Звезды - Вселенная - От плоской Земли до квазаров

Вселенная

От плоской Земли до квазаров
Главная


Земля


Солнечная система


Звезды


Галактика


Размеры Галактики


Другие галактики


Возраст Земли


Энергия Солнца


Типы звезд


Эволюция звезд


Взрывы звезд


Эволюция галактик


Удаляющиеся галактики


Наблюдаемая Вселенная


Начало Вселенной


Бомбардировка частицами


Фотоны большой энергии


Радиоастрономия


Окраины Вселенной



Звезды
Сколь ни интересно микрорадиоволновое излучение тел солнечной системы, радиоастрономия отнюдь не ограничивается его изучением. Более того, самые первые радионаблюдения были связаны с источниками космических микрорадиоволн, находящимися далеко за пределами солнечной системы.
Первые наблюдения Янского проводились в период относительно спокойного Солнца, когда его радиоизлучение сравнительно слабо. Поэтому не оно было тем источником, который открыл Янский, хотя он приписал это радиоизлучение именно ему, обнаружив, что источник радиоволн движется по небосводу вместе с Солнцем. Однако позже он заметил, что источник обгоняет Солнце на 4 мин в сутки. Это означало, что он неподвижен по отношению к звездам, как оказалось потом, он находится в направлении созвездия Стрельца. Не могло быть сомнений, что источник этот — центр Галактики.
Это было открытием первостепенной важности. Облака межзвездной пыли, постоянно заслоняющие центр Галактики и делающие его недоступным для прямого визуального изучения, были совершенно прозрачны для микрорадиоволн. Нам не дано увидеть центр Галактики обычным способом, но мы можем «видеть» его с помощью микрорадиоволн
Ребер, изучая радиоволновое излучение небосвода, составил карту радионеба — схему распределения по небу интенсивности космического радиоизлучения. Главной характерной чертой радионеба оказалась полоса мощного излучения, тянущаяся вдоль Млечного Пути, интенсивность ее излучения была максимальной в направлении на центр Галактики и снижалась по обе стороны от центра. Однако плоскостью Млечного Пути радионебо отнюдь не исчерпывалось. Отдельные пятна высокой интенсивности попадались и в других местах, даже очень отдаленных от полосы Млечного Пути. Большинство этих радиоисточников вначале не удавалось отождествить с каким-либо видимым объектом, но было совершенно ясно, что это не могли быть обычные звезды вроде нашего Солнца. Если большинство звезд испускало микрорадиоволны, так же как Солнце, то центр Галактики не мог излучать достаточно радиоволн, чтобы они доходили до нас с наблюдаемой интенсивностью
Необычность природы радиоисточников подтверждалась тем фактом, что один из них был вскоре отождествлен с Крабовндной туманностью. Я уже упоминал о ней как об источнике рентгеновских и космических лучей. Она оказалась, кроме того, и источником микрорадиоволн — третьим по мощности за пределами солнечной системы.
Можно было бы предположить, что микрорадиоволновое излучение Крабовидной гуманности, гораздо более интенсивное, чем излучение Солнца, объясняется высокими температурами, так же как и рентгеновские, и космические лучи. Однако, по-видимому, это не так. Если бы температура Крабовидной туманности была достаточно высока для возникновения микрорадноволнового излучения такой интенсивности, сама туманность обладала бы гораздо большей видимой яркостью. Кроме того, интенсивность микрорадиоволнового излучения, вызванного высокой температурой, должна падать в более длинноволновом диапазоне пропорционально росту длины волны, а этого в данном случае не наблюдается.
Новые открытия в ядерной физике подсказали возможное объяснение. Для того чтобы заставить движущееся тело изменить скорость или направление своего движения, требуется затратить энергию, и движущееся тело при этом может излучить часть своей энергии. Особенно заметно такое явление в синхротронах — установках, в которых сильные магнитные поля используются для того, чтобы заставить электроны двигаться по кругу, непрерывно обрушивая на них потоки энергии. Электроны испускают при этом синхротронное излучение, длина волны и интенсивность которого зависят от их энергии.
В 1953 г. советский астроном Иосиф Самунлович Шкловский (род в 1916 г) высказал предположение, что Крабовидная туманность, по-видимому, имеет интенсивное магнитное поле, силовые линии которого заставляют электроны двигаться по спирали и испускать при этом синхротронное излучение, и что именно это излучение может включать не только световые, но и микрорадиоволны.
