Астрономия невидимого

Астрономия невидимого.
Долгое время астрономы могли исследовать космические объекты только по их видимому излучению. Это было серьёзным ограничением, поскольку видимый свет составляет только небольшую часть спектра электромагнитного излучения.

Видимый свет соответствует интервалу длин волн от 4000 А у фиолетовой границы до 7200 А - у красной. Свет, длина волны которого выходит за эти пределы, не воспринимается нашим зрением. За фиолетовой областью видимого спектра идут ультрафиолетовое излучение и очень коротковолновое всепроникающее гамма-излучение. За красной границей спектра находится инфракрасное, микроволновое и радиоизлучение, длины волн которого могут превосходить многие километры.


Радиоволны из космоса.
Космическое радиоизлучение было открыто в 1931г. Карлом Янским(1905-1950) в США совершенно случайно: Японский радиоинженер, изучал природу атмосферных помех и обнаружил, что принимает излучение, приходящее от неба. Его источником оказался Млечный Путь. Перед второй мировой войной американец Г.Ребер изготовил чашеобразный радиотелескоп и составил первую радио карту Млечного Пути. Во время войны британская группа, руководимая Дж.С.Хеем, обнаружила, что помехи работе системы радиолокаторов вызываются не передачами из германии, как считали сначала, а радиоизлучением, исходящим от Солнца. Позднее появились радиотелескопы и начала быстро развиваться новая отрасль науки. Выяснилось, что Солнце - действительно источник радиоизлучения, но по космическим стандартам не особенно сильный и "бросается в глаза" только благодаря близости к Земле. Стало известно, что Юпитер является источником радиоволн. Однако большая часть космических источников радиоволн находится далеко за пределами Солнечной системы. В нашей Галактике это - многочисленные остатки взрывов сверхновых, среди которых наиболее примечательна Крабовидная туманность. Ещё дальше находятся радиогалактики, интенсивно излучающие длинные радиоволны.


Радиоастрономия чрезвычайно пополнила наши знания о Вселенной. Без нее мы немного бы знали о пульсарах, являющихся нейтронными звёздами, или о квазарах - внегалактических объектах, возможно наиболее мощных с точки зрения энергии излучения из известных космических объектов. Более того, доступные изучению радиоволны приходят к нам с более далёких расстояний, чем волны видимого света, поэтому вся информация о самых удалённых областях Вселенной целиком получена из радионаблюдений.


Инфракрасное излучение.
За длинноволновой границей видимого света находится инфракрасная область электромагнитного спектра. Большая часть инфракрасного излучения поглощается в атмосфере, поэтому она исследуется с помощью приборов ,установленных на спутниках. Однако существует несколько "окон", через которые инфракрасное излучение проникает через атмосферу и может наблюдаться с земли. Эти исследования дают нам основную долю сведений об эволюции звёзд. Например, есть очень молодые звёзды, такие, как переменная V1057 в созвездии Лебедя, которая, по-видимому, окружена пылевыми облаками; пыль, нагреваемая звездой, даёт добавочное инфракрасное излучение. Есть даже такие объекты, которые можно обнаружить только с помощью инфракрасной техники, например объект Беклина в туманности Ориона. Весьма вероятно, что это очень яркая звезда, по светимости примерно в миллион раз превосходящая Солнце, но её не видно, поскольку она скрывается в туманности, через которую проникает лишь её инфракрасное излучение. Второй компонент затаенной двойной - ипсилон Возничего - тоже обнаруживается лишь в инфракрасных лучах: либо потому, что это очень молодая звезда, ещё недостаточно горячая, чтобы излучать в видимой области, либо это - черная дыра, и излучение, которое мы регистрируем, обусловлено пылью, находящейся вблизи её границы.


Ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение.
Ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение (излучения с длинами волн короче 2900А) лежат за коротковолновой границей видимого спектра. Приборы для их изучения приходится поднимать на ракетах и спутниках, так как излучения этих видов поглощаются даже в верхней атмосфере. Много рентгеновских источников концентрируется к плоскости Млечного Пути, а, следовательно, находится в пределах нашей Галактики, хотя до нас доходит рентгеновское излучение и от более удаленных источников. Знаменитая галактика М87 в созвездии девы, известная как радиоисточник, излучает и в рентгеновском диапазоне.

Крабовидная Туманность в нашей Галактике, находящаяся на расстоянии 6000 световых лет от земли, содержит пульсар он же рентгеновский источник. Известны также рентгеновские двойные звёзды, каждая из которых состоит из звёзды, дающей рентгеновское излучение, обращающейся вокруг нормальной звезды-гиганта; есть и короткоживущие рентгеновские источники, которые сильно излучают в течение нескольких недель или месяцев, а затем ослабевают и исчезают. Многочисленные исследования космического рентгеновского излучения выполнены с помощью английского спутника "Ариэль-5", запущенного в октябре 1947г.

Гамма-излучение также приходится наблюдать с помощью приборов, установленных на ракетах. Астрономия гамма-лучей, хотя и находится в зачаточном состоянии, имеет огромные перспективы. «Астрономия невидимого» произвела подлинную научную революцию и уже представляет собой вполне сформировавшуюся, жизненно важную часть астрономических исследований.