Monthly Archives: January 2020

Наука в Европейската космическа агенция


В петък в нашата обсерватория направи семинар Маркус Кислер-Патиг (Markus Kissler-Patig; https://en.wikipedia.org/wiki/Markus_Kissler-Patig). Той дълги години работеше в ЕСО, после я напусна за да стане директор на обсерваторията „Джемини“, върна се за известно време в ЕСО и от около година завежда отдела за космическа наука в Европейската космическа агенция (ЕКА; https://www.esa.int). Този отдел се занимава с автоматичните научно-изследователски апарати на ЕКА, включително космическите телескопи.

Маркус описа как „работи“ ЕКА, каква е организационната ѝ структура, с какво се занимава той самият, за минали, настоящи и бъдещи космически апарати. Зададохме му много въпроси, просрочихме почти двойно стандартната едночасова продължителност – толкова беше интересно.

Ето някой от по-интересните теми, обсъждани на семинара и в последвалата дискусия (за конкретни космически апарати няма да разказвам – тази информация е лесно достъпна в Интеренет):

– ЕКА по същество планира научно-изследователските си мисии веднъж на десетилетие. Процесът започва с покана към научната общност да изпрати т. нар. white papers. Ето няколко примера:

https://arxiv.org/abs/1910.10092

https://arxiv.org/abs/1908.10977

https://arxiv.org/abs/1910.08376

(pdf са достъпни през връзка горе в дясно).

Те приличат на научни статии, но не са. Става дума по-скоро за есета, в които учените се опитват да предскажат две неща. Първото, разбора се е които въпроси ще са важни за науката след 10-20-30 години. Второ е да се предскаже с разумна степен на сигурност как ще се развият технологиите, защото от това зависи на които от споменатите важни въпроси ще бъде възможно да се отговори след 10-20-30 години. Интервалът от 1-3 десетилетия се определя от времето, необходимо за проектирането и построяването на един космически папрат, както и времето, необходимо за да се съберат наблюденията (ако става дума за космически телескоп) или за да се стигне до обекта на изследване (когато става дума за комета или планета в Слънчевата система).

В момента тече кампания за паниране на космическите мисии на ЕКА за периода до 2050 година

– космическия телескоп „Гая“ (Gaia; https://sci.esa.int/web/gaia) в момента е астрономическата мисия с най-голямо значение за науката. За последната година тя изпревари космическия телескоп „Хъбъл“ с около 1200 срещу 600-800 цитата годишно. Ако не сте чували за Гая, не се се изненадвайте – тя е космически телескоп, предназначен за астрометрия – най-общо казано това е раздел от астрономията, който се занимава с точно измерване на положенията на звездите (https://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F). Астрометрията е важна, защото ни дава средства за измерване на разстоянията до звездите, които пък са важни за да разберем по-добре самите звезди, което пък е важно за да разберем много други неща – като се почне от фундаменталната ядрена и атомна физика и се стигне до получаването на оценка за опасността от някоя близка свръхнова…

„Гая“ не е толкова известна на широката публика, защото не получава красиви картинки като „Хъбъл“. Обемът от данни, които „Гая“ генерира е прекалено голям и данните се обработват с компютър на борда на космическия апарат, до земята достигат само каталози.

– ЕКА, както и ЕСО, са кооперативни организации на множество страни (22 и 16, съответно; България не е член и на двете). Организационно те не са част от Европейския Съюз (ЕС), въпреки че мнозинството от членовете им са в ЕС.

Между ЕКА И ЕСО има интересни паралели. Те са създадени за да направят възможни проекти, които не са възможни в рамките на финансирането за научни изследвания за една отделна страна, било то Германия, Франция Великобритания. Както ЕСО спря строителството на национални 4- и 8-метрови телескопи в страните членки (но съществуващите 4-/-8-метрови телескопи продължават да се експлоатират и да се строят нови 1-/2-метрови телескопи), така и ЕКА спря строителството на национални ракети носители в своите страни-членки. И в двата случа се строят нови големи телескопи (ЕЛТ; https://www.eso.org/sci/facilities/eelt/) и нови големи ракети (Ариана-6; https://www.eso.org/sci/facilities/eelt/), но те са резултат на международно сътрудничество.

В същото време обаче и ЕСО и ЕКА оставят строителството на инструментите, които се слагат на телескопите (камери, спектрографи, полариметри) или на космически станции (мас-спектрометри, камери, броячи на частици и т.н.). на консорциуми, които в повечето случаи обхващат няколко университета в една или в две-три страни).

