«Нахождение нашего места во Вселенной» Элен Куртуа
(Изображение: © MIT Press)
Недавно переведенная книга "Найти наше место во ВселеннойСегодня, 21 мая, подробно рассказывается о том, как ученые обнаружили обширный сверхскопление галактик, в котором находится Млечный путь, - используя тщательные расчеты, чтобы выявить замысловатую, перистую форму сверхскопления.
В 2014 году французский астрофизик Элен Куртуа была частью исследовательской группы, которая обнаружила сверхскопление, известное как Laniakea («неизмеримые небеса» на гавайском языке). Laniakea имеет диаметр более 500 миллионов световых лет и содержит около 100 000 галактик, самая яркая из которых - наш собственный Млечный путь. Эти галактики, кажется, движутся к так называемому «Великому Аттрактору» - невидимой силе, находящейся на расстоянии 160 000 миллионов световых лет, которая неумолимо тянет к себе галактики в Ланиакее.
Чтобы определить степень Ланаикеи, исследовательская группа измерила расстояние от Земли до других галактик, а затем измерила движение каждой галактики из-за гравитационного притяжения других объектов. Ученые обнаружили, что некоторые галактики имеют тенденцию двигаться в одном направлении, а некоторые - в другом, но поскольку каждая галактика движется в направлении места, называемого Великим Аттрактором, существует внешняя граница даже для чего-то такого большого, как Ланаикея. По состоянию на 2014 год мы знали, где находится эта внешняя граница. Теперь, когда Laniakea была идентифицирована, Куртуа сосредоточился на поиске причин продолжающегося ускоренного расширения галактик.
Куртуа, профессор Университета Клода Бернара Лиона 1 во Франции, написал французский отчет об открытии Ланиакеа в 2016 году. Теперь MIT Press опубликовала английскую версию под названием «Найти наше место во Вселенной». Книга подробно рассказывает о собственном путешествии Куртуа как астрофизика, одновременно рассказывая историю более чем двух десятилетий работы, кульминацией которой стало открытие Ланиакеи. Это доступный и привлекательный том, освещающий уравнения, но изобилующий личными анекдотами. Space.com недавно связался с Куртуа, чтобы обсудить поиски Laniakea, что происходит сейчас и почему наука никогда не должна быть торжественной.
Space.com: Почему вы решили рассказать историю открытия Laniakea как квеста?
Элен Куртуа: Мне нравится рассказывать истории. Когда я посещал лекцию в качестве студента, мне действительно нравилось, когда этот человек звучит как история. Я подумал, что было бы лучше рассказать историю так, как я ее пережил, а не дать главу о том, как вы занимаетесь астростатистикой, как вы наблюдаете, как вы делаете ...
Может быть, немного реже, возможно, так и делают. Так что мне не терпелось попробовать это как историю.
Space.com: В начале книги вы упоминаете, что в некоторых случаях вы отказывались от математической точности или очень точной науки, чтобы быть понятными. Почему вы приняли это решение?
Куртуа: Мне было легко принять это решение, потому что, на самом деле, мне нравится говорить с широкой общественностью о науке. Я очень быстро понял, что вам не нужны уравнения, на самом деле, если вы даете людям чувство физики. Мне, математика это язык, поэтому я могу объяснить вещи с помощью математики, но я также могу объяснить то же самое с помощью слов. Математика - это просто еще один язык, который позволяет вам углубиться в некоторые более абстрактные понятия, но они вам не нужны, чтобы понять общую картину истории.
Мне нравится, когда я могу объяснить эту науку 6-летнему ребенку, подростку и человеку, который уже многое знает - и я могу адаптироваться.
Space.com: на протяжении всей книги вы освещаете неосведомленных женщин в истории астрофизики. Как вы думаете, астрофизика стала более ценной вклад женщин в вашу жизнь?
Куртуа: Во Франции только 9% полных профессоров физики элементарных частиц или астрофизики - женщины, в то время как при поступлении в университет 25% девушек занимаются физикой. Не менее 25% женщин должны быть профессорами. Моя идея выделить женщин-астрономов - показать, что это возможно. В этом не было особого смысла, потому что мои коллеги-мужчины суперски, суперхолодны. Я люблю их. У нас нет проблем. Но мы не видим достаточно девушек в STEM. И я не знаю почему. ... Это не проблема между девочками и мальчиками. Это что-то еще.
Space.com: Еще одна тема вашей книги: наука - это процесс непрерывного открытия, изучения и готовности передумать по мере появления новых данных. Почему вы решили подчеркнуть это?
Куртуа: Когда студенты приходят ко мне на стажировку, они думают, что я дам им очень конкретный предмет и знаю, что они будут делать Неделя 1, Неделя 2, Неделя 3, Неделя 4.… Я говорю им, что задам им вопрос и мы будем работать над этим вопросом, и через 2-3 месяца у нас будет больше вопросов, чем было в начале. Но они так счастливы, потому что чем больше у вас вопросов, это значит, что вы нашли небольшой ответ по пути, и вопрос становится все более и более интересным. Первый вопрос иногда очень широкий, но тогда все самые маленькие вопросы являются наиболее интересными. Я хотел объяснить это.
