Приморский астроном рассказал, что будет, если звезда упадет на Землю
Астрофизик Алексей Маткин – о популяризации науки в Приморье
12:34, 30 апреля 2022 Интервью
Наблюдать за звездами в Приморье можно с любой точки, но интереснее всего делать это с помощью телескопа. Еще интереснее – знать, что ты видишь на небе и понимать, какие небесные тела вообще существуют. Ответы на многие вопросы о космосе знает профессиональный астроном и директор частной приморской обсерватории «Примастро» Алексей Маткин. Алексей окончил физико-математический факультет ДВГУ, более 10 лет проработал научным сотрудником в Уссурийской астрофизической обсерватории, участвовал в астрофизических проектах и даже открыл несколько астероидов. В своей обсерватории Алексей проводит экскурсии по космосу, глядя в окуляры телескопов. Корреспондент РИА VladNews побеседовал с Алексеем Маткиным о рождении звезд, расширении Вселенной и важности человеческих знаний о маленькой планете, на которой мы живем.
О Большом взрыве, бесконечности Вселенной и о том, почему все люди – «звездочки»
– Алексей, во многих науках важно понимать, где начало – знать точку отсчета. А с чего началась наша Вселенная, как появилась Земля?
– Наша вселенная родилась 13,8 млрд лет назад в результате Большого взрыва (теории Большого взрыва придерживается большинство современных ученых. Согласно ей, Вселенная образовалась из бесконечно большой точки, которая после взрыва начала расширяться – Прим. ред.). Тогда же появился водород – самое распространенное вещество во вселенной. Водород сумел превратиться в другие химические элементы с помощью звезд, так как в недрах звезд водород перерабатывается и происходит вся сложная химия. Из-за деятельности звезд в дальнейшем появились планеты, в том числе и наша Земля.
– То есть, мы живем благодаря звездам?
– Да, звезды – это что-то вроде космических фабрик химических элементов. Необходимо целое поколение звезд, которое из водорода сделает жизнь. Поэтому можно сказать, что все мы – «звездочки».
– С нашей жизнью понятно, но как рождаются и живут сами звезды?
– Своим рождением звезды обязаны туманностям – облакам из пыли и газа. Туманности сжимаются под действием собственной гравитации, запускаются термоядерные реакции и тогда загорается новая звезда. Звезды любят существовать в космосе парами или группами. Как правило, у звезды всегда есть какая-нибудь подружка, если подружки нет, то у звезды есть планеты. Одиноких звезд немного. Звезды живут от нескольких миллионов до миллиардов лет в множестве галактик. Когда их водородное топливо иссякает, они умирают. В большинстве случаев звезды умирают стремительно: сбрасывают оболочку либо взрываются, а затем превращаются в белых карликов, нейтронные звезды (остаточное ядро «умершей» звезды – Прим. ред.) или черные дыры.
– Мы не раз слышали выражение «падающая звезда». Звезды действительно могут падать?
– Давайте это представим. Вот, например, Бетельгейзе (яркая звезда – красный сверхгигант, который находится в созвездии Ориона – Прим. ред.). – ее масса больше солнечной примерно в 17 раз. И что будет, если она упадет на Землю? Конечно, ни Земли, ни нас с вами уже не будет. На самом деле, когда нам говорят, что упала звезда, в атмосфере Земли на высоте 80 км сгорают частицы небесных тел размером с горошину, которые двигаются со скоростью от 15 до 50 км/с. В атмосфере эти частицы сгорают полностью, оставляя шлейф. Также мы можем увидеть метеорный дождь – это происходит, когда Земля пересекает орбиты комет (небесные тела, состоящие изо льда и камня), от которых тоже остаются частицы (осколки).
– Помимо комет существуют и другие небесные тела – давайте уточним, чем отличаются астероиды, метеоры и метеориты?
– Астероид – огромный камень, который летает по своей орбите и никого не трогает. Метеор – это тело (осколок астероида или кометы), которое входит в атмосферу и сгорает в ней. А метеорит – это метеор, который уже долетает до земли. А еще есть болид – это яркий метеор, влетающий в атмосферу. Он может развалиться на части – и тогда происходит яркая вспышка с фрагментацией. Может сгореть в атмосфере либо отрикошетить от нее, или же, как метеорит, упасть на Землю.
– И звезды, и планеты, и перечисленные космические объекты живут в галактиках. Что из себя представляют галактики?
– Галактики во Вселенной – это как острова в большом море. Галактики связаны друг с другом гравитацией. Во Вселенной есть местные группы галактик, центры тяжести которых находятся по середине. Чем ближе друг к другу галактики, тем ближе их центр масс – поэтому галактики сближаются и могут слиться. Ученые уже наблюдали за подобным слиянием, а когда-то такое же произойдет с нашей галактикой Млечный Путь и с галактикой Андромеды (или туманность Андромеды). Тогда их центры, в которых предположительно находятся массивные черные дыры, совместятся и получится одна новая большая галактика.