– Културата на сътрудничеството научната общност, която ползва „услугите“ на ЕКА не е толкова развита както в ЕСО. С други думи, астрономите, които ползват наземни телескопи са по-склонни да си сътрудничат, отколкото астрономите или по-общо казано физиците, които ползват космически апарати (които не са непременно телескопи, тук се включват и станции за измерване in-situ на условията на други планети). Може само да се правят предположения защо е така. Едно от най-очевидните обяснения е свързано с продължителностите на космическите мисии – 10-30 години е почти охваща дължината на една професионална кариера.

За да организира човек екип, който да създаде космически апарат на стойност половин или един милиард евро, за да спечели конкурс с още десетина подобни екипа, трябва да се е утвърдил като учен и организатор. В най-добрия случай това съответства на 30-40-годишна възраст. И човек работи по една мисия когато е на 30-40 години, може и да се пенсионира преди мисията да е донесла резултати. С други думи, залогът е много голям, влаганите години са дълго и е естествено, че хората, които работят по тези мисии претендират за правото лично да извлекат максимума от науката, която проектите ще донесат, лично да направят големите открития, които „техният“ апарат прави възможни.

За сравнение, наземните астрономически проекти рядко изискват повече от десетилетие и болшинството астрономически уреди, дори най-сложните не са по-скъпи от пет или десет милиона евро. „Гая“ (която бе изстреляна през 2013 година) в момента е единствена мисия по рода си и едва ли през следващия половин век ще друга има подобна (предната астрометрична мисия HIPPARCOS, също на ЕКА, бе изстреляна през 1989 година; https://sci.esa.int/web/hipparcos), За разлика от нея, на земята има много обсерватории и човек може да постави уникалния си инструмент за този или на онзи телескоп (поучителна е историята на UltraCam, която обходи някои от най-големите телескопи в света; https://arxiv.org/abs/0704.2557)

Повече за ЕКА може да се намери на тяхната страница:

http://www.esa.int/About_Us/ESA_Publications/ESA_Publications_Brochures/(archive)/0

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, наука, science

Paul McAuley’s ”Austral” – A Review by Valentin Ivanov


Paul McAuley is an unappreciated writer and I can think of a number of reasons why. They are all wrong, of course, but these are the realities of the modern publishing word, cross-crossed with the mass-market sensibilities, spread around with the single-mindness of the social networks.
First of all, he is a scientist, a former scientist, to be accurate, who holds a Ph.D. in biology. This is not a problem in itself, except it shows all too well in his writing. His novels – and I am talking here mainly about his space opera series The Quiet War is generously laced with science facts and hypotheses. Alas, today most scientists in fiction are not recognized by the ideas they bring in or the objective reasoning they represent. I see this as a sad consequence of the attempt to reach as wide audience as possible, leading to a the great simplification if the scientific ideas. It has always been that way, because of the basic fact that science is complex and it takes a great effort to get through the tick layer of arguments in a science-based SciFi novel.

For the complete review see:
https://scifiportal.eu/paul-mcauleys-austral-a-review-by-valentin-ivanov/

Leave a comment

Filed under Book Review, book reviews, литература, научна фантастика, Literature, science fiction

Нова моя статия в списание „Осем“: Лунна афера


През 1835 г. нюйоркският вестник „Сън“ публикува шест измислени репортажа за новооткрита цивилизация на Луната. Възможно ли е и как да видим „хора“ там?

Как да се спечелят много пари от астрономия? През 1835 г. Ричард А. Лок намира свое решение на проблема. Той публикува в нюйоркския вестник „Сън“ шест фалшиви репортажа за новооткрита лунна цивилизация. Тиражът се увеличава многократно и материалите, издадени по-късно като отделна книжка, донасят суми, които в съвременни долари биха се измервали с милиони. Защо тази мистификация се радва на такъв успех?

https://spisanie8.bg/%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5/%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-8-%D0%B1%D1%80%D0%BE%D0%B9-12020-%D0%B3.html

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, научна фантастика, science, science fiction

Изгубени и намерени звезди


Тия дни в пресата се появиха съобщения за изгубени звезди:. Ето едно от тях:

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Astronomite-otchitat-zagubata-na-pochti-sto-zvezdi_142393.html

Държа веднага да отбележа, че то е написано добре и е сред от малкото, които не преследват сензация. Това е важно, защото основания за сензация няма.

За какво става дума – голяма група колеги, водена от Беатрис Виляроел, е сравнила един стар фотографски обзор на небето, правен преди около 70 години, с нов обзор, който се прави в момента. Те търсят „изчезнали“ звезди – които се виждат на старите кадри, но отсъстват на новите. Това е втората статия от поредицата – първата бе публикувана през 2016 г.

Има две вероятни обяснения за „изчезването“ на звездите.

