Шесть вестников из космоса

ОТ НАШЕГО КОРРЕСПОНДЕНТА В ЯПОНИИ

КОСМОС непрерывно посылает к нам своих вестников. Они прибывают с удивительными сообщениями о просторах нашей Вселенной. Все эти шесть вестников летят со скоростью света, которая составляет 300 000 километров в секунду. Человеческий глаз может видеть только одного вестника из шести. Но что же это за вестники?

Электромагнитный спектр

Уже более 300 лет назад знали, что свет, проходя через призму, раскладывается на семь основных цветов радуги. Это показывает, что обычный свет состоит из семи цветов радуги, расположенных в следующем порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Считается, что свет — это поток частиц, обладающих также волновыми свойствами и не имеющих массы, которые называют фотонами. Расстояние от пика одной волны до пика другой называют длиной волны, которая измеряется в ангстремах, сокращенно обозначаемых символом Å. Один ангстрем равен одной десятимиллиардной доле метра. Видимое излучение заключено в диапазоне от 4 000 до 7 000 ангстрем, и излучения с различной длиной волны воспринимаются как разные цвета. (Смотри рисунок на странице 15.)

Но у фотонов длина волны бывает разной. В зависимости от длины волны поток фотонов, или электромагнитное излучение, называют по-разному. От 4 000 ангстрем и ниже, по мере того как длина волны становится меньше, чем у видимого излучения, электромагнитные волны постепенно переходят в ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. За пределами 7 000 ангстрем волны перестают быть видимыми, что соответствует области электромагнитного спектра, где лежат инфракрасное излучение и радиоволны. Это и есть те «шесть вестников» из космоса. Они приносят множество различных сведений о небесных телах. Посмотрим, как же собирается эта ценная информация.

Первый вестник — видимое излучение

Со времен Галилея, который в 1610 году нацелил свой телескоп на небо, до 1950 года астрономы исследовали Вселенную в основном с помощью оптических телескопов. Ученые знали только о видимой части электромагнитного спектра. Поскольку в оптические телескопы некоторые небесные объекты рассмотреть было практически невозможно, для исследований астрономы снимали их изображения на фотопленку. Сегодня все большее применение получают электронные приборы с зарядовой связью, которые в 10—70 раз чувствительнее фотопленки. Этот вестник, видимое излучение, передает информацию о плотности, температуре, химическом составе звезд, а также о расстоянии до них.

Чтобы поймать это видимое излучение, сегодня строятся гораздо бо́льшие телескопы, чем были раньше. С 1976 года самым большим зеркальным телескопом в мире был 6-метровый телескоп Зеленчукской астрофизической обсерватории (Россия). Но в апреле 1992 года на вершине Мауна-Кеа (Гавайские острова) завершилось строительство нового оптического зеркального телескопа Кекаa. Вместо одного сплошного зеркала, в телескопе Кека использовано 36 шестиугольных зеркальных сегментов. Соединенные вместе, эти сегменты образуют зеркало диаметром 10 метров.

Сегодня рядом с первым телескопом Кека, который называется Кек-I, ведется строительство второго такого же телескопа, и если их удастся соединить, они будут работать как оптический интерферометр. Для этого необходимо с помощью компьютера осуществить стыковку двух 10-метровых телескопов, и предполагают, что разрешающая сила этого прибора будет такой же, как у сплошного зеркала диаметром 85 метров. «Разрешающая сила», или «разрешающая способность» характеризует способность приборов давать раздельное изображение небольших деталей.

На Мауна-Кеа Токийская Национальная астрономическая обсерватория ведет строительство оптического инфракрасного телескопа «Субару» (японское название созвездия Плеяды), размером 8,3 метра. 261 домкрат будет поддерживать тонкое зеркало этого телескопа снизу, каждую секунду регулируя форму зеркала, чтобы компенсировать искажения на его поверхности. В процессе строительства находятся и другие гигантские телескопы, поэтому можно надеяться, что мы получим больше сведений от вестника номер один — видимого излучения.

Второй вестник — радиоволны

Открытие излучения радиоволн Галактикой Млечный Путь впервые произошло в 1931 году, но до 1950-х годов радиоастрономия и оптическая астрономия не были связаны друг с другом. С открытием космического радиоизлучения появилась возможность наблюдать то, что не было видимо в оптические телескопы. Наблюдение за радиоволнами помогло обнаружить центр нашей Галактики.

Поскольку длина радиоволн больше, чем длина волн видимого излучения, то для приема радиосигналов необходима большая антенна. Специально для радиоастрономии были построены антенны диаметром 90 метров и больше. Но даже такие большие приборы имеют низкую разрешающую способность, поэтому астрономы с помощью компьютера соединяют радиотелескопы в одну сеть по методу радиоинтерферометрии. Чем больше расстояние между телескопами, тем более четким получается изображение.

Один из таких комплексов соединит 45-метровую антенну радиоастрономической обсерватории «Нобеяма» (Япония), 100-метровую антенну в Бонне (Германия) и 37-метровый телескоп в Соединенных Штатах. Разрешающая способность этой системы, соединенной по методу радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РИСДБ), будет равна одной тысячной секунды дуги, то есть система сможет различать прямоугольные конструкции размером 1,8 метра на поверхности Луныb. Но такая система РИСДБ ограничена диаметром Земли.

