Жизнь звезд-гигантов: астрономы Азербайджана ищут ответы вместе с европейскими партнерами

В Шамахинской астрофизической обсерватории в Азербайджане, отмечающей в этом году свое 60-летие, накоплен многолетний опыт наблюдения за сверхмассивными звездами.

Их называют космическими гигантами, а интересны они тем, что являются прародителями таинственных черных дыр.

Сегодня Шамахинской обсерватории, носящей имя средневекового астронома Насреддина Туси, представилась возможность поделиться накопленным опытом по этой теме с международным астрономическим сообществом, благодаря вовлечению в европейскую научную программу HORIZON 2020.

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 представлен 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.

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, который происходит 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.

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.

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 столице – Баку.

Обмен опытом

Несмотря на то, что основная работа в рамках проекта еще впереди, за прошедший год работы 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», – пишет Ольга Марьева на сайте POEMS.

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 сотрудничество 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 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 применили в своей ежедневной работе по возвращении. 

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 научного 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 будут доступны в обобщенном формате доклада для широкой публики. За новостями можно следить на веб-странице проекта POEMS.

Автор: Елена Остапенко

Статья опубликована на русском и азербайджанском языках на сайте 1news.az