Първата е, че това са променливи звезди, които по време на старите наблюдения са били ярки, а сега на са толкова ярки и са под границата на чувствителност на новия обзор. Бързам да добавя, че има класове променливи звезди, които променят блясъка си десетки и стотици пъти. Най-вероятно става дума за някой вид от така наречените избухващи променливи – такива са новите, свръхновите и някои млади звезди.

Втората възможност е „изчезналите“ звезди да имат големи собствени движения. Това е свързано в факта, че звездите се движат в Млечния път по различни орбити и гледано от една звезда останалите могат да се приближават, отдалечават или просто да се местят по небесната сфера – заради относително си движение една спрямо друга. Което дори е по-интересна възможност от променливите, защото такива звезди трябва да са близо до нас и потенциално биха могли да бъдат изследвани в детайли. Такива звезди не е необходимо да са много ярки – ако са „студени“, с температура под 3000 градуса, те могат да бъдат доста слаби. Звездата ба Барнард всяка година се премества по небесната сфера с около десет ъглови секунди, което за седемдесет години прави повече от една ъглова минута. Най-близката звездна система до Слънцето – Алфа Кентавър – всяка година изминава по небесната сфера малко под 4 ъглови секунди.

Много е трудно да се каже какви са тези обекти толкова години след първите наблюдения, защото след като отслабнат, не може да им се направи спектър, дори изобщо не е сигурно че могат да бъдат регистрирани отново.

Аз самият се боря с подобни проблеми – участвам в един обзор на вътрешната част на нашата галактика. Ние намираме хиляди, дори милиони променливи, много от които вече са „изчезнали“ – това е защото между получаването на самите наблюдения и анализа на данните минават 2-3 месеца, което е свързано с технологични причини. Ако е възможно, правя спектри на тези обекти.

Миналото лято с един колега инсталирахме система, която да обработва наблюденията бързо, макар и не по най-добрия възможен начин. Но това ни дава възможност да получим спектри преди обектът да е станал прекалено слаб. През септември изпратих заявка за наблюдателно време за да получаваме спектри, но ми отказаха с аргумента, че заявката е много обща и не отговаря на някакъв добре формулиран въпрос, което всъщност е вярно, защото не знам предварително какво ще избухне. Все пак посъбрах няколко наблюдения на няколко подобни обекти с един малък телескоп в Чили и колкото и да е странно – с нашия 2-метров на Рожен. За съжаление – не спектри, а само изображения, но и те са полезни защото показват какво е състоянието на звездата след избухването.

Потенциално, залогът в подобни проекти – на Виляроел и нашия – е много висок, не само защото могат да бъдат открити други звезди, близки до Слънцето като звездата на Барнард или като Алфа Кентавър, но и защото – ако имаме мноооого късмет, бихме могли да открием следващата свръхнова в нашата галактика.

Нашите изчезнали обекти кръщаваме с VVV-WIT-?? (където въпросителния знак обозначава пореден номер), което идва от „What Is This?“

Ето връзки към няколко наши статии по темата:

https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2019MNRAS.490.1171S/EPRINT_PDF
На Фигура 1 се вижда, че разликата между най-яркото и най-слабото състояние на този обект – който не е звезда, а далечен квазар – е близо 3 звездни величини (звездните величини са логаритмични единици за яркост, използвани в астрономията), което съответства на разлика в блясъка с фактор около 15 пъти.

https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2018ApJ…867…99B/PUB_PDF
Червените точки на Фигура 4 показват еволюцията в блясъка на нашата звезда. Тук разликата между най-високата и най-ниската яркост е около 7 звездни величини, което съответства на промяна по яркост с фактор от 610.

По-нагоре казах, че има две вероятни обяснения. Има и едно сензационно обяснение – че става дума за звезди, които през последните 70 години са били „обвити“ в астроинженерна структура подобна на тази, която Фримън Дайсън предлага през 1960 г. в своята статия в сп. „Science“ (https://science.sciencemag.org/content/131/3414/1667; http://www.islandone.org/LEOBiblio/SETI1.HTM).

Аз обаче съм настроен скептично към подобно обяснение главно защото не виждам особен смисъл в строителството на подобни съоръжения. Нещо повече, ако една цивилизация може да построи Сфера на Дайсън за седем десетилетия, тя вероятно е в състояние да преустрои цялата Галактика за няколко хиляди години.

Намирам изследването на Виляроел и компания за интересно, но далеч не заради потенциалната връзка с Дайсъновите сфери, за защото то може да ни каже нещо за Слънчевата околност – особено ако сред изгубените звезди техният проект намери звезди, които се намират близо до Слънцето.

Leave a comment

Filed under астрономия, наука, science