Супертел: понятие и употребление¶

Супертел — многозначное понятие, встречающееся в астрофизике, физике элементарных частиц, биологии и технике. В каждом из этих контекстов термин обозначает объект или систему, которые по своим масштабам, массе, энергии или функциональным возможностям значительно превосходят аналогичные объекты того же класса. Единого общепринятого определения нет: значение термина определяется конкретной дисциплиной, а в ряде случаев он носит описательный или публицистический характер.

¶Астрофизика: сверхмассивные и сверхгигантские тела

Наиболее устоявшееся употребление связано с астрономией, где «супертелами» называют объекты с экстремальными параметрами массы и размера.

¶Сверхмассивные чёрные дыры

Сверхмассивные чёрные дыры — объекты с массой от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца. Они располагаются в центрах крупных галактик; в Млечном Пути такую роль играет объект Стрелец A* массой около 4 млн солнечных масс. Прямые наблюдения, включая радиоинтерферометрию телескопа Event Horizon Telescope, позволили получить изображения окрестностей таких объектов в галактике M87 и в центре Млечного Пути. Механизмы образования сверхмассивных чёрных дыр остаются предметом дискуссий: рассматриваются как прямое «коллапсирование» массивных газовых облаков в ранней Вселенной, так и последовательные слияния чёрных дыр промежуточных масс.

¶Сверхгиганты и гипергиганты

Среди звёзд выделяют сверхгигантов и гипергигантов — светила с массой в десятки раз и радиусом в сотни и тысячи раз больше солнечных. Примером служит Бетельгейзе в созвездии Ориона, радиус которой при оценках превышает радиус Солнца в сотни раз. Такие звёзды завершают эволюцию вспышками сверхновых, а наиболее массивные — коллапсом в чёрную дыру.

¶Сверхскопления галактик

На крупнейших масштабах структура Вселенной описывается как сеть из сверхскоплений галактик, разделённых войдами. Крупнейшие известные структуры, например Великая стена Геркулес — Северная Корона, имеют протяжённость в миллиарды световых лет, хотя их статус как физически связанных систем оспаривается.

¶Физика элементарных частиц

В физике термин применяется к гипотетическим объектам и к моделям, расширяющим Стандартную модель.

• Суперсимметричные частицы. Теории суперсимметрии предсказывают для каждой известной частицы партнёра с иным спином: скварки, слейптоны, нейтралино. Обнаружить их на Большом адронном коллайдере к настоящему времени не удалось, что накладывает ограничения на возможные массы.
• Магнитный монополь. Гипотетическая частица с одним магнитным полюсом; её поиск ведётся в том числе в экспериментах с космическими лучами.
• Сверхтяжёлые элементы. В ядерной физике синтезируются элементы с атомными номерами выше 110; их ядра существуют доли секунды. Работы в этой области ведутся в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне.

¶Биология и медицина

В биологии «супертелом» иногда называют структуры, выполняющие функции, выходящие за рамки обычных для данного типа клеток.

¶Суперорганизм

Колонии общественных насекомых — муравьёв, термитов, пчёл — рассматриваются как суперорганизм: отдельные особи не способны к самостоятельному существованию, а колония в целом обладает свойствами единого целого, включая распределённую регуляцию температуры и коллективный поиск пищи.

¶Гигантские вирусы

Открытые в начале XXI века гигантские вирусы (мимивирусы, пандоравирусы) имеют размеры, сопоставимые с бактериями, и геномы, превышающие геномы некоторых клеточных организмов. Их изучение изменило представления о границах между вирусами и клеточными формами жизни.

¶Техника и материаловедение

В инженерной практике термин используется для систем и материалов с рекордными характеристиками.

В России к числу таких проектов относятся установка ИТЭР (международный проект с участием России), суперкомпьютеры серии «Ломоносов» и «Кристофари», а также разработка сверхтяжёлой ракеты для дальних космических миссий.

¶Употребление в языке и культуре

За пределами естественных наук слово «супертел» встречается в публицистике и массовой культуре — как обозначение выдающегося спортсмена, крупной корпорации или влиятельной персоны. Такое употребление не является терминологическим и носит оценочный характер, поэтому в научной литературе не используется.

¶Проблемы терминологии

Отсутствие единого определения приводит к тому, что под одним словом объединяются разнородные явления. В астрофизике предпочтительны устоявшиеся термины («сверхмассивная чёрная дыра», «сверхгигант»), в физике — конкретные названия частиц и моделей. Использование обобщающего слова «супертел» уместно главным образом в научно-популярных текстах, где требуется подчеркнуть экстремальность параметров объекта.

Источники: учебные и справочные издания по астрофизике и космологии; обзоры по физике элементарных частиц; публикации по биологии суперорганизмов; материалы по вирусологии гигантских вирусов; технические обзоры по энергетике и суперкомпьютерам.