„Намиране на нашето място във Вселената“ от Хелен Куртуа
(Изображение: © MIT Press)
Наскоро преведената книга "Намиране на нашето място във Вселената, "днес (21 май), подробно описва как учените откриха огромния свръхклъстер на галактики, който съдържа Млечния път - използвайки внимателни изчисления, за да разкрият сложната, перовидна форма на суперкластера.
През 2014 г. френският астрофизик Хелен Куртоа беше част от изследователски екип, който откри суперклъста, който е известен като Laniakea ("неизмеримо небе" на хавайски език). Laniakea е с диаметър над 500 милиона светлинни години и съдържа приблизително 100 000 галактики, най-ярката от които е собственият ни Млечен път. Тези галактики изглежда се движат към това, което е известно като "Големия атрактор", невиждана сила на разстояние 160 000 милиона светлинни години, която дърпа галактики в рамките на Ланиакеа към нея неумолимо.
За да определи степента на Ланайкеа, изследователският екип измерва разстоянието от Земята до други галактики и след това измерва движението на всяка галактика поради гравитационното дърпане на други обекти. Учените открили, че някои галактики са склонни да се движат в една посока, а други в друга - но тъй като всяка галактика се движи към място, наречено Голям Атрактор, има външна граница дори за нещо толкова голямо като Ланайкея. От 2014 г. ние знаехме къде се намира тази външна граница. Сега, когато Ланякея е идентифициран, Куртуа се фокусира върху намирането на причините за продължаващо, ускорено разширяване на галактиките.
Куртуа, професор в университета на Клод Бернар Лион 1 във Франция, написа френски разказ за откриването на Ланиакеа през 2016 г. Сега MIT Press публикува английска версия, озаглавена „Намиране на нашето място във Вселената“. Книгата подробно описва собственото пътуване на Куртуа като астрофизик, като едновременно с това разказва историята на повече от две десетилетия работа, която завърши с откриването на Ланиакеа. Това е достъпен и завладяващ обем, светлина върху уравнения, но изпълнен с лични анекдоти. Space.com настигна Куртоа наскоро, за да обсъди търсенето на Ланиакеа, какво се случва сега и защо науката никога не трябва да бъде тържествена.
Space.com: Защо избрахте да разкажете историята на откриването на Laniakea като търсене?
Елен Куртоа: Харесвам разказването. Когато посещавах лекция като студент, много ми хареса кога човекът ще направи това да звучи като история. Мислех, че е по-добре да разкажа историята така, както я преживях във времето, отколкото да дам глава за това как се занимаваш с астростатистика, как правиш наблюдение, как правиш ...
Малко по-рядко може би е да се прави по този начин. Така че нямах търпение да го опитам като история.
Space.com: Споменавате в началото на книгата, че в някои случаи сте се отказали от математическа точност или много точна наука, за да бъдете разбираеми. Защо взехте това решение?
Куртоа: Лесно ми беше да взема това решение, защото всъщност обичам да говоря с широката общественост за науката. Разбрах много бързо, че всъщност нямате нужда от уравнения, ако давате на хората усещане за физика. На мен, математиката е език, така че мога да обясня нещата с помощта на математиката, но мога също да обясня същите неща с помощта на думи. Математиката е просто друг език, който ви позволява да навлизате в някои по-абстрактни понятия, но не са ви необходими, за да разберете голямата картина на историята.
Харесва ми да мога да обясня тази наука на 6-годишно дете, тийнейджър и някой, който вече знае много неща - и мога да се адаптирам.
Space.com: Вие откроявате неподправени жени в историята на астрофизиката в цялата книга. Смятате ли, че астрофизиката е станала по-висока оценка на приноса на жените през живота ви?
Куртоа: Във Франция само 9% от преподавателите по физика на частиците или астрофизиката са жени, докато във входа на университета има 25% от момичетата по физика. Трябва да има поне 25% жени, които са редовни професори. Идеята ми да подчертая жените астрономи беше да покажа, че е възможно. Наистина не се правеше голяма работа по въпроса, защото моите колеги мъже са суперници, суперхладители. Обичам ги. Нямаме проблеми. Но ние не виждаме достатъчно момичета в STEM. И всъщност не знам защо. ... Това не е проблем между момичетата и момчетата. Това е нещо друго.
Space.com: Друга тема на вашата книга е, че науката е процес на непрекъснато откриване и учене и е готов да промени мнението си с появата на нови данни. Защо избрахте да подчертаете това?
Куртоа: Когато студентите идват при мен за стаж, те мислят, че ще им дам много конкретна тема и че знам какво ще правят седмица 1, седмица 2, седмица 3, седмица 4 ... Казвам им, че ще им дам въпрос , и ние ще работим по този въпрос и в края на 2-3 месеца ще имаме повече въпроси, отколкото имахме в началото. Но те са толкова щастливи, защото колкото повече въпроси имате, това означава, че сте намерили малко отговор по пътя и въпросът става все по-интересен. Първият въпрос понякога е много широк, но тогава всички малки въпроси са най-интересните. Исках да обясня това.
