Положение радиоисточников в небе постоянно меняется: не стоит забывать, что Земля все время вращается. Наша задача состоит в том, чтобы телескоп всегда точно смотрел на “блуждающий” источник радиоизлучения. Другой вопрос связан с тем, что в Испании звезды и черные дыры восходят на небе и садятся раньше, чем в Аризоне. Это затрудняет РСДБ-эксперименты, в которых участвует несколько разбросанных по всему миру телескопов: находясь в разных местах, они не могут наблюдать один и тот же объект точно в одно и то же время. Иногда совместные наблюдения возможны только очень недолго.
Время от времени телескопы сами отказываются работать совместно. (Я не устаю повторять, что телескопы – это те же люди!) 21 марта 2015 года мы оповестили всех: “Погода подходящая”. Это означало, что наблюдения можно начинать вовремя. Но не прошло и часа, как у нас начались неожиданные технические проблемы. “Телескоп не работает должным образом. Чтобы починить его, операторы вынуждены отклониться от расписания”, – записали мы в журнале наблюдений.
В другой раз потребовалось остановиться, поскольку для дополнительного поворота не хватило длины кабелей. Как правило, телескопы рассчитаны на полтора оборота. Следя за каким‐то объектом на небе, их можно поворачивать в одну сторону только на такой угол. Когда этот максимальный угол достигнут, оператор должен опять развернуть все устройство, чтобы размотать кабели. Раздражаясь все больше, я жду, пока можно будет продолжить наблюдения. Минута за минутой звучит все та же песенка из “Тарелки”. Приходится пропустить по меньшей мере одну серию наблюдений и сразу приступить к следующей в нашем расписании.
В конце недели я покидаю гору Грэм со смешанными чувствами. Мы проделали большую работу, кое‐чему научились, однако погода была так себе. Усталый, но довольный я спускаюсь вниз. Через несколько месяцев мы обнаруживаем, что не все элементы были подогнаны оптимально, так что качество полученных тогда данных оставляет желать лучшего.
Весной 2016 года подошел срок второго общего тестирования. К этому времени несколько телескопов модернизировали. Однако важнее всего было то, что в этот раз мы в качестве эксперимента собирались интегрировать в нашу сеть телескоп ALMA в Чили. Если нам удастся показать, что при включении ALMA все работает хорошо, то можно будет продолжить подготовку к измерениям в 2017 году, – измерениям, которым предстояло стать уже не тестированием, а реальным началом реализации нашего большого проекта.
11 февраля 2016 года, еще до начала испытаний, “взорвалась научная бомба”. На этот день научное сообщество LIGO/Virgo назначило пресс-конференцию. Мы все ожидали сенсации. Уже просочились и начали циркулировать среди специалистов кое‐какие слухи, но тем не менее мы, вместе со многими слушателями по всему миру, стояли как завороженные в университетских аудиториях перед большими экранами и слушали это невероятное сообщение[149]. Ученым впервые удалось непосредственно наблюдать гравитационные волны, возникшие при слиянии двух черных дыр. Здесь, на Земле, они зафиксировали невероятно слабое подрагивание пространства. Эти черные дыры были в 30 раз тяжелее нашего Солнца, но все же в 200 000 раз легче черной дыры в центре Млечного Пути. “Итак, нам удалось «услышать» черные дыры, – сказал я возбужденно. – Теперь нам хочется увидеть одну из них!”
Меня поразила удачливость моих коллег. До их измерений никто вообще не был уверен, что существуют сливающиеся черные дыры такого размера. Сигнал гравитационных волн оказался гораздо сильнее, чем ожидалось; более того: открытие было сделано в конце тестовых испытаний. Если бы ученые закончили их на несколько часов раньше, они бы вообще не получили необходимые данные[150]. После этого им ни разу не удалось обнаружить столь же сильный сигнал. “Нам никогда так не повезет, – думаю я с завистью. – Когда в следующем году начнется наш большой эксперимент, погода гарантированно будет плохой, телескопы сломаются, а черная дыра M87 окажется гораздо меньше, чем мы думали”. Я твержу себе, что необходимо запастись терпением.
Через два месяца я опять еду по узкой дороге к Субмиллиметровому телескопу в Аризоне. Теперь к нашей команде присоединились мои аспиранты Майкл Янссен и Сара Иссаун[151]. Майкл, уроженец идиллического городка Калькар в немецкой земле Северный Рейн-Вестфалия, написал под моим руководством прекрасную магистерскую диссертацию. Сара происходит из семьи алжирских берберов. Когда она была маленькая, ее родители из‐за волнений в Алжире переехали в Квебек, а потом перебрались в Арнем, где устроились на работу в расположенную неподалеку хайтэк-компанию.
