Астрономы заявляют, что мы никогда не узнаем точное положение звезд - «Космос»

Astrophysical Journal.

"При попытке улучшить точность системы координат появляется ограничение, которое уже невозможно обойти, просто улучшая точность регистрирующей аппаратуры. Фактически возникает гравитационный шум, не позволяющий повысить точность выше определенного уровня", — объясняет Александр Лутовинов, профессор РАН, руководитель лаборатории ИКИ РАН и преподаватель МФТИ.

Человечество уже несколько веков знает, что Земля и вся Солнечная система находится не в пустоте, а внутри гигантской "звездной семьи" – галактики Млечный путь. Она включает в себя около 100 миллиардов звезд, вращающихся вокруг центра Галактики, где расположен ее самый тяжелый объект – черная дыра Sgr A* массой в примерно 4 миллиона Солнц.

Ученые: звезды-"двойники" позволят точно измерить размеры Галактики

Так как мы видим "плоское", а не трехмерное ночное небо, ученым приходится постоянно придумывать новые методы для оценки реального расстояния между ними, и того, в какой точке неба находятся звезды и более далекие объекты. Реальное и видимое положение звезд часто не совпадает из-за множества побочных факторов, в том числе движения Земли вокруг Солнца и "качаний" оси вращения Земли, что вынуждает ученых вносить коррективы в расчеты их положения.

Лутовинов и его коллеги задумались – сможет ли человечество в будущем измерить положение звезд и более далеких объектов с абсолютной точностью, или существуют некие фундаментальные ограничения, которые будут принципиально мешать этому.

Ученые: сверхбыстрое расширение Вселенной указывает на "новую физику"

В качестве такого "ограничителя", как предположили ученые, может выступать самая "дальнобойная" и распространенная сила в галактике – сила притяжения. Гравитация, как постулирует общая теория относительности Эйнштейна, искривляет пространство между звездами и другими массивными объектами, и комбинация множества таких искривлений лучей звезд на пути к Земле может помешать точным замерам дистанций до них.

Для просчета того, насколько сильно влияет этот эффект на положение квазаров, далеких звезд и галактик, ученые проанализировали карту распределения материи по Галактике, и разработали компьютерную программу, которая определяла то, насколько отклонится реальное положение внегалактического объекта на небе от того, которое "видно" нам с Земли.

Как показали эти расчеты, даже очень длительные наблюдения за далекими квазарами не дадут абсолютной точности в определении их координат, особенно для объектов, свет которых проходит через центральные области Млечного Пути, где сосредоточена основная масса Галактики. В среднем, типичный квазар будет "шататься" в стороны на 2,5 микросекунды дуги, а квазары у окрестностей центра Галактики — на 50 микросекунд дуги и более.

Астрономы впервые увидели, как "кипит" нестабильная звезда

Поэтому уже достаточно скоро, когда точность замеров положения квазаров и прочих далеких объектов достигнет одной микросекунды дуги и меньше, то тогда астрономам придется учитывать эффект "шатания" при определении их положения на небе. Эти помехи, как отмечают астрофизики, можно будет частично подавлять при помощи математических методов, однако полностью от них нельзя будет избавиться.