>>

ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО СО ЗВЕЗДАМИ И ТУМАННОСТЯМИ

Для людей далекого прошлого Вселенная была если и не всегда безопасным, но все же устойчивым миром, созданным, казалось бы, единственно для удобства рода человеческого. Едва ли человек тогда сомневался, что его обитель — Земля — занимает главенствующее, центральное положение, тогда как Солнце оправдывает свое существование, снабжая человечество светом и теплом.

Сверкающие звезды, прикрепленные к вращающейся небесной сфере, рассматривались как элементы космической мозаики, предназначенной для украшения ночи.

Вполне естественно было также, что детали небесного пейзажа стали отождествляться с героями и объектами мифологии; это отождествление сохранилось до нашего времени в виде названий групп звезд, или созвездий. Так, непревзойденное по красоте созвездие зимнего неба — Орион — это могучий охотник, палица которого занесена над разъяренным быком — Тельцом (рис. 1). Три яркие отстоящие друг от друга на одинаковые расстояния звезды составляют пояс Ориона, а несколько размытая группа звезд образует его Меч. Позади Ориона —две его собаки, неотступно преследующие убегающего зайца — Lepus. Глаз большего из псов отмечен сверкающим Сириусом, Песьей звездой. У древних египтян Сириус был общеизвестной в народе звездой Нила, появление на небе которой как раз перед восходом Солнца предвещало близкий разлив Нила. Впрочем, греки недолюбливали Сириус, так как, по их- мнению, слияние его лучей с лучами августовского Солнца приводило к сильной жаре летом. В иранской мифологии Сириус был Тиштрая — Великая звезда дождя, которая боролась с Апаоша — демоном засухи. В созвездиях увековечены Геркулес, Лев, Гидра, Персей и Андромеда, а также снаряжение богов и героев — корабль «Арго» Ясона, арфа Орфея и стрела из лука Хирона.

С течением времени эти легенды, отражающие самые первые попытки человека установить свое место в окружающем мире, сменились объективными исследованиями звезд.

Астроном-исследователь обнаружил, что Вселенная — это сокровищница,

Рис. 1. Мифологическая карта неба окрестностей созвездия Ориона.

полная волнующих открытий, причем каждый новый серьезный вклад в совокупность уже известных сведений ведет к возникновению множества новых нерешенных вопросов, что еще более усиливает интерес к погоне за новыми фактами. Запищи будут, вероятно, возникать до тех пор, пока существуют люди, способные их разгадывать.

В этой книге мы отправляемся для астрономических исследований в путешествие, в ходе которого читатель смож'М' сам, хотя бы в малой степени, испытать трепет открытия. Во время нашего путешествия мы будем проникать в кипящие ашосферы звезд и даже погружаться в их глубокие недра. Мы встретимся с любопытными объектами всевозможных видов не только

одиночными звездами, кратными звездами, звездами-карликами и звездами-гигантами, пульсирующими звездами и звездами, поверхностные слои которых иногда отрываются и уносятся прочь при катастрофических звездных взрывах, но также с облаками из газа и диффузного вещества, удивительными пульсарами и теми загадочными источниками гигантских количеств энергии, природа которых пока еще не раскрыта.

Наш курс среди звезд уже проложен на карте, так как (по крайней мере в общих чертах) география доступных нашему наблюдению областей Вселенной известна. Земля — всего лишь один из членов семейства планет, спутников, комет, малых планет и метеорных частиц, которые обращаются вокруг Солнца. В свою очередь, Солнце — одна из огромного множества звезд (порядка ста тысяч миллионов), которые объединены в тонкую линзообразную систему. Эта звездная система, в которую входят как все видимые невооруженным глазом звезды, так и миллионы звезд, слишком слабых, чтобы их обнаружить без телескопа, именуется Галактикой, или системой Млечного Пути.

