Павел Шаров - Из Солнечной системы к ближайшей звезде
Он снова переключил рычаг, и на экране появилось светящееся облако с ярко светящимся центром.
– А это так называемая протозвезда. Мы видим, как под действием силы тяжести сгущаются газовые облака, нагреваются в центре, и там скоро образуется новая звезда. А вот здесь, в созвездии Тельца, обнаруживается свечение газовых облаков при образовании новых планет.
А вот посмотри, вокруг яркой звезды Веги светится космическая пыль. Она светится в инфракрасном диапазоне, потому что очень горячая звезда Вега сильно нагревает все вокруг, в том числе и космическую пыль.
Так вот, с помощью инфракрасных лучей мы можем наблюдать рождение новых звезд и планет, а также с большой точностью измерять температуру звезд, планет, комет и других космических объектов. Интересно?
– Да, интересно.
– Ну, тогда продолжим. Посмотрим ту же самую картинку в ультрафиолетовом диапазоне.
На экране опять все изменилось. На нем ярким пламенем загорелись некоторые звезды.
– Ультрафиолетовые лучи, – продолжал рассказывать Петр, – которые излучаются Солнцем и другими звездами, не проходят сквозь атмосферу Земли. Поэтому увидеть картину космоса в ультрафиолетовом спектре можно только из космоса. У нас на Земле, на высоте тридцать – тридцать пять километров, жесткие ультрафиолетовые лучи поглощаются озоном, который охраняет нас от ожогов. Раньше люди использовали в холодильниках материалы, которые при испарении разрушали озоновый слой и чуть было не погубили все живое на Земле. Потом пришлось много потрудиться, чтобы восстановить этот слой. Как мы видим, те звезды, которые в инфракрасном диапазоне были не видны, теперь ярко вспыхнули в ультрафиолетовом. Это новые, крупные и очень горячие звезды, например, Ригель в созвездии Орион. Они излучают более короткие волны, которые мы сейчас и наблюдаем.
Дядя Петя переключил рычаг, и на экране вновь все изменилось.
– А теперь мы видим космос в рентгеновском диапазоне. Вот посмотри, это известная тебе Крабовидная туманность.
На экране Вася увидел большое светящееся облако.
– Как большое яблоко, – сказал Вася, – только в центре темнота.
– Здесь в созвездии Тельца произошел взрыв сверхновой звезды. Взорвавшаяся водородная оболочка разлетелась и продолжает разлетаться с огромной скоростью. Вот эта оболочка из быстро летящих электронов и светится сильными рентгеновскими лучами. А сама звезда съежилась под действием огромной силы тяжести, направленной в центр, и превратилась в нейтронную звезду. Эта звезда вращается вокруг своей оси со скоростью тридцать оборотов в секунду. Это пульсар.
– Я знаю, мне мама говорила.
– А вот тоже известная тебе самая близкая к нам галактика под названием Большое Магелланово Облако. Здесь тоже когда-то была вспышка сверхновой звезды, и образовался шар рентгеновского излучения.
Вот здесь самая близкая к нам рентгеновская двойная звезда. Она расположена от нас на расстоянии сто семьдесят световых лет. Одна звезда похожа на наше Солнце, а другая – нейтронная. Светится не звезда, а газ, который перетекает с нормальной звезды на нейтронную, разгоняется до околосветовой скорости и поэтому начинает излучать рентгеновские лучи.
А теперь давай посмотрим на двойную звезду Лебедь Х-1 в созвездии Лебедя. Она находится от нас на расстоянии шести тысяч световых лет.
На экране возникла большая звезда, с которой потоком стекает светящийся газ и наматывается на маленькую невидимую точку.
– Черная дыра! Черная дыра! – узнал Вася.
– Да, это действительно черная дыра, на которую наматывается шлейф светящегося газа. Черная дыра малюсенькая по размеру, но по массе не уступает своей огромной соседке. Скорость газа около дыры большая, температура миллионы градусов, вот газ и светится, пока не приблизится совсем близко к черной дыре. А потом пропадает в этой дыре вместе с изучаемым светом. Поэтому она и называется черной, потому что ни ее не видно, ни того, что на нее попало. Все, что на нее попало, в ней и пропало.
А теперь посмотрим на окружающие нас галактики в рентгеновском излучении.
На экране появилось множество ярких точек.