Space.com: И така, стигайки до науката за книгата, вашето откриване на нашия суперкластер зависи от нещо, наречено Големия Атрактор. Какво е?
Куртоа: Големият атрактор е място във Вселената, недалеч от нас. Всички галактики [в нашия суперкластер], включително нашата, се сближават в тази посока. Но това е място, което не можем да наблюдаваме. [Големият атрактор се намира в "Зоната на избягване", в която обилна газ и прах прави невъзможно да видите нищо.] Например, [представете си], че искате да надникнете в хола на вашия съсед, защото е много интересно - но имате дърво пред прозореца си, така че не можете да наблюдавате хола директно. Малко е досадно. Наричаме го Големия Атрактор, защото галактиките се движат много бързо в тази посока.
Понякога хората биха ме питали къде мога да погледна с бинокъла или с телескопа си, за да видя Laniakea. И бих им казал, че е навсякъде около вас - Северното полукълбо, Южното полукълбо. Ако искате да разгледате Laniakea, това е най-трудно да се намери, защото ние сме вътре в него.
Space.com: Вие също обсъждате концепция, наречена „особена скорост“. Какви са особените скорости и как помогнаха за идентифицирането на Laniakea?
Куртоа: Собствените скорости са скоростите на галактиките, които се дължат на гравитацията. Масата привлича друга маса. Своеобразна скорост е скоростта, дължаща се на масата, която се разпределя около галактика във Вселената. И трябва да бъдем внимателни, защото Вселената се разширява - но това не е реална скорост, когато една галактика се отдалечава от друга галактика поради разширяване.
Например, да кажем, че имате кафеникава покривка в бистрото кафе и имате две пинки бира, седнали на покривката, и ако опънете покривката, така че всички квадратчета ще се разширят и двете пинта ще се разминат една от друга защото опъвате покривката. Това е разширение - но всъщност не ни интересува това. Много лесно е да премахнете тази скорост, защото това е просто пространството и времето на мрежата, под която се разширява. Всъщност това не е физическа скорост. Но с двете пинти бира те имат маса и искат да станат по-близо един до друг, така че са привлечени. Искаме да измерим тази много малка скорост на привличане - това е особената скорост. [Изследователите изчислиха особени скорости за всяка галактика в нашия суперкластер спрямо Земята. Както отбелязват изследователите при обявяване на Laniakea, "карта с особени скорости може да бъде преведена в карта на разпределението на материята." Това направиха, за да открият степента на Ланиакея.]
При писането на книгата си мислех, че трябва да напиша "гравитационна скорост", но особена скорост е терминът, който използваме в науката.
Space.com: Кое е най-вълнуващото нещо на хоризонта за вашите изследвания?
Куртоа: Когато откриете само един суперкластер, разбира се, има един въпрос - правилни ли сме или грешим? Вече намерихме 10 суперкластера, така че сме много уверени, че това, което правим, е правилно.
Сега, големият въпрос, който имам с моя екип, е: Какво е гравитацията и защо галактиките в други суперкластери летят толкова бързо? Може да се наложи да променим езика как описваме скоростта - може да се наложи да променим уравненията на гравитацията.
В момента 50% от физиците смятат, че трябва да търсим невидима материя. Никога не го наричам "тъмна материя, "защото ако беше тъмно, бихме могли да го видим. Не само ние искаме да разберем гравитацията, ние искаме да разберем ускорение на разширяването на галактиките. Винаги казвам ускорение на разширяването вместо" тъмна енергия ", защото не е тъмно - ако беше тъмна енергия, щяхме да я видим. Засега най-добрият термин е ускоряване на разширяването.
Space.com: Към края на книгата казвате: „Науката не е тържествена“. Моля, разширете това.
Куртоа: Можете да бъдете щастливи да вършите тази работа. Хората смятат, че науката е толкова сериозна и не е начинът, по който живея работата си, и не е начинът, по който моите колеги живеят своята работа. Колегата ми Брент Тули от Университета на Хаваите казва, че „играем сериозно“. Вселената е толкова красива и мога да разбера как се събира тази красота - тя е игрива, радостна е, много щастие прави наука.
Ако разбирате нещо и то остава в чекмеджето ви, това е същото като да не го разберете, ако е само за вас. Ако умрете, това не е ново знание за човечеството. Единственият начин да постигнете напредък в науката е да казвате на всички!
Това интервю е редактирано за дължина и яснота. Можеш купете „Намиране на нашето място във Вселената“ на Amazon.com.
- Тази 3D цветна карта с 1,7 милиарда звезди в млечния път е най-добрата
- Запознайте се с Hyperion: Colossal Supercluster в ранната Вселена
- Суперкластер на космически тапет на Галактики