Радиоастрономическая обсерватория «Нобеяма» собирается сделать еще один шаг в усовершенствовании приема данных от этого вестника, установив в космосе 10-метровую радиоантенну. Она будет запущена с территории Японии в 1996 году и вместе с радиотелескопами Японии, Европы, Соединенных Штатов и Австралии создаст базу длиной 30 000 километров. Иными словами, эта система будет работать как один гигантский телескоп, диаметр которого почти в три раза больше самой Земли! Разрешающая сила этой системы будет равна 0,0004 секунды дуги, то есть она сможет различать лунные объекты размером 70 сантиметров. Цель этого проекта, названного Программой космических наблюдений с помощью РИСДБ (VSOP), состоит в том, чтобы нанести на карту и исследовать ядра галактик и квазары, где, как предполагают, находятся сверхмассивные черные дыры. Радиоволны, второй вестник Вселенной, не только демонстрируют свои удивительные свойства, но и будут сообщать нам дальнейшие сведения об их источниках.

Третий вестник — рентгеновское излучение

Первые наблюдения рентгеновского излучения были проведены в 1949 году. Поскольку атмосфера Земли не пропускает это излучение, астрономам пришлось ждать появления ракет и искусственных спутников Земли, чтобы с их помощью получать сведения от этого вестника. Так как рентгеновское излучение испускается при сверхвысоких температурах, то с его помощью можно получить информацию о горячих звездных атмосферах, остатках сверхновых звезд, скоплениях галактик, квазарах и предполагаемых черных дырах. (Смотри «Пробудитесь!» от 8 мая 1992 года, страницы 5—9.)

В июне 1990 года в космос был запущен искусственный спутник «Рентген», которому удалось составить полную карту рентгеновского излучения Вселенной. Как показали данные, по всему небу разбросано четыре миллиона источников рентгеновского излучения. Но между этими источниками обнаружено свечение неизвестной природы. Его могут испускать скопления квазаров, считающихся энергетическими ядрами галактик, вблизи которых, по мнению нескольких астрономов, проходит «граница видимой Вселенной». Можно надеяться, что в свое время мы получим больше информации от этого вестника — рентгеновского излучения.

Четвертый вестник — инфракрасное излучение

Первые исследования инфракрасного излучения относятся к 1920-м годам. Поскольку инфракрасное излучение поглощается водными парами, для того чтобы лучше изучить свойства этого вестника, используются орбитальные искусственные спутники. В 1983 году с помощью Инфракрасного Астрономического Спутника была составлена полная карта инфракрасного излучения в космосе и обнаружено 245 389 источников этого излучения. Вероятно, что около 9 процентов этих источников (22 000 объектов) — это далекие галактики.

Оптические телескопы не могут пробиться через скопления газа и пыли в космическом пространстве. А вот благодаря этому четвертому вестнику у нас появилась возможность «заглянуть» через пылевые массы и, что особенно ценно, наблюдать центр нашей Галактики. Ученые планируют вывести на орбиту инфракрасный телескоп, чувствительность которого в тысячу раз больше, чем у Инфракрасного Астрономического Спутника.

Пятый вестник — ультрафиолетовое излучение

Первые астрономические наблюдения ультрафиолетового излучения были сделаны в 1968 году. Бо́льшая часть этого излучения задерживается озоновым слоем и не достигает поверхности Земли. В апреле 1990 года на орбиту был выведен космический телескоп «Хаббл», предназначенный для наблюдений как за видимым, так и за ультрафиолетовым излучениями, который также будет нацелен на 30 квазаров, в том числе и на те, что находятся на расстоянии десяти миллиардов световых летc. Иначе говоря, наблюдения за этим вестником — ультрафиолетовым излучением — даст нам возможность увидеть Вселенную такой, какой она была примерно десять миллиардов лет назад. Есть надежда, что этот вестник откроет многие тайны Вселенной.

Шестой вестник — гамма-излучение

Это высокоинтенсивное излучение с чрезвычайно малой длиной волны. К счастью, атмосфера защищает земную поверхность от проникновения большей части этого вредного излучения. Этот вестник сообщает об ужасных катастрофах во Вселенной. 5 апреля 1991 года Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства запустило в космос обсерваторию по исследованию гамма-излучения. С ее помощью будет осуществляться наблюдение за тем, что происходит с квазарами, сверхновыми звездами, пульсарами, предполагаемыми черными дырами и другими далекими объектами.

С наступлением космической эры у астрономов появилась возможность наблюдать весь электромагнитный спектр: от радиоволн до гамма-излучения. Поистине, это «золотой век» для астрономии. ‘Поднимая глаза наши’, мы можем с помощью этих шести вестников, рожденных в мире звезд, «видеть» колоссальную мудрость их Создателя (Исаия 40:26; Псалом 8:4, 5). И поскольку астрономы продолжают расшифровывать информацию, принесенную этими вестниками, мы будем испытывать те же чувства, что были у Иова, жившего более 3 000 лет назад: «Вот, это части путей Его; и как мало мы слышали о Нем!» (Иов 26:14).

[Сноски]

[Таблица, страница 15]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

0,1 Å Гамма-излучение

1 Å Рентгеновское излучение

10 Å

100 Å Ультрафиолетовое излучение

1 000 Å

4 000—7 000 Å Видимое излучение

10 000 Å Инфракрасное излучение

10 μ

100 μ Радиоволны

1 мм

1 см

10 см

1 м

[Иллюстрация, страница 15]

Космический радиотелескоп, который будет создан в рамках Программы космических наблюдений с помощью РИСДБ, позволит разглядеть на поверхности Луны тело размером 70 сантиметров.

[Сведения об источнике]

VSOP: с любезного разрешения Nobeyama Radio Observatory, Japan

[Иллюстрация, страница 15]

Проект строящегося оптического инфракрасного телескопа «Субару».

[Сведения об источнике]

«Субару»: с любезного разрешения National Astronomical Observatory, Japan