появляются тусклые галактики. При стоимости $8 млрд это слишком дорогое оборудование, и риск вызвать его сбой из-за неосторожного пользователя должен быть исключен. После распределения орбит, сопровождающегося яростной конкуренцией, астрономы подают свои списки объектов, и компьютерный алгоритм согласовывает их, так чтобы свести к минимуму расход энергии, изменения инструмента и время на развороты телескопа. Через несколько недель обработанные данные можно скачать с защищенного сайта. Никакой романтики!

Сложности и тонкости неизбежны. Галактики – трехмерные объекты, трехмерные движения тел в пространстве проецируются на двумерную плоскость неба, а щель спектрографа дает лишь одномерный срез дисперсии скоростей. В результате необходимо строить модели на основе данных, делать в ходе анализа различные допущения. По-разному ориентируя щель, можно приблизиться к двумерной карте скоростей, но для этого нужно тратить на каждую галактику много вожделенного времени работы телескопа.