Сара начала изучать физику в Университете Макгилла в Монреале. Во время каникул она обратилась ко мне с вопросом, не найдется ли у меня для нее работы. Я передал ей данные, полученные в Аризоне в 2015 году, и был удивлен тем, что ей удалось с ними сделать. За очень короткий срок Сара улучшила калибровку кривых, а точнее – полностью их перерисовала. Она даже обнаружила ошибки в программном обеспечении телескопа. Я понял, что Сара – необычайно способный астрофизик. В 2016‐м я пригласил ее на телескоп в Аризону и буквально через три дня практически остался без работы: Майкл автоматизировал программы, а Сара, самый молодой член нашей команды, едва ли не полностью взяла на себя управление телескопом. Одновременно она еще занялась улучшением моих старых калибровочных измерений за 2015 год. В дальнейшем контроль над телескопом останется у нее в руках. А ведь тогда она еще даже не начала работу над диссертацией! По большому счету, Майкл и Сара принесли огромную пользу нашему EHT-проекту, ибо позднее занялись всеми калибровочными работами. Научное сообщество им за это весьма признательно.
С технической точки зрения результаты тестовых измерений оказались успешны, что позволило получить то самое согласие от ALMA, которое мы так долго ждали. Однако детально эти результаты мы никогда не анализировали и нигде не публиковали. Две серии измерений проверили на прочность как нашу команду, так и все научное сообщество EHT. Но если мы действительно хотели добиться успеха, то для начала нашей группе ученых и инженеров из разных стран и частей света следовало научиться работать вместе. Теперь мы знали: если все пойдет по плану, то в следующем году мы – теоретически – сможем осуществить задуманное, и наши шансы на успех достаточно велики.
Начался обратный отсчет времени до старта нашего большого эксперимента. Посаженное зерно проросло и превратилось в здоровое растение. Пришло время собирать урожай.
Все участники проекта EHT с нетерпением ждали апреля 2017 года. На подготовку, преодоление научных и политических трений, решение технических проблем ушли годы, и теперь наша мечта оказалась в пределах досягаемости. В начале апреля 2017‐го все восемь EHT обсерваторий[152] – две обсерватории в Чили, две на Гавайях, по одной в Испании, Мексике и в Аризоне и, последняя, на Южном полюсе – должны были направить свои телескопы в одну и ту же точку на небе. Кроме того, одновременно с нами наблюдения будет проводить Сера Маркофф с большой группой астрономов. На земле и в космосе была наготове целая флотилия других телескопов – от ближних инфракрасных до гамма-телескопов. Мы рассчитывали перекрыть весь электромагнитный спектр так, чтобы не пропустить ни одного всплеска излучения.
Условия этой экспедиции будут экстремальными. В Чили астрономам придется столкнуться с сухим и разреженным воздухом на высоте более 5 000 метров над уровнем моря, тогда как тех, кто будет в Антарктиде, ждут чрезвычайно низкие температуры: там среднегодовая температура составляет –58 градусов по Фаренгейту (– 50 градусов по Цельсию). Планируемая авантюра чем‐то напоминала астрономию минувших лет, когда ученые, чтобы чуть лучше понять секреты космоса, ездили по всему земному шару, изучая небо там, где вести наблюдения лучше всего. Тогда, как и сейчас, провал отделяла от триумфа очень тонкая грань. Могло случиться так, что наша попытка получить изображение черной дыры завершилась бы неудачей, как, например, усилия Гийома Лежантиля, потратившего годы на безуспешные старания наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца в Индии. Если бы погода и аппаратура не “сотрудничали” с нами, у нас ничего бы не получилось.
10Экспедиция начинается
…Весна. Многие коллеги заканчивают последние приготовления. Разослано оборудование, написано бесконечное число мейлов, идут видеоконференции, проведены предварительные тесты. Чтобы легче было общаться друг с другом, мы запустили групповой чат, к которому присоединяется все большее и большее число участников. 5 марта немецкий астроном Даниэль Михалик отправляет послание из обсерватории в Антарктиде, где находится Южный полярный телескоп (SPT). Там, среди антарктических льдов, он пробудет несколько зимних месяцев. Михалик – сотрудник Европейского космического агентства, до этого участвовавший в программе космического оптического телескопа Gaia, – в течение следующих нескольких месяцев станет вместе с коллегой проводить EHT измерения. Они живут так близко к Южному полюсу, что маркер Южного полюса виден из их кухонного окна. Связь там очень плохая, и первая весточка, пришедшая от них в подтверждение того, что они живы, – цитата из песни “Комфортно оцепеневший” группы Pink Floyd: “Привет! Есть тут кто‐нибудь?”[153] Мы счастливы, что там, внизу, есть кто‐то, удерживающий для нас эту крепость.
Большинство моих коллег отправляется к своим телескопам ближе к концу марта. Спустя несколько дней ученые со всего мира уже на своих постах и ожидают знаменательный момент[154]