– Звучит невероятно и одновременно страшно. Еще более невероятно осознавать, что Вселенная бесконечна – это утверждается не только в науке, но и в искусстве, религии и других сферах. Действительно ли у Вселенной нет конца?
– С момента Большого взрыва Вселенная начала расширяться. Вселенная растет и сейчас: в ней сложно найти начало и невозможно найти конец. А еще любая точка Вселенной является ее центром. Даже нас с вами можно назвать центром Вселенной.
О том, как с помощью телескопов можно раскрыть секреты Вселенной
– Сможете простым языком объяснить принцип работы телескопов?
– Представьте, что вы вышли в дождь на улицу без зонта. Ваша задача – собрать как можно больше дождевой воды. У вас есть кружка, а есть ведро – и очевидно ведро соберет больше воды. В астрономии принцип примерно такой же. От далеких объектов света мало, от них исходит мало фотонов (частиц света). Нам нужно собрать эти фотоны с помощью чего-то большого. Диаметр нашего зрачка – 5 мм, он собирает не много света, поэтому нам нужно увеличить эту площадь. На помощь приходит телескоп с большим объективом. Когда вы смотрите в телескоп, он направляет свет от объектов в ваш глаз, соответственно, вы видите больше. Чем больше диаметр зеркала телескопа, тем больше и дальше мы можем увидеть. Сейчас технологии позволили ставить на телескопы фотоприемники, которые вместо нашего глаза копят фотоны. То есть, мы устанавливаем телескоп и направляем его на объект, включаем этот цифровой приемник, который собирает фотоны. Если таким образом поставить телескоп на всю ночь, он соберет больше фотонов. В конце концов все эти фотоны суммируется и у нас получается довольно хорошая картинка. Именно так и происходят наблюдения за космическими объектами.
– Зачем телескопам нужно остывать?
– Телескоп – очень точный оптический прибор. Зачастую труба телескопов сделана из металла. Металл, как и многие тела, при нагревании расширяется, при остывании сужается. У телескопа есть фокусировка на определенном объекте. Но когда температура меняется, труба телескопа становится то больше, то меньше – из-за этого точка фокуса уходит. Температура здесь очень важна. У других телескопов трубы сделаны из карбона (углеродного волокна) – они уже свободны от такого влияния температур. Но даже с ними не все так просто. Зеркала всех телескопов состоят из стекла, стекло плохо проводит тепло, и его задняя и передняя поверхности нагреваются по-разному, а внутри вообще третья температура. Из-за этой неравномерности температур изображение получается размытым. Поэтому телескопы надо охлаждать. Когда зеркало телескопа остывает, оно становится ровным и это позволяет нам увидеть планеты, Луну и все остальное.
О профессиональной деятельности, научных открытиях и популяризации астрономии
– Вы увлеклись космосом еще в школьные годы, а затем решили связать свою жизнь с астрономией. Как это было?
– Все началось с того, что в 12 лет я посмотрел на Луну в бинокль – это было удивительно, и именно это повлияло на мою дальнейшую жизнь. Я поступил в тогда еще ДВГУ на физико-технический факультет, затем устроился в Уссурийскую астрофизическую обсерваторию. Начинал я механиком в мастерской и прошел путь до научного сотрудника. Будучи сотрудником обсерватории, я мониторингом ближнего космоса, наблюдал за астероидами, кометами и космическим мусором.
– Кстати об астероидах: вы ведь открыли несколько таких небесных тел. Расскажите об этом поподробнее.
– Я открыл три астероида, когда работал в Уссурийской обсерватории. Это был результат целенаправленной работы. В открытии астероидов конкуренция очень большая – это как выигрыш в турнире: небо одно, а узнать о нем хочет множество людей. Мы выявили свои сильные стороны и слабые стороны конкурентов, разработали концепцию и в течение месяца проводили наблюдения. Затем наши открытие каталогизировали в Международном центре малых планет.
– Принимали ли вы участие в других научных проектах?
– В прошлом я работал в крупном международном проекте «ISON», участвовал в их проектах в различных странах, помог развить инструментальную сеть и обучил много специалистов. В 2017 году я участвовал в Европейской конференции по космическому мусору (о космическом мусоре мы рассказывали в предыдущих интервью с приморскими учеными – Прим. ред.), которая проходила в центре контроля полетов Европейского космического агентства в Германии. Мониторингом техногенной засоренности околоземного космического пространства мы занимаемся сейчас, на базе «Примастро» с коллегами из столицы.
– «Примастро» – первая частая обсерватория в Приморье. Здесь вы не только занимаетесь наукой, но и популяризируете ее. Как создавалась обсерватория и для чего она существует?
