Александр Гурштейн - Извечные тайны неба

Астрономы-теоретики ждут для своих обобщений новых наблюдательных данных. И самую большую услугу в этом им может оказать молодая, быстро развивающаяся область наблюдательной астрономии – радиоастрономия.

Обычный белый луч состоит из смеси цветных лучей. Основных цветов в белом луче семь: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

С фиолетового конца к видимому свету примыкает невидимое ультрафиолетовое излучение. То самое, под действием которого появляется загар на теле. А с красного конца – невидимое инфракрасное излучение. Оно несет тепло. Известно еще невидимое рентгеновское излучение. С его помощью делают снимки при переломах, просвечивают легкие и другие внутренние органы. При распаде радиоактивных веществ образуется гамма-излучение. И наконец, каждый имеет представление о радиоволнах – ультракоротких (УКВ), коротких, средних и длинных, которые постоянно используются широковещательными радиостанциями всех континентов.

Физики показали, что все эти излучения имеют одинаковую сущность. Это электромагнитные волны. Они отличаются друг от друга длинами волн. По мере изменения длины волны коренным образом меняются свойства излучения. Разные виды излучения были открыты по их свойствам в разное время. И называли их всякий раз по-своему. И только впоследствии свели всю картину воедино.

Совокупность электромагнитных колебаний разных длин волн называется их спектром. Он представлен диаграммой.

Самые короткие длины волн имеет гамма-излучение. Несколько больше длины волн у рентгеновского излучения. За ним следует ультрафиолетовое излучение. Видимый свет занимает в спектре узенькую полоску. За красным диапазоном находится область инфракрасного излучения и, наконец, область радиоволн. К радиоволнам относят всякое электромагнитное излучение с длинами волн больше нескольких миллиметров.

Звезды во Вселенной излучают не только видимый свет. Их излучение распределено практически по всему спектру электромагнитных колебаний. Но на протяжении тысячелетий астрономы попросту не знали, что есть возможность наблюдать нечто, отличное от видимого света. А когда они это узнали, им пришлось столкнуться с давним «врагом» – атмосферой Земли.

Атмосфера поглощает идущее к Земле излучение почти всех длин волн, за двумя исключениями. Она почти полностью пропускает видимый свет и небольшую часть примыкающего к области видимого света ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Это одно так называемое «окно прозрачности» атмосферы. Другое «окно прозрачности» попадает на часть радиодиапазона с длинами волн от 1 см до 30 м.

Человеческий глаз прекрасно приспособлен к первому из «окон прозрачности». Случайное совпадение? Конечно, нет. Путем естественного отбора органы чувств земных существ приспосабливались к окружающим условиям, постепенно преобразовывались так, чтобы быть максимально полезными.

Представьте, что глаза человека воспринимали бы, например, только рентгеновское излучение. Но ведь атмосфера задерживает это излучение не только от далеких звезд, но и от Солнца. И значит, существо с «рентгеновскими глазами» блуждало бы по поверхности Земли в потемках, никогда не видя Солнца.

Другой пример. Человеческий глаз лучше всего распознает желтый свет. Для глаза это самая чувствительная часть видимого света. Почему? Да потому, что Солнце – желтая звезда.

Долгие-долгие века пользовались астрономы лишь одним «окном прозрачности» атмосферы, изучали только видимый свет. Но с развитием радиотехники, когда были усовершенствованы приемники радиоволн, пришла пора воспользоваться и вторым «окном прозрачности» в радиодиапазоне.

Радиошумы внеземного происхождения были случайно обнаружены в 1931 г. Карлом Янским, инженером американской компании Белл-телефон, при изучении помех, которые мешали дальней радиотелефонной связи. Первое научное сообщение об этом опубликовано в 1932 г. Открытые К. Янским «звуки Галактики» транслировались по всем Соединенным Штатам, однако астрономы поначалу не придали им серьезного значения. Когда же несколькими годами позже другой радиоинженер – Г. Рёбер – составил радиокарту неба, астрономы-рецензенты и вовсе отвергли его статью: публикация увидела свет только благодаря вмешательству главного редактора «Астрофизического журнала».

Так же случайно было обнаружено и радиоизлучение Солнца. Во время второй мировой войны фашистская авиация регулярно бомбила столицу Великобритании Лондон. Англичанам удалось наладить сеть радиолокаторов, обнаруживать появлявшиеся с востока самолеты противника и принимать срочные меры. Однако в феврале 1942 г. их противоздушная оборона была сбита с толку: несколько английских радиолокаторов были «ослеплены» мощными сигналами неведомой радиостанции. Ее не отыскали ни в Германии, ни в других странах Европы. Этой таинственной «вражеской» радиостанцией оказалось Солнце.

Радиотехника в период войны шагнула далеко вперед, и уже в мирное время астрономы, наконец-то, широко воспользовались ее достижениями. Вдохновленные открытием радиоизлучения Солнца, они принялись за систематическое «прослушивание» всего неба в различных участках радиодиапазона и уже в 1946 г. надежно установили факт радиоизлучения Луны. Это открытие в сущности не явилось сюрпризом, – сюрпризом было другое: в том же году англичане нежданно-негаданно отыскали в созвездии Лебедя изолированный источник радиоизлучения, получивший название Лебедь А.

По господствовавшим в ту раннюю пору радиоастрономических исследований представлениям источниками радиоизлучения в межзвездной среде служили громадные газовые скопления, и, тем самым, радиоволны из мировых глубин должны были регистрироваться только на очень и очень протяженных участках неба. Источник же Лебедь А со всей очевидностью имел небольшие угловые размеры; его описывали рабочим термином «точечный источник». Вскоре, ко все более возрастающему удивлению радиоастрономов, были обнаружены новые точечные источники – в созвездиях Тельца, Девы, Центавра. Самый мощный точечный радиоисточник был найден в созвездии Кассиопеи.