Моя жизнь в астрономии

В свой первый обзор по черным дырам, написанный в 1996 году, я включил новые результаты по синтезу профилей линий и кривых лучевых скоростей оптических звезд в рентгеновских двойных системах. К началу 1990‑х годов было накоплено много ценных наблюдательных данных по спектрам оптических звезд в рентгеновских двойных системах, однако интерпретация соответствующих кривых лучевых скоростей проводилась в модели двойной системы, состоящей из двух точечных масс. Между тем в рентгеновских двойных системах оптические звезды в большинстве случаев заполняют свои критические полости Роша, и модель точечного объекта для них является слишком сильной идеализацией. Мы с Элеонорой Артуровной Антохиной в 1994 году опубликовали в «Астрономическом журнале» статью, в которой профили линий поглощения в спектре оптической звезды в рентгеновской двойной системе были рассчитаны точно, с учетом приливно-вращательной деформации звезды, ее рентгеновского прогрева, а также с учетом эффектов потемнения к краю и гравитационного потемнения. В основу нашего метода были положены теоретические профили линий поглощения, рассчитанные Куруцем для звезд разных спектральных классов и классов светимостей. Созданная нами компьютерная программа синтеза профилей линий позволяет определять массы черных дыр в рентгеновских двойных системах в случае реалистичной модели оптической звезды, что значительно повышает надежность оценки массы черной дыры. Кроме того, в нашем методе проводится статистическая проверка адекватности модели наблюдательным данным, а также даются надежные оценки доверительных интервалов (ошибок) для найденных параметров модели. В своей работе 1996 года Э. А. Антохина обобщила наш метод на случай эллиптической орбиты двойной системы.

Написание первого обзора по черным дырам в 1996 году помогло мне в моем избрании в Российскую академию наук (РАН). В 1996 году мне было предложено сделать доклад по наблюдениям черных дыр на сессии Отделения общей физики и астрономии РАН. Доклад прошел успешно. В мае 1997 года я был избран в члены-корреспонденты РАН.

Середина 1990‑х годов ознаменовалась открытием явления гравитационного микролинзирования, что дало астрономам новый метод исследования Вселенной. Помню, в 1994 году, просматривая свежие научные журналы в библиотеке ГАИШ, я наткнулся на журнал Nature, на обложке которого были представлены два изображения области неба в Большом Магеллановом Облаке. На одном изображении в центре сияла яркая звезда, а на другом – этой звезды не было. Эти два изображения одной и той же области на небе были сделаны с интервалом в несколько месяцев научной группой МАСНО в США и наглядно демонстрировали явление гравитационного микролинзирования – усиление яркости далекой звезды фона, вызванное искривлением лучей света от нее в гравитационном поле переднего темного объекта, расположенного в гало нашей Галактики. Я сразу вспомнил доклад М. В. Сажина на ученом совете ГАИШ, в котором он обосновывал возможность наблюдения явлений микролинзирования при исследовании плотных звездных полей в галактике Андромеда. И вот оказалось, что наблюдения явлений микролинзирования реализованы американской группой МАСНО и французской группой EROS на звездных полях Большого Магелланова Облака – ближайшей к нам галактики, расположенной на южном небе, а также на звездных полях балджа нашей Галактики. Целью этих экспериментов было обнаружить темные тела-носители темной материи в гало нашей Галактики. К началу 1990‑х годов у астрономов окончательно укрепилась уверенность в существовании темной материи во Вселенной. Эта материя ничего не излучает и не поглощает. Она гравитационно скучивается (то есть состоит из дискретных носителей) и проявляет себя лишь своим гравитационным притяжением. В гравитационном поле темной материи галактики в скоплениях двигаются с очень большими скоростями (~ 1000 км/с), галактики быстро вращаются на своих периферийных частях, а горячий газ (T ≈ 10⁷ K) в скоплениях галактик концентрируется к центрам скоплений. При этом вклад по массе темной материи в галактиках и их скоплениях раз в 5 ÷ 10 превышает вклад барионной материи (звезд, газа и пыли). Программа МАСНО (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) была нацелена на поиск массивных астрофизических компактных объектов, расположенных в гало (внешних частях) нашей Галактики. Но как обнаружить темные объекты, которые ничего не излучают и не поглощают? Вот тут-то и помогает идея наблюдать явления гравитационного микролинзирования.