Положение Солнца в Галактике соответствует точке, находящейся на расстоянии примерно двух третей от центра до периферии. Выявить детали или даже общие черты строения Галактики — дело нелегкое, поскольку мы находимся внутри этой системы. Однако наша Галактика — всего лишь одна из сотен миллионов далеко отстоящих друг от друга других галактик, которые в совокупности образуют наблюдаемую Вселенную. Многие внешние галактики похожи на нашу собственную Галактику и по форме, и по типам входящих в них звезд. Одна из них — знаменитая галактика Андромеды М31 (т. е. ее номер 31 в ка- талоге туманностей, составленном в 1781 г. Шарлем Мессье, рис. 2), другой пример — спиральная галактика в Треугольнике (рис. 3). Обе эти галактики расположены достаточно близко от нас, поэтому при помощи самых крупных телескопов их форму и состав можно изучить в деталях. В частности, исследования галактики М31 показали, что она похожа и по размерам, и по форме, и по составу звезд на Млечный Путь, и эти исследования помогли понять, как следует действовать, чтобы выяснить строение нашей собственной Галактики. Например, теперь уже известно, что обе галактики обладают заметными вздутиями в центре и что много звезд в главном диске сгруппированы в закрученные спиральные рукава. Ниже мы увидим, что свойства звезд, населяющих спиральные рукава, и звезд, которые находятся в окружающих спирали областях или в центральном вздутии'—ядре, совершенно различны.

Несмотря на большую проникающую способность 200-дюймового телескопа, установленного в обсерватории на горе Па- ломар (США), все еще нет никаких данных, указывающих на

Рис. 2. Спиральная галактика Андромеды (М31).

Обратите внимание на спиральные рукава с темными полосами поглощающей материи. По обе стороны от этой спирали имеется по компа.чьоиу — эллиптической галактике. Большая из них — М32 — находится почти прямо ip отив центра спирали.

В действительности рукава Спирали простираются горазд дальше, чем их можно последить на этой фотографии.

то, что мы приблизились к границам наблюдаемой Вселенной, если вообще такие границы существуют. Правда, большая часть нашего исследовательского путешествия будет проходить в пределах нашей собственной Галактики или в пределах Местной системы галактик, но у нас есть все основания считать, чго доступная нашим исследованиям область может служить более или менее типичным образцом для Вселенной в целом.

Путешествие между звездами, вероятно, будет проходить во мгле, потому что межзвездное пространство засорено прожженными облаками из газа и твердых пиленых часшп, вторые ослабляют свет находящихся за ними звсщ п ни iukhiot его покраснение. Подобно мощным прожсыорам, яркие шlt;мды освещают многие из этих облаков, делая их видимыми апроному- исследователю как светлые гуманности. Эго межтсмдиос вещество столь разрежено, что по сравнению с ним плшпосп, газа в условиях самого лучшего лабораторного вакуума нажегся огромной, и все-таки, несмотря на такую крайнюю рп цн-жепиость, пыли между звездами хватает, чтобы скрыть от наших глаз далекие области Галактики. Межзвездный газ испускает излучение как в оптическом, так и в радиодиапазоне, и в настоящее время достигнуты большие успехи по изучению межзвездной среды при помощи крупных радиотелескопов,

Одна из особенностей нашего «тура открытий» состоит в том, что открытия мы сможем совершать без обычного риска, связанного с исследованием неизвестного.

Действительно, благодаря волшебной способности лучей света, рентгеновского излучения и радиоволн распространяться на гигантские расстояния мы можем изучать отдаленные уголки Вселенной, не лишая себя земного комфорта и чувствуя себя в безопасности. Излучения, которые поглощаются земной атмосферой (рентгеновские лучи и некоторые радиоволны), можно изучать при помощи ракет и искусственных спутников, поднимаемых за пределы земной атмосферы.

Сто лет назад астрономы нанесли на карты положения звезд на небе и обозначили их местоположения подобно тому, как на географические карты Земли на основе точных измерений широт и долгот наносятся различные детали ее поверхности. Положения звезд определяют по направлению испускаемых ими световых лучей. Но направление — это только одна из характеристик световых лучей. Свет звезды несет также информацию о физической природе звезд, их массе, яркости, химическом составе, температуре поверхности и даже о внутреннем строении. Радиоволны, идущие от облаков межзвездного газа, рассказывают об их температуре, плотности и химическом составе, и выявляют присутствие протяженных магнитных полей. Лишь сравнительно недавно мы научились читать эти зашифрованные послания звезд и туманностей. Такой анализ стал возможным благодаря современной физике, описывающей поведение и свойства атомов, позволяющие им испускать свет. История выяснения свойств звезд и туманностей, по существу определяемая открытиями современной физики, как раз и является предметом особого внимания в этой книге. 

| >>
Источник: А. Аллер. АТОМЫ, ЗВЕЗДЫ И ТУМАННОСТИ. 1976

Еще по теме ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО СО ЗВЕЗДАМИ И ТУМАННОСТЯМИ:

  1. ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО СО ЗВЕЗДАМИ И ТУМАННОСТЯМИ