– В феврале 2021 я уволился из Уссурийской обсерватории. До этого я купил участок земли в 20 км от Уссурийска и начал обустраивать территорию. Постепенно появлялись телескопы и необходимое оборудование – все это закупалось на личные средства. На данный момент у нас есть небольшая команда – администратор, дежурный администратор, лектор, охрана. Сейчас мы находимся в стадии расширения (как и Вселенная), ищем сотрудников, планируем найти еще одного лектора. Наша цель – рассказывать гостям обсерватории с точки зрения современной науки о том, как устроена Вселенная. Мы очень тесно связаны с космосом, и поэтому люди обязательно должны об этом знать.
– Для гостей вы организовываете несколько экскурсий, в которые входят лекция и наблюдения в телескопы. Что это за экскурсии и в чем их отличия?
– У нас есть дневные и ночные экскурсии. Днем мы наблюдаем за Солнцем с помощью специализированных телескопов на экскурсии «В гостях у Солнца». Ночных экскурсий всего две – их организация зависит от того, насколько интенсивно светит Луна. Когда светит Луна, количество объектов, которые мы можем наблюдать, ограничено: она дает определенное количество рассеянного света в атмосфере и из-за него объекты далекого космоса видны не так хорошо. В такие дни мы проводим «Прогулки по Луне» – во время этой экскурсии мы и вправду «ходим» по луне и рассматриваем каждый ее кратер. Наши гости фотографируют Луну – позволяют специальные окуляры на телескопах. Когда Луны нет – это раздолье для астрономов: небо очень темное и можно забраться подальше в космос, посмотреть звездные скопления, остатки взрывов новых звезд и прочее. Тогда мы устраиваем экскурсию «Млечный Путь – наша галактика» и рассказываем гостям об объектах нашей галактики.
– Зависят ли ваши экскурсии и наблюдения от времени года?
– Конечно, в разные периоды времени мы можем наблюдать что-то конкретное. Что касается Приморья, так здесь в марте-апреле мы наблюдаем скопления галактик, рассеянные звездные скопления, Крабовидную туманность. Осенью и зимой показываем гостям туманность Андромеды, галактику Треугольника. У нас нет ни одного мероприятия, которое похоже на другое, потому что мы не просто открываем космос гостям, мы вместе с ними открываем космос и для себя.
– Вы позиционируете себя, как популяризатора астрономии. То есть, вы простым языком рассказываете приморцам об устройстве Вселенной. Может, у вас есть свои «фишки», которые вы для этого используете?
– Мы с командой очень любим аналогии, иногда даже устраиваем соревнования на лучшую «космическую» аналогию. Вот несколько аналогий, придуманных мной. Например, рождение звезд. Звезды появляются на свет, как снеговики: снег – это вещество межзвездной туманности, а звезды – это снежки, из которых состоит снеговик. Или вот еще: наши нынешние знания о Вселенной – это как кусочек торта. Представьте, что вы пришли к кому-то в гости и вас угостили только одним куском. Вы его попробовали, но остальные не можете. Весь остальной торт – это то, что нам еще предстоит узнать о Вселенной – темная материя и темная энергия.
Об астрономии в Приморье и дальнейшем развитии «Примастро»
– Легко ли наблюдать за Вселенной в Приморье?
– В Приморском крае очень хорошие перспективы наблюдения: здесь очень много темных зон. В современном мире есть одна проблема – световая загрязненность. Из-за нее, например, дети, которые выросли в крупных городах, не знают, как выглядит Млечный Путь. У нас же в крае неподалеку от городов звезды видны – это наша фишка. В нашем крае много таких мест, где ты находишься очень близко к цивилизации и одновременно можешь наблюдать далекий космос. Это очень важно для астрономических наблюдений.
– Какое время года можно считать наиболее удачным для астрономических наблюдений в Приморье?
– Зимой небесные дела видны четче, заниматься астрономией проще. А вот летом это очень сложно из-за тайфунов.
Территория Приморской астрономической обсерватории
– Создав Приморскую астрономическую обсерваторию, вы внесли свой вклад в развитие науки в Приморье. А как обстоят дела с развитием самой обсерватории – что в ваших планах?
– Как я уже отмечал, мы планируем расширяться. Все это мы будем делать сами, не спеша и своими силами. Конечно, мы хотели бы посотрудничать с коллегами из Роскосмоса, организовывать совместные проекты. Пока что первоочередная цель – открывать для граждан космос, делиться знаниями и объяснять чудеса нашей Вселенной. Хотя я всегда и говорю гостям, что чудес в природе не бывает, то, как устроена вселенная – и есть самое настоящее чудо.
ЕКАТЕРИНА КОРСАКОВА