Шрифт:
Чем-то этот телескоп напомнил мне Molongo — австралийский детектор, предназначенный для регистрации сигналов от пульсаров (а в последнее время и сигналов FRB). Это две совершенно разные конструкции, но их масштаб и уникальные формы настолько необычны, что у меня в голове они автоматически начинают сравниваться. CHIME – новый цифровой радиотелескоп, который регистрирует сигналы с низкими частотами от 400 до 800 МГц. Он может сканировать чрезвычайно обширные области неба, его многочисленные антенны регистрируют радиоволны, а центральный компьютер строит составное изображение16. Это самый большой телескоп в Канаде: его оборудование размещено на территории, площадь которой превышает шесть площадок Национальной хоккейной лиги, а его зона сбора данных охватывает площадь сто на сто метров.
Я приехала сюда из Лондона через Монреаль, где выросла, и зашла в свою канадскую альма-матер – Университет Макгилла. Там я побеседовала с астрономом Вики Каспи, которая, как я писала в главе 4, открыла совершенно новый способ хронометрирования магнетаров, адаптировав к рентгеновской астрономии известный метод хронометрирования радиопульсаров. В последнее время она много работала над FRB – фактически Пол Шольц, первым обнаруживший в архивных данных обзора PALFA повторный сигнал FRB от источника всплеска Спитлер в 2015 году, был ее аспирантом. Сама Каспи была главным ученым PALFA. За два года до этого открытия, в 2013-м, Каспи прочитала революционную статью Дэна Торнтона с коллегами, в которой подробно описывалось обнаружение четырех FRB на радиотелескопе Parkes — первая удача с момента обнаружения всплеска Лоримера. Именно та статья “по-настоящему заставила меня поверить в реальность сигналов FRB”, говорит Каспи.
Статья вдохновила ее и коллег на составление хитроумного плана, который показался им осуществимым, как только они узнали, на что способен CHIME.
CHIME – это часть Радиоастрофизической обсерватории Доминиона (DRAO), исследовательского центра, построенного в 1960-х годах и в какой-то момент принявшего участие в создании коррелятора, ключевого элемента VLA (Very Large Array в Нью-Мексико), его мозга, обеспечивающего эффективность его работы. Построенный коллективом космологов из Университета Макгилла (Монреаль), Университета Торонто, Университета Британской Колумбии (Ванкувер) и других, CHIME размещен на территории DRAO в основном потому, что там для него хватает места, а также из-за низкого уровня радиопомех в месте его локации, развитой инфраструктуры и опытных специалистов, в частности радиоинженеров, говорит Каспи. Первоначально цель нового телескопа была космологической: попытаться пролить свет на природу темной энергии, для чего требовалось очень точно измерить ускорение, с которым Вселенная расширяется. А поскольку телескоп может в любой момент одновременно видеть большую часть неба, перед ним поставили и другие задачи: изучение магнитных полей и нейтронных звезд в нашей Галактике, а также их хронометрирование. Это позволило бы обнаружить гравитационные волны от сталкивающихся сверхмассивных черных дыр.
“Когда CHIME построили, стало ясно, что это будет отличный детектор для регистрации быстрых всплесков радиоизлучения, – говорит Каспи, сидя в своем офисе в Университете Макгилла. – Я хотела узнать о нем как можно больше, поскольку собиралась написать заявку и получить грант, чтобы использовать его также и для поисков быстрых радиосигналов. Это была довольно серьезная заявка – мы просили миллионы долларов, так что мне пришлось многое про него узнать”.
Каспи создала группу, куда вошли несколько космологов, включая Мэтта Доббса, Кита Вандерлайна, Марка Халперна, Гэри Хиншоу и других. Они подали совместную заявку в Канадский фонд инноваций с просьбой о предоставлении гранта на приобретение дополнительного оборудования для CHIME, предназначенного для регистрации FRB. Руководителем проекта была Каспи. Заявку одобрили, и в 2015 году они получили 5,6 миллиона канадских долларов (которые вошли в общую стоимость строительства CHIME, составляющую около 20 миллионов долларов)17. Но Каспи не могла просто сидеть сложа руки и ждать, пока CHIME получит дополнительное оборудование, ей хотелось помочь в его строительстве. (Ровно так же Джоселин Белл в свое время взяла молоток и стала вбивать в землю деревянные столбики, чтобы ускорить строительство своей антенной матрицы.) Летом 2017 года Каспи работала на строительстве телескопа вместе с десятками других ученых, инженеров и студентов, подсоединяя разные кабели. По ее словам, электронные кабели укладывали в основном студенты и аспиранты. “В своей работе ученого я использую приборы, которые созданы для меня и, как правило, снабжены руководством пользователя, то есть всегда можно позвонить и спросить совета у эксперта, – смеется Каспи. – А здесь мы сами проложили сотни кабелей, одни в канавках, другие вдоль цилиндров”. Каждый кабель нужно было подключить, а затем очень точно затянуть соединение – не слишком свободно, потому что иначе возникают утечки, и не слишком туго, потому что иначе это испортит разъем. “Я была там, наверное, единственным человеком, который никогда раньше не слышал о динамометрических ключах!” – смеется Каспи.
