Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы - Фальке Хайно

“Запускаем РСДБ, это не тест”, – пишет всем Доулман. Сеанс измерений должен начаться ровно в 22:31 по всемирному координированному времени. В Испании это 00:30. Поскольку мы дальше всех на восток – у нас не только Солнце, но и черные дыры встают раньше, – то мы входим в группу начинающих сеанс телескопов. Время пошло.

Естественно, вся наша команда собирается в диспетчерской задолго до назначенного времени. Никто не хочет пропустить этот момент. Перед нами ядовито-зеленая с серебром панель управления 30‐метровой тарелкой-антенной. На панели множество больших ручек и переключателей, и выглядит она так, как если бы попала сюда из другого времени, – возможно, из кинофильмов 70‐х годов о Джеймсе Бонде. Здесь двое часов: одни часы показывают местное время, другие – звездное; большая красная кнопка в непредвиденных обстоятельствах полностью остановит всю аппаратуру. Только четыре экрана компьютеров на панели выдают тот факт, что теперь технология находится совсем на другом уровне.

Мои коллеги начинают нервничать, и я вместе с ними. А вдруг сейчас… нет-нет – сейчас все должно работать. Мы опять и опять проверяем приборы. Наши жесткие диски запрограммированы правильно? Они знают, когда надо начать записывать данные? План наблюдений готов, и он тот, что нужно? Приемник телескопа отправляет данные? Телескоп сфокусирован должным образом? В диспетчерской я неотрывно смотрю на числа, показывающие уровень водяного пара в атмосфере, и с трудом могу поверить, что они настолько хорошие. Чтобы убедиться в этом и успокоить нервы, я то и дело выхожу на улицу и смотрю вверх на ясное звездное небо. На нем ни единой тучки.

Кричбаум берет на себя руководство и садится перед экраном на место наблюдателя. Он использует время, оставшееся до начала наблюдений, для первых калибровочных измерений. Я сажусь с ним рядом. Все происходит ровно так, как тогда, когда я, молоденький студент, сидел возле него, а он объяснял мне, как управлять радиотелескопом. Есть вещи, которые остаются неизменными даже по прошествии двадцати пяти лет. Я расслабился, мне хорошо. Кричбаум наводит телескоп на космический радиоисточник. Мы ясно видим, как радиоизлучение сначала усиливается, а затем слабеет. Облегчение: сила сигнала вполне сравнима с силой нашего нетерпеливого ожидания.

Первым в нашем списке радиоисточников стоит OJ 287 – квазар, в центре которого имеется одна из самых больших известных черных дыр. Он находится на расстоянии 3,5 миллиарда световых лет от Земли в созвездии Рак. Некоторые полагают, что на самом деле это две черные дыры, обращающиеся друг относительно друга[158]. Мы, так сказать, используем OJ 287 для разогрева: его радиоизлучение видно на экране ясно и четко. На самом деле на экране видны только две колоколообразные кривые – и все. Предполагается, что первый “РСДБ-скан” (так мы называем свои измерения) продлится семь минут. Сейчас 00:31, и мы наконец приступаем. Изображение на экране меняется, и сигналы телескопа автоматически переходят в режим РСДБ.

Я перебегаю в находящуюся рядом аппаратную. Здесь на приборной стойке высотой в человеческий рост стоят издающие слабый шум регистраторы Mark 6, крутятся вентиляторы, мигают огоньки. На передней панели через короткие интервалы нервно вспыхивают зеленые лампочки – данные поступают, регистраторы работают. В тамбуре – дисплей аналого-цифрового преобразователя, переводящего радиоволны в нули и единицы, и дисплей атомных часов. Здесь тоже все в порядке. Я успокаиваюсь.

Из Чили к системе подключается Хельге Роттман. “Все четыре регистратора на Пико работают”, – пишет он в нашем групповом чате. Это мы уже знаем. Всю ночь я так и буду бегать в аппаратную, чтобы проверить, как идут дела. Сохранившиеся на этих жестких дисках данные определят либо наш успех, либо провал, но еще несколько месяцев мы не будем знать, что они скрывают. Именно столько времени займет их анализ.

