Поднимаясь выше облачного покрова нашей атмосферы, ультрафиолетовые обсерватории становятся окном в мир, который недоступен нашему глазу. Эти чудеса техники представляют собой не просто телескопы, а настоящие ключи к пониманию космических тайн. Ультрафиолетовое излучение, которое иначе было бы недоступно для наблюдения из-за поглощения озоновым слоем, становится доступным благодаря им. Поговорим об ультрафиолетовых обсерваториях.
Излучение, скрытое от наших глаз
Интерес астрономов к ультрафиолетовому излучению не случаен. Оно представляет собой уникальную возможность изучать процессы, которые обычно остаются скрытыми от нашего взгляда.
Следя за потоками ультрафиолетового излучения из космоса, астрономы оказались на пути к самым удивительным открытиям. Ультрафиолетовое излучение привлекает пристальное внимание астрономов. И вот, когда кажется, что все загадки уже раскрыты, когда кажется, что нет ничего, что может удивить нас в этом космическом море, всплывает новый сюжет.
Ультрафиолетовое излучение Солнца и звёзд практически полностью поглощается озоновым слоем нашей атмосферы, поэтому ультрафиолетовые кванты можно регистрировать только в верхних слоях атмосферы и за её пределами.
Изучение ультрафиолетовых лучей из космоса — это как разгадка загадочного шифра. Этот вид излучения открывает перед нами новые горизонты понимания Вселенной.
Интерес астрономов к УФ-излучению обусловлен в большой степени тем, что именно в этом диапазоне излучает самая распространённая молекула во Вселенной — молекула водорода — и находится самая яркая линия атомарного водорода — Лайман-альфа.
Линия Лайман-альфа — это спектральная линия водорода (или, в общем случае, водородоподобного атома) в серии Лаймана.
Она излучается в случае, когда электрон в атоме переходит с уровня n = 2 в основное состояние (n = 1), где n — главное квантовое число.
Для атома водорода длина волны линии составляет 1215,67 ангстремов, что соответствует частоте около 2,47⋅1015 Гц. Линия находится в ультрафиолетовой области спектра электромагнитного излучения.
Первые УФ-обсерватории
Впервые ультрафиолетовый телескоп рефлектор с диаметром зеркала 80 см и специальный ультрафиолетовый спектрометр выведены в космос на совместном американо-европейском спутнике «Коперник», запущенном в августе 1972 г. Наблюдения на нём проводились до 1981 г.
Наиболее знаменит другой ультрафиолетовый спутник — , который, без сомнения, можно считать одним из самых удачных космических проектов. Спутник IUE вышел на орбиту в январе 1978 г. и начал свои многолетние наблюдения. На нём были установлены зеркальный телескоп и два спектрографа.
На спутнике IUE проводились наблюдения самых разнообразных объектов: от комет и планет до удалённых галактик. Об этих наблюдениях написано несколько книг, опубликовано около 3 тыс. статей в научных журналах, проведено более 10 крупных научных конференций.
Отечественный рекорд длительности работы космической обсерватории
Отечественный рекорд длительности работы космической обсерватории на орбите также принадлежит ультрафиолетовому телескопу. Спутник «Астрон» покинул Землю в марте 1983 г. Предполагалось, что он проведёт на орбите один год. УФ-наблюдения проводились на телескопе рефлекторе «Спика» с диаметром зеркала 80 см и на ультрафиолетовом спектрометре. Телескоп прекратил наблюдения лишь в июне 1989 г., на много превысив ожидаемое время работы.
На ультрафиолетовой обсерватории «Астрон» проводились исследования звёзд, в том числе с необычным химическим составом, новых и сверхновых звезд, в частности знаменитой сверхновой 1987 г. В Большом Магелановом Облаке, других галактик, газовых туманностей и комет.
Роль ультрафиолетового излучения в исследованиях космоса
Ультрафиолетовое излучение звезд и галактик предоставляет ученым уникальную информацию о физических процессах, происходящих в этих объектах, и их эволюции. Вот несколько ключевых аспектов, которые ультрафиолетовое излучение может раскрыть:
1. Температура и состав: Ультрафиолетовое излучение варьирует в зависимости от температуры и состава поверхности и атмосферы звезды. Изучение ультрафиолетового спектра позволяет астрономам определять температуру и химический состав звезды, что в свою очередь помогает понять их эволюцию и физические свойства.
2. Молодые звезды: Молодые звезды испускают большое количество ультрафиолетового излучения в результате ярких термоядерных реакций, происходящих в их ядрах. Изучение ультрафиолетовых свойств молодых звезд позволяет понять процессы их формирования и ранней эволюции.
3. Экстремальные условия: Ультрафиолетовое излучение может предоставить информацию о объектах с экстремальными условиями, такими как черные дыры, нейтронные звезды и галактические ядра. Эти объекты могут испускать интенсивное ультрафиолетовое излучение в результате активных ядерных или гравитационных процессов.
4. Взаимодействие с окружающей средой: Ультрафиолетовое излучение может взаимодействовать с окружающей средой, такой как межзвездный газ и пыль, и вызывать яркие эмиссионные линии. Изучение этих линий позволяет астрономам понять структуру и состав межзвездной среды и ее влияние на процессы звездообразования и галактическую эволюцию.
5. Космология: Ультрафиолетовое излучение далеких галактик может быть использовано для изучения космологических процессов, таких как расширение Вселенной и эволюция галактических структур. Анализ ультрафиолетовых данных из далеких галактий помогает уточнить модели космологического развития Вселенной.
Заключение
Таким образом, ультрафиолетовые обсерватории продолжают оставаться одними из наиболее мощных инструментов в астрономических исследованиях. Они не только расширяют наше понимание Вселенной, но и помогают нам задавать новые вопросы и искать ответы в бескрайних просторах космоса.
Спасибо, что дочитали до конца! Если вам понравилась статья, не забудьте поставить лайк и подписаться на канал.