Укладка кабелей на телескопе оказалась сложной задачей. В процессе пришлось отгонять от оборудования птиц и коров с соседних ферм, выпалывать под антеннами сорняки и следить за тем, чтобы дождь и снег не повредили телескоп. А еще поблизости водились медведи и гремучие змеи.
Каспи вспоминает, как в нескольких метрах от себя увидела змею, которая, впрочем, быстро уползла. “Она просто скользила по дороге, и меня поразила физика ее движения, то, как она управляет своим телом, – я никогда ничего подобного не видела”, – говорит Каспи. В то время как на улице стояло жаркое оканаганское лето, внутри помещений, где также пришлось возиться с кабелями, было довольно прохладно, поскольку электронику нужно охлаждать до низких температур. Вся электроника представляла собой сверхсложные печатные платы, изготовленные по индивидуальному заказу, разработанному Мэттом Доббсом – коллегой Каспи по Университету Макгилла. “Это был целый процесс, но я в то время слушала много музыки, и на самом деле все это вместе производило довольно расслабляющий терапевтический эффект, – говорит Каспи. – Целыми днями мы вместе с аспирантом Зигги Плёнисом занимались исключительно прокладкой и подключением кабелей. Под конец все пальцы у нас были ободраны. Но оно того стоило”.
Под впечатлением от рассказов Каспи я полетела в Ванкувер, а затем на небольшом винтовом самолете – в город Келоуна в канадской Британской Колумбии. Потом пару часов я ехала вдоль берега живописного озера Оканаган, минуя один виноградник за другим. Долина Оканаган славится своим уникальным микроклиматом – зима здесь мягче, чем в других местах Канады, а лето очень жаркое. Условия позволяют местным жителям в изобилии выращивать яблоки и виноград и делать фантастические вина. Вдоль знаменитой дороги Нарамата есть множество мест, где их можно продегустировать. “Мы – канадские Гавайи”, – гордо заявила мне официантка в популярном кафе, расположенном в соседнем по отношению к телескопу CHIME городе Пентиктон, примостившемся между озерами Оканаган и Скаха. Я остановилась там по дороге к радиотелескопу. В приблизительном переводе с оканаганского диалекта, на котором говорят представители коренного племени салиш, название “Пентиктон” означает “место, где стоит остаться навсегда”. Это название навеяно мерным течением реки Оканаган, берущей свое начало в озере, и я действительно почувствовала, что время здесь течет медленнее, а спокойствие почти осязаемо. После кафе я проехала мимо лесного – небольшого, но очень ухоженного – кладбища домашних животных, находящегося всего в нескольких минутах езды от радиотелескопа. Еще несколько поворотов, и табличка “Пожалуйста, выключите телефоны” очень ясно говорит мне, что CHIME близко.
Когда я подъехала к радиотелескопу, меня встретил астроном Том Ландекер. Это веселый, разговорчивый австралийский ученый и инженер, который переехал в Канаду около трех десятилетий назад и с тех пор работает в DRAO. Показывая кабели, уложенные командой студентов и ученых CHIME, он говорит мне, что телескоп был построен за небольшие деньги местной компанией, которая обычно строит супермаркеты, причем из тех же материалов. Мы поднимаемся по лестнице, чтобы добраться до вершины первого полуцилиндра, и я оглядываюсь. Природа здесь дикая, кажется, что вот-вот из леса выйдет медведь. Красота этого места потрясает, и создается впечатление, что этой кучке людей природа великодушно позволила поселиться на крошечном пятачке, чтобы они своими “радиоушами” слушали Вселенную.
Когда Каспи и ее сотрудники были заняты усовершенствованием радиотелескопа CHIME, превращая его в инструмент для исследования сигналов FRB, всего в двадцати километрах от DRAO жила семья молодого астрофизика по имени Райан Шеннон, который должен был на Рождество приехать домой в Британскую Колумбию. В том же 2007 году, когда Лоример переживал отказ Nature напечатать его статью, Шеннон был докторантом в Корнеллском университете, расположенном в городе Итака, штат Нью-Йорк, и там он делил кабинет не с кем иным, как с Лорой Спитлер.