Space.com: Итак, что касается науки о книге, ваше открытие нашего сверхскопления зависело от того, что называется Великим Аттрактором. Что это?
Куртуа: Великий Аттрактор - это место во вселенной, недалеко от нас. Все галактики [в нашем сверхскоплении], включая нашу, сходятся в этом направлении. Но это место, которое мы не можем наблюдать. [Великий Аттрактор находится в «Зоне избегания», в которой изобилие газа и пыли делает невозможным что-либо увидеть.] Например, [представьте, что] вы хотите заглянуть в гостиную вашего соседа, потому что это очень интересно - но у вас есть дерево перед вашим окном, поэтому вы не можете наблюдать за гостиной. Это немного раздражает. Мы называем это Великим Аттрактором, потому что галактики очень быстро движутся в этом направлении.
Иногда люди спрашивали меня, где я могу посмотреть в бинокль или телескоп, чтобы увидеть Ланиакеа. И я бы сказал им, что это везде вокруг вас - Северное полушарие, Южное полушарие. Если вы хотите взглянуть на Laniakea, найти его сложнее всего, потому что мы внутри него.
Space.com: Вы также обсуждаете концепцию, называемую «особая скорость». Каковы специфические скорости, и как они помогли идентифицировать Laniakea?
Куртуа: Пекулярными скоростями являются скорости галактик, связанные с гравитацией. Масса привлекает другую массу. Пекулярная скорость - это скорость, обусловленная массой, которая распределена вокруг галактики во вселенной. И мы должны быть осторожны, потому что вселенная расширяется - но это не настоящая скорость, когда галактика удаляется от другой галактики из-за расширения.
Например, предположим, у вас есть клетчатая скатерть в кафе-бистро, и у вас на скатерти сидит две кружки пива, и если вы растянете скатерть, все квадраты расширятся, и две кружки уйдут одна от другой. потому что ты растягиваешь скатерть. Так что это расширение - но на самом деле нас это не волнует. Удалить эту скорость очень легко, потому что это просто пространство-время сетки внизу, которая расширяется. На самом деле это не физическая скорость. Но с двумя пинтами пива у них масса, и они хотят стать ближе друг к другу, поэтому их привлекают. Мы хотим измерить эту очень малую скорость притяжения - это особая скорость. [Исследователи рассчитали особые скорости для каждой галактики в нашем сверхскоплении относительно Земли. Как отметили исследователи при объявлении Laniakea«Карта особых скоростей может быть переведена в карту распределения материи». Это то, что они сделали, чтобы узнать степень Ланакее.]
При написании книги я думал, что мне следует написать «гравитационную скорость», но особая скорость - это термин, который мы используем в науке.
Space.com: Какая самая захватывающая вещь на горизонте для вашего исследования?
Куртуа: Конечно, когда вы находите только один сверхскопление, возникает один вопрос - правы мы или нет? Теперь мы нашли 10 сверхскоплений, поэтому очень уверены, что то, что мы делаем, правильно.
Большой вопрос, который у меня есть с моей командой: что такое гравитация и почему галактики в других сверхскоплениях летают так быстро? Возможно, нам придется изменить язык описания скорости - нам может понадобиться изменить уравнения гравитации.
На данный момент 50% физиков считают, что мы должны искать невидимую материю. Я никогда не называю этотемная материя, «потому что если бы было темно, мы могли бы это увидеть. Мы не только хотим понять гравитацию, мы хотим понять ускорение расширения галактик. Я всегда говорю ускорение расширения вместо« темной энергии », потому что это не темно - если бы это была темная энергия, мы бы ее увидели. На данный момент лучшим термином является ускорение расширения.
Space.com: В конце книги вы говорите: «Наука не торжественная». Пожалуйста, поподробнее.
Куртуа: Вы можете быть счастливы, выполняя эту работу. Люди думают, что наука настолько серьезна, и это не то, как я живу на своей работе, и это не то, как мои коллеги живут своей работой. Мой коллега Брент Талли из Гавайского университета говорит, что мы «играем серьезно». Вселенная так прекрасна, и я могу понять, как эта красота соединена - она игривая, она радостная, много счастья в науке.
Если вы понимаете что-то, и это остается в вашем ящике, это то же самое, что не понимать это, если это только для вас. Если ты умрешь, это не новое знание для человечества. Единственный способ добиться прогресса в науке - это рассказать всем!
Это интервью было отредактировано для длины и ясности. Вы можете купить "Найти наше место во Вселенной" на Amazon.com.
- Эта трехмерная цветная карта с 1,7 миллиардами звезд в Млечном Пути - лучшая
- Встречайте Гипериона: колоссальный сверхскопление в ранней Вселенной
- Сверхскопления Галактик Космические Обои
