Hélène Courtois "Meie koha leidmine universumis"
(Pilt: © MIT Press)
Äsja tõlgitud raamat "Meie koha leidmine universumis, "väljas täna (21. mail), kuidas teadlased avastasid suure Linnutee sisaldava galaktikate üliriba - kasutades hoolikaid arvutusi superklassi keeruka ja sulgja kuju paljastamiseks.
2014. aastal kuulus prantsuse astrofüüsik Hélène Courtois uurimisrühma, mis avastas superklassi, mida tuntakse kui Laniakea (Havai keeles "mõõtmatu taevas"). Laniakea läbimõõt on üle 500 miljoni valgusaasta ja see sisaldab umbes 100 000 galaktikat, millest heledam on meie oma Linnutee. Näib, et need galaktikad liiguvad nn suure atraktsiooni poole - 160 000 miljoni valgusaasta kaugusel asuva nähtamatu jõu poole, mis tõmbab Laniakeas asuvaid galaktikaid vääramatult selle poole.
Lanaikea ulatuse määramiseks mõõtis uurimisrühm kaugust Maast teistesse galaktikatesse ja mõõtis seejärel iga galaktika liikumist teiste objektide gravitatsioonilise tõmbe tõttu. Teadlased leidsid, et mõned galaktikad kippusid liikuma ühes suunas, mõned teises - kuid kuna iga galaktika liigub suure vaatamisväärsuse nimelise koha poole, on seal isegi midagi sama suurt kui Lanaikea. Alates 2014. aastast oleme teadnud, kus see väline piir asub. Nüüd, kui Laniakea on tuvastatud, keskendub Courtois galaktikate jätkuva kiirendatud laienemise põhjuste otsimisele.
Prantsusmaal Claude Bernard Lyon 1 ülikooli professor Courtois kirjutas prantsuskeelse ülevaate Laniakea avastamisest 2016. aastal. Nüüd on MIT Press avaldanud ingliskeelse versiooni pealkirjaga "Finding Our Place in the Universe". Raamat kirjeldab Courtoisi enda teekonda astrofüüsikuna, rääkides samal ajal lugu enam kui kahe aastakümne tööst, mis kulmineerus Laniakea avastamisega. See on ligipääsetav ja kaasahaarav köide, milles on võrrandid, kuid mis on täis isiklikke anekdoote. Space.com sattus Courtoisi poole hiljuti, et arutada Laniakea otsinguid, mis juhtub praegu ja miks ei tohiks teadus kunagi pidulik olla.
Space.com: Miks otsustasite jutuks Laniakea avastamise loo?
Hélène Courtois: Mulle meeldib jutuvestmine. Tudengina loengul käies meeldis mulle väga, kui inimene pani selle jutu järgi kõlama. Arvasin, et parem on anda lugu nii, nagu ma seda õigel ajal kogesin, selle asemel, et anda peatükk sellest, kuidas sa teed astrostatistikat, kuidas sa vaatlust teed, kuidas sa teed…
Natuke harvem on seda teha võib-olla. Nii et soovisin seda innukalt proovida kui lugu.
Space.com: mainisite raamatu alguses, et mõnel juhul loobusite arusaadavusest matemaatilisest täpsusest või väga täpsest teadusest. Miks sa selle otsuse tegid?
Courtois: Mul oli seda otsust kerge teha, sest tegelikult meeldib mulle suure teadlastega teadusest rääkida. Mõistsin väga kiiresti, et tegelikult pole vaja võrrandeid, kui anda inimestele füüsikatunnet. Mulle, matemaatika on keel, nii et ma saan asju seletada matemaatika abil, kuid saan samu asju selgitada ka sõnadega. Matemaatika on lihtsalt üks keel, mis võimaldab teil minna mõne abstraktsema mõiste juurde, kuid loo suure pildi mõistmiseks pole neid vaja.
Mulle meeldib, kui saan seda teadust selgitada 6-aastasele lapsele, teismelistele ja kellelegi, kes juba teab paljusid asju - ja ma saan sellega kohaneda.
Space.com: tõstate esile terve raamatu astrofüüsika ajaloos kuulutamata naisi. Kas arvate, et astrofüüsika on teie elus naiste panust rohkem hindama hakanud?
Courtois: Prantsusmaal on osakestefüüsika või astrofüüsika täiskoormusest vaid 9% naised, samal ajal kui ülikooli astumise ajal on füüsika tütarlastest 25%. Naisi peaks olema vähemalt 25% täisprofessoreid. Minu mõte naiste astronoomide esiletõstmiseks oli näidata, et see on võimalik. Sellega ei olnud tegelikult vaja suurt midagi peale hakata, sest mu meeskolleegid on supernitsid, superlahedad. Ma armastan neid. Meil pole probleeme. Kuid me ei näe STEM-is piisavalt tüdrukuid. Ja ma ei tea tegelikult miks. ... See pole probleem tüdrukute ja poiste vahel. See on midagi muud.
Space.com: Teine teie raamatu teema on see, et teadus on pidev avastamine ja õppimine ning valmisolek uute andmete ilmnemisel meelt muuta. Miks otsustasite seda rõhutada?
Courtois: Kui tudengid tulevad minu juurde praktikat tegema, arvavad nad, et annan neile väga konkreetse aine ja et ma tean, mida nad teevad 1. nädal, 2. nädal, 3. nädal, 4. nädal. Ma ütlen neile, et ma annan neile küsimuse , ja hakkame selle küsimusega tegelema ning 2–3 kuu lõpus on meil rohkem küsimusi, kui meil alguses oli. Kuid nad on nii õnnelikud, sest seda enam, et teil on küsimusi, tähendab, et leidsite natuke vastust ja küsimus muutub üha huvitavamaks. Esimene küsimus on mõnikord väga lai, kuid siis on kõik väikesed küsimused kõige huvitavamad. Ma tahtsin seda selgitada.
