Крис Импи - Чудовища доктора Эйнштейна [litres]

C.K. Seyfert, “Nuclear Emission in Spiral Galaxies,” Astrophysical Journal 97 (1943): 28–40.

Райл и Ловелл были физиками, прекрасно понимавшими возможности методов радионаблюдений – открывалось новое окно во Вселенную. Они легко преодолели разрыв между инженерной и научной «культурами», и каждый из них организовал в одном из ведущих университетов исследовательскую группу, превратив радиоастрономию в еще одну ветвь астрономии. Специалист по военным радарам Роберт Дикке создал исследовательскую группу в МТИ, но радиоастрономия удивительно медленно приживалась в Соединенных Штатах, на родине Янского и Ребера.

Вклад Руби Пэйн-Скотт описан в кн.: M. Goss, Making Waves: The Story of Ruby Payne-Scott, Australian Pioneer Radio Astronomer (Berlin: Springer, 2013). Начало истории радиоастрономии превосходно раскрывается в кн.: W.T. Sullivan III, Cosmic Noise: A History of Early Radio Astronomy (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2009).

Когда Райл и другие ученые продемонстрировали, что в действительности излучение Лебедя А является неизменным, а наблюдаемая переменность вызвана отклонением радиоволн облаками ионизированного газа в верхних слоях земной атмосферы, это привело ученый мир в еще большее недоумение. Но так и не было покончено с гипотезой «радиозвезды», потому что в оптическом диапазоне звезды мерцают, а планеты нет. Это объясняется тем, что звезды являются точечными источниками, а планеты – дискообразными и мерцание планеты для земного наблюдателя размывается. По той же логике, если Лебедь А мерцает, он должен быть точечным или по крайней мере иметь маленький угловой размер.

B. Lovell, “John Grant Davies (1924–1988),” Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society 30 (1989): 365–69.

Действительная формула имеет вид ? = 1,22 (?/D) , где ? – угловое разрешение в радианах, ? – длина волны наблюдения, D – диаметр телескопа (в тех же единицах измерения).

При условии, что находился бы вне земной атмосферы. – Прим. науч. ред.

Метод является радиоаналогом интерферометра Майкельсона или опыта Янга с двойной щелью. Представьте источник, расположенный точно в зените двух радиотелескопов. Длина пути волн к каждой тарелке одинакова, поэтому, когда эти волны соединяются, они вызывают увеличение амплитуды. По мере движения источника разница между путями изменяется; когда она составляет половину длины волны, два сигнала при наложении нейтрализуются. Таким образом, при движении источника возникает интерференционный рисунок из сильных и слабых сигналов. Ширина интерференционных полос определяется расстоянием между двумя тарелками, поэтому положение источника можно установить с высокой точностью. Группа радиоастрономов из Австралии предложила оригинальную версию этого метода. Антенну поместили на прибрежную скалу и обратили на восток. Когда радиоисточник восходил, то радиоизлучение поступало на антенну как напрямую под малым углом, так и по чуть более длинному пути, отражаясь от поверхности моря. Антенна и ее «зеркальное отражение» являлись двумя элементами интерферометра.

Цит. в предисловии редактора к кн.: Quasi-Stellar Sources and Gravitational Collapse: Proceedings of the First Texas Symposium on Relativistic Astrophysics , edited by I. Robinson, A. Schild, and E.L. Schucking (Chicago: University of Chicago Press, 1965).

Цит. в кн.: J. Pfeiffer, The Changing Universe (London: Victor Gollancz, 1956).

A. Alfven and N. Herlofson, “Cosmic Radiation and Radio Stars,” Physical Review 78 (1950): 616. Другие ранние статьи: G.R. Burbidge, “On Synchrotron Radiation from Messier 87,” Astrophysical Journal 124 (1956): 416–29; V.L. Ginzburg and I.S. Syrovatskii, “Synchrotron Radiation,” Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics 3 (1965): 297–350.

Чтобы связать сильные радиоисточники с оптическими компонентами, пришлось преодолеть серьезные технические проблемы. Разные радиообзоры не всегда одинаково оценивают силу и даже существование конкретного источника. Угловые размеры радиоисточников разнятся от десятков угловых минут до нескольких угловых секунд, и то, что увидит интерферометр, зависит от количества элементов массива и дистанции между ними, а также от частоты, на которой ведется наблюдение. Кроме того, количество радиоисточников в любой области неба довольно быстро возрастает с уменьшением радиопотока. Это значит, что могут иметься множественные источники вблизи предела регистрации, «притворяющиеся» одним, более сильным. Это так называемый «предел путаницы» (confusion limit) исследования.

C. Hazard, M.B. Mackey, and A.J. Shimmins, “Investigation of the Radio Source 3C273 by the Method of Lunar Occultations,” Nature 197 (1963): 1037–39; M. Schmidt, “3C273: A Star-like Object with Large Redshift,” Nature 197 (1963): 1040; J.B. Oke, “Absolute Energy Distribution in the Optical Spectrum of 3C273,” Nature 1987 (1963): 1040–41; J.L. Greenstein and T.A. Matthews, “Redshift of the Unusual Radio Source: 3C48,” Nature 197 (1963): 1041–42. Современный обзор хронологии: C. Hazard, D. Jauncey, W.M. Goss, and D. Herald, “The Sequence of Events that led to the 1963 Publications in Nature of 3C273, the first Quasar and the first Extragalactic Radio Jet,” in Proceedings of IAU Symposium 313, edited by F. Massaro et al. (Dordrecht: Kluwer, 2014).

Интервью с Мартеном Шмидтом по поводу 50-й годовщины его открытия: http://www.space.com/20244-quasar-mystery-discoverer-interview.html.

В действительности и австралийский радиоастроном Джон Болтон, и американский астроном Алан Сэндидж имели в 1960 г. спектр 3С 48 – и оба упустили реальную возможность открыть первый квазар на три года раньше Шмидта.

Космологическое красное смещение является иным физическим явлением, чем доплеровское смещение. Доплеровское смещение возникает, когда волна распространяется в среде и источник волны движется относительно наблюдателя. Типичный пример – сирена, звук которой повышается, когда полицейская машина приближается, и понижается, когда машина удаляется. Космологическое красное смещение не требует среды, поскольку изменение длины волны вызывается расширением пространственно-временного континуума повсеместно во Вселенной.

Космология распространяет принцип Коперника, согласно которому мы не занимаем особого положения в Солнечной системе, на всю Вселенную. Это фундаментальное допущение современной космологии, до сих пор не опровергнутое ни одним наблюдением. Галактики возле Млечного Пути не выглядят сколько-нибудь отличающимися или иначе распределенными в сравнении с галактиками в дальних областях Вселенной (за исключением эволюционных эффектов).

Закон Хаббла: v = H0D , где v – скорость удаления, D – расстояние, а коэффициентом пропорциональности является постоянная Хаббла, или нынешняя скорость расширения Вселенной. Приблизительное значение малого красного смещения, выраженное в скорости удаления и скорости света, – z = v/c . Точная релятивистская формула: z = v(1 + v/c) / (1 – v/c) .