Миллион любителей с ключами от фабрики — сила, с которой надо считаться

Миллион любителей с ключами от фабрики — сила, с которой надо считаться

Вечером 23 февраля 1987 года подземная японская обсерватория «Камиоканде II» зафиксировала поток из 24 нейтрино, длившийся 13 секунд. Хотя 24 нейтрино и не кажется большим числом, обычно обсерватория фиксирует две или три частицы в час, и они редко появляются одновременно. Это было особенное событие. Однако истинное его значение открылось только после того, как стали доступны другие наблюдения.

Астрофизики уже долгое время считали, что когда звезда взрывается, энергия высвобождается в виде нейтрино — субатомных частиц низкой массы, которые способны проникать сквозь планеты, как пули сквозь туалетную бумагу. Теория утверждает, что на ранней стадии взрыва единственное его свидетельство — поток таких частиц, а через несколько часов наступает настоящий ад в видимом спектре. Ученые предсказывали, что если поблизости образуется сверхновая звезда, то примерно за три часа до ее появления в видимом спектре будет зафиксирован поток нейтрино.

Экспериментально проверить связь между нейтрино и видимым излучением можно, сравнив время их разделяющее. Проблема в том, что нужно наблюдать за правильной частью неба. Благодаря сферической форме детектор в Камиоканде фиксирует нейтрино, проникающие сквозь Землю, независимо от их источника. Однако чтобы зафиксировать видимое излучение, телескоп должен быть направлен в точно определенное время в определенную область небосвода. Не стоит и говорить, что небо велико…

В мире недостаточно профессиональных астрономов, которые наблюдали бы за небом так, чтобы у них был шанс зафиксировать подобное событие. Однако тысячи астрономов-любителей были рады провести наблюдения самостоятельно. Вооруженные управляемыми компьютерами, телескопами с оптикой Добсона, апертура которой может достигать 25 см, и датчиками, способными улавливать больше света, чем человеческий глаз, современные астрономы-любители способны фотографировать небосвод лучше, чем астрономы с огромными телескопами всего столетие назад.

Первым увидевшим сверхновую 1987А был наблюдатель, который по статусу находился между любителями и профессионалами. Канадец Йен Шелтон (Ian Shelton), бросивший университет, обслуживал обсерваторию в Чилийских Андах в обмен за возможность использования 24-дюймового телескопа, когда им не пользовались ученые. Ветреной ночью 23 февраля телескоп был свободен. В этот день Шелтон решил провести трехчасовое наблюдение Большого Магелланова облака.

Так вышло, что ровно за 168 тыс. лет до этого, на расстоянии 168 тыс. световых лет, на окраине туманности Тарантул взорвалась звезда. С Земли все выглядело так, будто она взорвалась именно в тот момент: на окраине облака, там, где раньше не было ничего, внезапно появилась вспышка света. Шелтон 20 минут рассматривал фотоснимки, прежде чем вышел на улицу, чтобы увидеть все собственными глазами. Там он увидел первую видимую невооруженным глазом сверхновую звезду 1604 года.

Между наблюдениями Шелтона и обсерватории «Камиоканде II» прослеживается временная связь. Обсерватория зафиксировала поток нейтрино в 7.35 по Гринвичу. Шелтон заметил первую вспышку около 10.00 по Гринвичу — чуть менее трех часов после потока нейтрино. Не могло ли быть так, что вспышка появилась раньше, когда Шелтон не смотрел в небо?

К счастью, этой же самой ночью еще два непрофессиональных астронома наблюдали за небом, используя небольшие любительские телескопы. В Новой Зеландии Альберт Джоунз (Albert Jones) наблюдал за туманностью Тарантул в 9.30 и не заметил ничего необычного. Роберт Макнот (Robert McNaught), еще один любитель, снял взрыв на фото в Австралии в 10.30, подтвердив данные Шелтона. Итак, свет появился где-то между 9.30 и 10.00.

Так состоялось одно из величайших астрономических открытий XX века. Ключевое положение теории, объясняющей строение вселенной, было подтверждено благодаря любителям из Новой Зеландии и Австралии, любителю из Чили, стремящемуся стать профессионалом, и профессиональными физиками в Соединенных Штатах и Японии. Когда была опубликована статья об этом открытии, все они стали ее соавторами.