– Видишь, в каждой из галактик сотни, тысячи светящихся точек, означающих гибель звезд и продолжение их жизни в потухшем состоянии. Что это значит? Это значит, что в оптическом диапазоне, то есть своими глазами, мы видим только малую толику, всего одну двадцатую часть той материи, которая находится в космосе. А с помощью новейшей аппаратуры мы можем наблюдать рождение и смерть звезд и планет.
Петр включил следующий аппарат, и экран наполнился множеством вспышек.
– Я включил аппаратуру приема гамма-лучей. Гамма-излучение – это излучение, связанное с ядерными процессами. Как я уже говорил, радиоактивный распад в ядрах атомов приводит к излучению нейтронов, протонов и электромагнитных волн – гамма-излучений. Эти излучения возникают при вспышках на Солнце, при появлении на нем протуберанцев, при взрывах в звездных скоплениях, особенно в центрах галактик. Вращающиеся вокруг друг друга потухшие карлики или нейтронные звезды постепенно теряют энергию и падают друг на друга, происходит ядерный взрыв. Мы видим этот взрыв в виде вспышек в диапазоне гамма-лучей.
Затем на экране появилась другая картинка вытянутого шлейфа, который закручивался вокруг маленькой точки.
– А это большая звезда в созвездии Орла, а рядом черная дыра, которая отсасывает у звезды газовый поверхностный слой, который и излучает гамма-лучи вместе с рентгеновскими. Ну, как? Устал?
– Нет пока.
– Тогда несколько слов о радиоастрономии. Когда электроны разгоняются, они излучают, кроме того, и радиоизлучения. Радиоизлучение очень слабое по сравнению с другими излучениями, но оно отличается тем, что слабо поглощается в пространстве и в атмосфере Земли. Поэтому, если источник излучений находится очень далеко, все лучи затухают, а радиосигналы, тем не менее, до нас доходят. Вот посмотри.
Петр снова переключил рычаг, и на экране появилась неизвестная картина.
– Теперь я включил радиотелескоп. Видишь эти точки?
– Вижу.
– Это большие галактики, но находятся они от нас на расстояниях миллиардов световых лет. И разлетаются они от нас с огромной скоростью, почти со скоростью света. Это так называемые квазары. Мощность радиоизлучения этих квазаров превышает мощность излучения Солнца в миллиарды раз. Так вот, все виды электромагнитных излучений от квазаров на этих гигантских расстояниях затухли, рассеялись, поглотились космическим газом, а радиосигналы дошли.
Он снова сфокусировал изображение на экране на одной точке.
– Очень часто радиосигналы возникают при столкновении галактик. Например, в шестнадцати миллионах световых лет от нас находится эллиптическая галактика NGC-5128. Там имеется яркий источник радиоизлучений. Возник источник из-за того, что она столкнулась со спиральной галактикой.
Потом он нашел на экране еле-еле заметную точку.
– Вот в этом месте надо искать потухший пульсар, то есть нейтронную звезду, у которой рентгеновское, гамма- и даже инфракрасное излучения уже потухли, и она испускает только радиосигналы.
И последнее. Важной задачей в радиоастрономии является изучение спектров веществ, находящихся в космосе. Дело в том, что каждый из атомов и молекул излучает радиосигналы на определенной частоте, то есть имеет свою узкую полоску в спектре той радуги, с которой мы начали разговор. Изучая эти узкополосные излучения, мы узнаем, из чего состоит та или иная звезда, планета, газообразование. Вот я тебе сейчас покажу линию водорода, которого в космосе находится более половины всей массы Вселенной.
На экране появилась светлая полоска.
– Видишь эти полоски?
– Да, вижу.
– Вот эта спектральная линия показывает, на какой частоте излучает водород. По этим спектральным линиям мы можем обнаружить в космосе другие атомы и молекулы. Таким образом, кроме рождения и смерти звезд мы можем с помощью нашей аппаратуры наблюдать состояние этих звезд и планет и, что самое главное, определять, из чего они состоят. Например, какая на той планете температура, какая сила тяжести, есть ли там вода и многое, многое другое.
А теперь, Вася, я включаю объемное изображение при включении всех диапазонов частот со всех шести систем аппаратуры, установленных вокруг корабля.
Афанасий Николаевич, – обратился Петр к Афанасию, – разрешите отключить все экраны на десять секунд.
