Жизнь звезд-гигантов: астрономы Азербайджана ищут ответы вместе с европейскими партнерами – ФОТО
Эта крупнейшая в истории Евросоюза программа по исследованиям и инновациям с бюджетом около 80 млрд евро призвана способствовать увеличению числа инновационных технологий, открытий и перспективных разработок. Участие в ней открыто для всех стран «Восточного партнерства», в том числе и для Азербайджана.
Сотрудничество Шамахинской обсерватории с Horizon 2020 осуществляется с января прошлого года в рамках проекта POEMS, что расшифровывается с английского как «Физика сверхмассивных звезд» и подразумевает спектральный анализ звезд-гигантов.
В проект вовлечены 10 обсерваторий в 9 странах мира – это Чехия, Эстония, Германия, Великобритания, Бельгия, Чили, Бразилия, Аргентина и Азербайджан (Чили представлена двумя обсерваториями). В общей сложности задействовано около 100 ученых-астрономов. Бюджет проекта составляет около 80 тысяч евро и рассчитан на четырехлетний период - до 2022 года.
Чем интересны звезды-гиганты?
Исследование массивных звезд актуально, поскольку с их эволюцией связано создание таких необычных космических объектов современной астрофизики, как звезды Вольф-Райе, нейтронные звезды и черные дыры, рассказывает национальный координатор проекта от Шамахинской астрофизической обсерватории Джанмамед Рустамов.
«В конце своей эволюции звезды-гиганты взрываются, и то, что остается от звезды после взрыва, становится новым небесным объектом. Станет ли этот новый объект нейтронной звездой или белым карликом, зависит от изначальной массы звезды-гиганта», - говорит он.
Как объясняет научно-популярный веб-ресурс ПостНаука, звезды массой меньше десяти масс Солнца после взрыва превращаются в белый карлик – гелиевый, углеродно-кислородный или кислородно-неоново-магниевый.
У звезд массой выше десяти масс Солнца при взрыве происходит полный цикл термоядерного синтеза, и в итоге в центре звезды образуется железное ядро, в котором термоядерных реакций нет. Так получается нейтронная звезда массой порядка одной-двух масс Солнца при размере 10–20 км в диаметре. Если же ядро такой звезды превышает массу Солнца вдвое или больше, образуется черная дыра.
На фото: доктор Рустамов, а также команда азербайджанских астрономов в проекте Horizon 2020
По словам доктора Джанмамеда Рустамова, имеющего более 40 лет опыта в астрономической науке, исследование звезд-гигантов важно также и тем, что в результате их эволюции и взрыва в межзвездную среду попадает огромное количество тяжелых химических элементов, которые жизненно необходимы для процесса звездообразования, происходящего в Галактике непрерывно.
«Таким образом, звезды-гиганты играют важную роль в эволюции галактик. А поскольку галактики являются основным структурным элементом Вселенной, можно предположить, что роль звезд-гигантов крайне значима и для эволюции всей Вселенной», - говорит он.
Как ведутся наблюдения?
В чем же суть спектрального анализа звезды? Именно этому методу мир обязан знаниями о свойствах далеких небесных тел – их химическом составе, массе, температуре, радиусе и многих других характеристиках. Спектральный анализ открыл науке огромное многообразие звезд, рассказал об их рождении, эволюции и смерти, о масштабе всего Космоса.
«Спектр является своего рода «паспортом звезды». В нем закодированы все происходящие на ней процессы», - говорит Джанмамед Рустамов.
«Наша задача – в наблюдении за звездами и проведении анализа полученных данных, который и называется методом спектрального анализа. Конечная цель – смоделировать процессы, которые происходят на звезде, чтобы ответить на глобальный вопрос о происхождении и эволюции Вселенной».
Наблюдения за небесными гигантами в Шамахинской обсерватории, которая находится в 144 км к северу от столицы, проводятся на основном оборудовании – двухметровом телескопе. 2 метра – это диаметр зеркала устройства, через которое производятся наблюдения. Длина же самого тубуса телескопа – 9 метров.
Этот телескоп немецкого производства находится на базе обсерватории еще с 1960-х годов. Однако в 2009 году в рамках реконструкции и модернизации всего комплекса был усовершенствован и пульт управления телескопом.
На фото: двухметровый телескоп Шамахинской обсерватории
Наблюдение за небесными объектами проводится с вечера, как только начинает смеркаться, и до раннего утра. Однако эффективность наблюдения зависит не только от энтузиазма астрономов, но и от погодных условий. В зимнее время наблюдения практически не проводятся, и весь состав астрономов работает в здании Академии наук в Баку.