В 2004 году Demos, британская исследовательская компания, назвала это «эрой любителей», временем, когда любители и профессионалы работают вместе: «Раньше астрономией занимались в "больших" институтах, теперь— в сотрудничестве с любителями. Многие любители продолжают работать самостоятельно, многие профессионалы не выходят за рамки институтов. Однако появились глобальные исследовательские сети, связывающие любителей и профессионалов, интересующихся яркими звездами, кометами и астероидами».

Тимоти Феррис (Timothy Ferris) в книге «Вглядываясь во тьму» (Seeing in the Dark), истории современной любительской астрономии, пишет: «Если бы было необходимо определить день, когда астрономия перешла из эпохи одиноких профессионалов в эпоху всемирных сетей, связывающих профессионалов и любителей… скорее всего, это было бы 23 февраля 1987 года». Demos заключает: «Астрономия быстро превращается в науку, которой движет широкая сеть любителей вместе со значительно меньшим количеством профессиональных астрономов и астрофизиков».

Движение любителей возникло благодаря телескопам Добсона, высокочувствительным датчикам и Интернету, позволившему свободно обмениваться информацией. Эти инструменты многократно увеличили число астрономов-любителей и повысили их влияние. За последние два десятилетия астрономия стала одной из самых демократичных наук, в основном потому, что роль любителей здесь столь очевидна.

NASA часто просит любителей наблюдать за астероидами, которые, возможно, направляются к Земле. Эти наблюдения координируются через электронную рассылку «Minor Planet Mailing List», поддержку которой обеспечивает Ричард Ковальски (Richard Kowalski), в обычное время работающий грузчиком в компании US Airways во Флориде, а по ночам занимающийся астрономией. Некоторые из восьми сотен подписчиков ведут наблюдения, потому что им просто интересно; другие надеются обессмертить свое имя важным открытием, которое будет названо в их честь. Однако никто из них не ведет наблюдения ради денег.

Астрономия предоставляет возможность для добровольной работы. Как уже отмечалось, небо велико, а чтобы заметить наиболее интересные явления, такие как астероиды и эволюция звезд, необходимо смотреть в нужное место в нужное время. Вопрос не в величине телескопа, а в том, сколько глаз в каждый отдельно взятый момент наблюдают за небом. Любители многократно увеличивают количество астрономов, и не только наблюдая за звездами.

Проект SETI@home («Поиск внеземного разума дома») стремится использовать свободное машинное время более чем миллиона домашних компьютеров. Записав часы «белого шума» из космоса, проект распределяет данные по компьютерам добровольцев. Когда они не пользуются компьютером, срабатывает особая заставка. Она не только показывает космические картины, но и исследует биты данных в надежде обнаружить то, что, возможно, является сигналами внеземного разума. Распределяя данные между добровольцами, проект может обработать значительно больше информации. Все, что нужно сделать для участия, — просто загрузить специальную программу.

Другой проект посвящен исследованию снимков поверхности Марса. NASA предоставила фотографии десятилетней давности, сделанные зондами «Викинг», и попросила посетителей сайта классифицировать видные кратеры как свежие, старые или «фантомные». Обычно такое скучное занятие может занять у ученых и аспирантов годы, однако всего за три месяца любители идентифицировали более 200 тыс. кратеров. В среднем коллектив любителей оказался столь же точным в своих заключениях, что и профессиональные геологи.

В программном обеспечении с открытым исходным кодом, где каждый может принять участие в проекте, принято считать, что «все ошибки тривиальны, если их отслеживает много глаз». Так и в астрономии: множество наблюдателей могут сделать открытие, недоступное отдельным профессионалам.

Конечно, у сотрудничества профессионалов и любителей есть ограничения. Любители, в основном, занимаются сбором информации, а не разрабатывают новые теории. Иногда они не в состоянии правильно анализировать собранные данные. Тем не менее они занимают прочное место в науке. В журнале Sty & Telescope, излюбленном издании американских астрономов-любителей, Джон Лэнкфорд (John Lankford), специалист по истории науки, отметил: «Всегда останется место для сотрудничества между профессионалами и любителями. Однако в будущем, возможно, будет сложнее отличить одну группу от другой».