Space.com: Niisiis, lugedes raamatu teadust, sõltus teie avastus meie üliribadest millestki, mida nimetatakse suureks ligitõmbavaks. Mis see on?
Courtois: Suur atraktsioon on koht universumis, mitte meist väga kaugel. Kõik galaktikad [meie superklastris], kaasa arvatud meie, lähenevad selles suunas. Kuid see on koht, mida me ei saa tähele panna. [Suur ligitõmbaja asub "vältimise tsoonis", kus suure gaasi ja tolmu tõttu on võimatu midagi näha.] Näiteks [kujutage ette, et] soovite oma naabri elutuppa astuda, sest see on väga huvitav - aga teil on akna ees puu, nii et te ei saa elutuba otse jälgida. See on natuke tüütu. Me kutsume seda suureks atraktsiooniks, kuna galaktikad liiguvad selles suunas väga kiiresti.
Mõnikord küsivad inimesed minu käest, et kust ma oma binokli või teleskoobiga Laniakead näen. Ja ma ütleksin neile, et see on kõikjal teie ümber - põhjapoolkera, lõunapoolkera. Kui soovite vaadata Laniakead, on seda kõige raskem leida, kuna oleme selle sees.
Space.com: arutate ka mõistet "omapärane kiirus". Millised on omapärased kiirused ja kuidas need aitasid tuvastada Laniakead?
Courtois: Omapärased kiirused on gravitatsioonist tingitud galaktikate kiirused. Mass meelitab teise masu. Omapärane kiirus on massist tulenev kiirus, mis jaotub universumis galaktika ümber. Ja me peame olema ettevaatlikud, kuna universum laieneb - kuid see pole tõeline kiirus, kui galaktika laienemise tõttu eemaldub teisest galaktikast.
Näiteks oletame, et teil on bistrookohvikus ruuduline laudlina ja kui laudlina peal istub kaks pinti õlut, ja kui laudlina sirutate, laienevad kõik ruudud ja kaks pinti lähevad üksteisest eemale. sest venitate laudlina. Nii et see on laienemine - aga tegelikult see meid ei huvita. Seda kiirust on väga lihtne eemaldada, kuna see laieneb lihtsalt selle all oleva võre ruumi-ajaga. See pole tegelikult füüsiline kiirus. Kuid õlle kahe pintiga on neil mass ja nad tahavad üksteisega lähedasemaks saada, nii et nad on huvitatud. Tahame mõõta seda väga väikest tõmbekiirust - see on omapärane kiirus. [Teadlased arvutasid Maa peal meie superklastri kõigi galaktikate omapärased kiirused. Nagu teadlased märkisid Laniakeast teatades, "omapäraste kiiruste kaardi saab tõlkida mateeria jaotuse kaardiks." Seda tegid nad Laniakea ulatuse avastamiseks.]
Raamatu kirjutamisel mõtlesin, et peaksin kirjutama "gravitatsioonikiirus", kuid omapärane kiirus on termin, mida me teaduses kasutame.
Space.com: Mis on teie uurimistöö silmapiiril kõige põnevam?
Courtois: Muidugi, kui leiate ainult ühe superklaasi, on üks küsimus - kas meil on õigus või eksime? Oleme nüüd leidnud 10 superparki, nii et oleme väga kindlad, et see, mida me teeme, on õige.
Nüüd on minu meeskonnaga seotud suur küsimus järgmine: mis on gravitatsioon ja miks teiste superparvede galaktikad nii kiiresti lendavad? Võimalik, et peame muutma kiiruse kirjeldamise keelt - võib-olla peame muutma gravitatsiooni võrrandit.
Praegu arvab 50% füüsikutest, et peaksime otsima nähtamatut ainet. Ma ei nimeta seda kunagi "tume aine, "sest kui pime oli, siis nägime seda. Me ei taha mitte ainult gravitatsiooni mõista, vaid ka galaktikate laienemise kiirenemist. Ma ütlen alati" tumeda energia "asemel laienemise kiirendamist, kuna see pole pime - kui see oleks tume energia, siis me näeksime seda. Praegu on parim termin laienemise kiirendamine.
Space.com: Raamatu lõpu poole ütlete: "Teadus pole pühalik." Palun laiendage seda.
Courtois: Seda tööd tehes võite olla õnnelik. Inimeste arvates on teadus nii tõsine ja see pole nii, kuidas ma oma tööd teen, ega see, kuidas mu kolleegid oma tööd elavad. Minu kolleeg Brent Tully Hawaii ülikoolist ütleb, et me mängime tõsiselt. Universum on nii ilus ja ma saan aru, kuidas see ilu kokku pannakse - see on mänguline, see on rõõmus, palju õnne teeb teadust.
Kui saate millestki aru ja see jääb teie sahtlisse, on see sama, kui mitte aru saada, kui see on just teie jaoks. Kui sured, pole see inimkonna jaoks uus teadmine. Ainus viis teaduse edendamiseks on sellest kõigile teada anda!
Seda intervjuud on pikkuse ja selguse huvides redigeeritud. Sa saad osta veebisaidil Amazon.com sait "Leiame meie koha universumis".
- See 3D-värvikaart, mis sisaldab 1,7 miljardit tähte Linnuteel, on kõigi aegade parim
- Tutvuge Hyperioniga: kolossaalne superklaster varases universumis
- Galaktikate kosmosepildi üliriba