Обмен опытом
Несмотря на то, что основная работа в рамках проекта еще впереди, за прошедший год его участники уже успели сплотиться в единую крепкую команду, наладили связи и обмен опытом. В настоящее же время работа приостановлена ввиду повсеместных карантинных мер из-за пандемии COVID-19.
В 2019 году в рамках проекта POEMS состоялся ряд научных визитов. Одной из первых командировок стал визит в Азербайджан чешского астронома Ольги Марьевой зимой прошлого года. Основной целью ее визита была работа с начинающими специалистами по теме моделирования массивных звезд для определения их физических и химических параметров.
«Десять лет назад, когда я только начинала работать над выстраиванием атмосферных моделей, всему приходилось учиться самостоятельно. Именно поэтому сегодня мне так хочется поделиться этим нелегко накопленным опытом и знаниями, чтобы молодым астрономам было легче пройти путь от установки кода до получения первых научных результатов», - говорится в заметке Ольги Марьевой на сайте POEMS.
На фото: команда азербайджанских астроном и О.Марьева (справа)
Состоялись в рамках проекта и командировки азербайджанских астрономов в страны-партнеры. К примеру, в обсерваторию Ондрейове в Чешской Республике, а также в обсерваторию Тарту в Эстонии. В Чехии побывала ученый Сабина Мамедова из Баку, работающая в Шамахинской обсерватории с 2005 года.
Основной пользой от этой поездки она считает коллаборацию и живое общение с коллегами и единомышленниками: «В процессе работы мы всегда следим за научными публикациями ученых из других стран мира. Но одно дело – прочесть текст в журнале, другое – присутствовать на лекции, где человек с огнем в глазах рассказывает о проделанной работе и достигнутых результатах. Это очень вдохновляет и мотивирует».
Также интересно было, по мнению доктора Сабины Мамедовой, увидеть, как астрономы в другой стране за счет технологий и автоматизации многих процессов облегчают рутинные рабочие процессы, за счет чего можно значительно быстрее приблизиться к желаемому результату.
Некоторые из компьютерных программ, которые были продемонстрированы во время поездки в Чехию, Сабина Мамедова вместе с коллегами применила в своей ежедневной работе по возвращении.
На фото: доктор Мамедова в командировке в Чешской Республике, 2019.
В то же время азербайджанский астроном уверена, что и Шамахинской обсерватории есть чем поделиться с европейскими коллегами: «Несмотря на то, что основным методом наблюдения за звездами в рамках данного проекта является спектральный анализ, мы дополняем его и фотометрическим анализом, который позволяет увидеть излучение звезды и определить, были ли на ней вспышки. Это важно».
Международная научная сеть
Основная цель проекта POEMS – объединение и передача знаний между партнерскими институтами, которые были подобраны таким образом, чтобы дополнять друг друга навыками и знаниями в области общей темы исследования, говорит координатор проекта, доктор Михаэла Краус из Астрономического института Академии наук Чешской Республики.
«Сотрудники Шамахинской обсерватории дополняют нашу исследовательскую группу знаниями в области исследования сверхмассивных звезд, обеспечивая ценный опыт», - сказала она, отметив большую роль 2-метрового телескопа обсерватории в проводимых наблюдениях.
Проект, по ее словам, способствует созданию научной сети сотрудничества между вовлеченными исследовательскими институтами, которая будет жить спустя годы после его окончания. Мобильность же молодых ученых приведет к тому, что эта сеть со временем охватит новые страны по всему миру.
Национальный координатор проекта от Азербайджана Джанмамед Рустамов подтверждает: в астрономической науке невозможно без кооперации: «Мы всегда проводим исследования в сотрудничестве с зарубежными партнерами, ведь наши наблюдения зависят от неба, а оно открыто не каждый день. Международное партнерство позволяет собрать необходимый материал в гораздо более короткие сроки».
По окончании проекта в 2022 году планируется провести совместную конференцию в Чешской Республике, в ходе которой все результаты будут представлены научному сообществу. Итоги будут отражены и в форме публикации в одном из международных научных журналов, а также доступны в обобщенном формате доклада для широкой публики. За новостями можно следить на веб-странице проекта POEMS.
На фото: доктор Рустамов в командировке в Эстонию, окт. – дек. 2019-го.
Елена Остапенко
Статья написана в рамках EU NEIGHBOURS East