Теперь наблюдения становятся монотонными. Кричбаум следит за каждым движением телескопа и делает пометки в журнале регистрации. Томас – наблюдатель старой школы. В диспетчерской он в своей стихии. “Ты по‐прежнему все записываешь от руки?” – удивленно спрашиваю я. Он делал так еще в те времена, когда мы вместе работали на Эффельсбергском радиотелескопе. Кричбаум требовал, чтобы и я следовал его примеру, но тогда я втайне от него написал программу для автоматической регистрации данных. “Ох, это помогает не заснуть, – отвечает он. – В четыре утра можно наделать множество глупых ошибок, так что лучше занять себя чем‐то”. Я со вздохом берусь за карандаш.

В период наблюдений все восемь телескопов EHT никогда не проводят измерения одновременно. Дело в том, что выбранные для сканирования радиоисточники нельзя наблюдать из разных мест в одно и то же время. Этой ночью измерения начинают “испанцы”: ровно в 22:31 по всемирному координированному времени телескопы ALMA и APEX в Чили, LMT в Мексике, SMT в Аризоне (все в бывших испанских колониях) и наш телескоп IRAM в Испании приступают к наблюдениям одного и того же квазара в далеком космосе. Две станции на Гавайях и телескоп на Южном полюсе все еще ждут своей очереди.

Постепенно я начинаю успокаиваться. Мы на верном пути. Теперь вопрос в том, что происходит на других станциях. Сообщения, непрерывно поступающие на наш чат, дают основания для надежды. “На APEX все в порядке”. Наши коллеги в Мексике, уже заступившие на смену, пишут: “LMT регистрирует, контроль сканов о’кей”. Доулман рапортует из Бостона, что и в Аризоне все проходит нормально. Но как дела на критически важном телескопе ALMA? Из Чили долго нет никаких известий. Затем мы видим обнадеживающее: “Пока ALMA видит все сканы”.

Все время возникают какие‐то мелкие проблемы, но так и должно быть. Мексика сообщает о трудностях при наблюдении OJ 287. Они не могут должным образом сфокусироваться. То же самое с камерой: четкость изображения у наших коллег недостаточна. Хотя вся сеть телескопов достаточно велика, что позволяет это компенсировать, но потом, когда надо будет найти способ адекватно восполнить потерю сигнала, калибровочной группе придется потрудиться. Затем команде в Мексике приходится прекратить наблюдения: по какой‐то причине не хватает мощности моторов. Они должны подождать, а затем начать все сначала. Сейчас их данные потеряны, но впереди у нас вся ночь.

Тем временем здесь, в нашей диспетчерской, приближается ключевой момент. По плану мы должны начать первое наблюдение M87. Без четверти три ночи. Нашему телескопу предстоит зафиксировать радиоизлучение прямо из центра гигантской галактики на расстоянии 55 миллионов световых лет от нас, где демонстрирует свою мощь сверхгигантская активная черная дыра, – а мы все еще точно не знаем, насколько она на самом деле велика.

“Источник M87” – такую команду я ввожу в компьютер. На экране высвечиваются координаты: прямое восхождение 12 ч. 30 мин. 49,4 сек.; склонение +12°23’28’’. Телескоп медленно поворачивается в направлении скопления галактик в Деве – второго по величине на небе. Мы как зачарованные следим за его движением на экране. Телескоп устанавливает правильный азимут; его угловая высота, или вертикальный угол, теперь тоже точен. Впоследствии, как и при любом другом большом повороте телескопа, надо будет ввести небольшие поправки. “Пико дель Велета на источнике M87 и регистрирует, установка на 3C 273”, – рапортует Кричбаум. Графики в диспетчерской показывают приемлемые уровни сигнала; жесткие диски вращаются и заполняются. Это обнадеживает. На экранах приборов мы видим, как телескоп, двигаясь против вращения Земли, следует за центром M87. Уже четыре часа мы поворачиваемся то к M87, то к калибровочному квазару, то обратно к M87, сканируя каждый источник несколько минут. Кажется, теперь все налажено и может работать без нашего участия.

Мы находимся в состоянии какого‐то транса. Ощущение странное: усталость берет верх даже над самыми выносливыми, но в то же время все полны решимости следить за малейшим движением телескопа. На самом деле я должен был рано утром сменить Кричбаума, чтобы он наконец мог немного поспать. Во всяком случае так мы с ним договорились. Но он никак не может уйти и остается на наблюдательном пункте всю ночь: похоже, у него есть какие‐то секретные резервы энергии, припасенные именно для такого случая.