В этом случае направление испускания волн определялось бы направлением магнитных силовых линий. Поэтому колебания таких волн также происходили бы в определенной плоскости и свет Крабовидной туманности был бы поляризованным. Астрономы могут проверить, поляризован свет или нет, и советский астроном В. А. Домбровский первым установил, что свет Крабовидной туманности действительно поляризован, после чего это подтвердили и другие астрономы. Снимки Крабовидной туманности, сделанные через поляризационные фильтры, ориентированные в определенных направлениях, в каждом случае имеют характерные очертания, которых и следовало ожидать, если свет поляризован.
Успехи, достигнутые при изучении Крабовидной туманности, позволили высказать предположение, что часть нетеплового излучения Юпитера также может быть синхротронным излучением. Это означало бы, что магнитное поле Юпитера в десятки раз мощнее магнитного поля Земли. Если учесть быстрое вращение Юпитера (один оборот за 10 час по сравнению с 24-часовыми земными сутками, хотя диаметр Юпитера в 11 раз больше земного), такое предположение представляется вполне вероятным. К 1960 г. было установлено, что микрорадиоволновое излучение Юпитера поляризовано именно в том направлении, какого можно было бы ожидать, если бы магнитные полюсы Юпитера, как и магнитные полюсы Земли, располагались вблизи его географических полюсов.
К этому времени уже было известно, насколько эффективно магнитные силовые линии захватывают частицы вокруг Земли, и были открыты радиационные пояса. Поэтому можно было предположить, что Юпитер имеет заметно более мощную магнитосферу, чем Земля. В 1962 г. после взрыва в верхних слоях атмосферы ядерной бомбы магнитные силовые линии Земли были перегружены захваченными заряженными частицами, которые, летая по спирали взад и вперед вдоль силовых линий, испускали поддающееся обнаружению синхротронное излучение. Это заполнило все пробелы, и теория синхротронной природы микрорадиоволнового излучения Крабовидной туманности (и многих других радиоисточников) была принята всеми.
Крабовидная туманность — это почти наверняка остатки Сверхновой, и другие радиоисточники также можно отождествить с известными Сверхновыми, вспыхивавшими в нашей Галактике. Примером этому могут служить Сверхновые Тихо Браге и Кеплера Однако наиболее мощный источник радиоизлучения не связан ни с одной из известных Сверхновых. Его называют «Кассиопея А», так как он находится в этом созвездии Кассиопее А не соответствует никакой примечательный видимый объект—рассмотреть в этой области удается только облака и языки газа, удаленные от нас на 10 000 световых лет. При дальнейшем изучении оказалось, что этот газ чрезвычайно горяч и находится в очень бурном движении. Это вполне могут быть остатки Сверхновой, которая вспыхнула в начале XVIII в, но осталась незамеченной, так как из-за дальности расстояния была недостаточно ярка — в то время интерес к Новым звездам был столь мал, что внимание наблюдателей могло привлечь только очень яркое светило. Вторым интересным источником является IC 443 — тоже туманность, которая может быть остатками Сверхновой, вспыхнувшей примерно 50 000 лет назад. Белых карликов, связанных с этими туманностями, мы увидеть не можем — опять-таки из-за расстояния.
Вполне логично предположить, что источником общего микрорадиоволнового излучения Млечного Пути могут быть вспыхивавшие в нем Сверхновые, но это не обязательно единственный источник. Существуют красные карлики особого типа, у которых иногда замечаются нерегулярные увеличения блеска. Предполагается, что их яркость возрастает из-за вспышек, похожих на солнечные, но более интенсивных, и что эти вспышки, так же как и солнечные, сопровождаются микрорадиоволновым излучением. Совместные исследования английского астронома Альфреда Чарльза Бернарда Ловелла (род. в 1913 г) и американского астронома Фреда Лоренса Уиппла (род. в 1906 г.) показали, что интенсивность микрорадиоволнового излучения этих звезд действительно увеличивается с ростом блеска, и эти вспыхивающие звезды стали первыми более или менее обычными звездами, с которыми были отождествлены источники радиоизлучения.
 
< Пред.   След. >