На протяжении тысячелетий астрономы попросту не знали, что есть возможность наблюдать нечто, отличное от видимого света, излучаемого звёздами. Знаете, что такое ойкумена?
Древние картографы назвали совокупность заселенных людьми областей земного шара ойкуменой. За пределами ойкумены, по их мнению, обитали трудно поддающиеся описанию страшилища и монстры.
Еще в 1960 г. вся наблюдаемая в крупные телескопы часть Вселенной тоже казалась ученым в основном обжитой ойкуменой. На краю этой обжитой области всплыли, вдруг, из неизвестности, не укладывающиеся ни в какие теоретические рамки монстры – квазары.
Обо всём по-порядку...
Спектр электромагнитных колебаний.
Обычный белый луч света состоит из семи цветов радуги:
- Красный
- Оранжевый
- Жёлтый
- Зелёный
- Голубой
- Синий
- Фиолетовый
Порядок цветов легко запомнить, если знать фразу: «каждый охотник желает знать, где сидит фазан»
С фиолетового конца к видимому свету примыкает невидимое ультрафиолетовое излучение. То самое, под действием которого появляется загар на теле. За ним - невидимое рентгеновское излучение. С его помощью делают снимки при переломах, просвечивают лёгкие и другие внутренние органы. При распаде радиоактивных веществ образуется гамма излучение.
А с красного конца к видимому свету примыкает невидимое инфракрасное излучение. Оно несёт тепло. И, наконец, каждый имеет представление о радиоволнах - ультракоротки (УКВ), коротких, средних и длинных, которые постоянно используются широковещательными радиостанциями всех континентов.
Все эти излучения имеют одинаковую сущность. Это электромагнитные волны, которые отличаются друг от друга длинами. По мере изменения длины волны коренным образом меняются свойства излучения. Совокупность электромагнитных колебаний разных длин волн называется их спектром. Самые короткие длины имеет гамма излучение. Видимый свет в спектре занимает узенькую полоску. К радиоволнам относят всякое электромагнитное излучение с длинами волн больше нескольких миллиметров.
Звёзды во Вселенной излучают не только видимый свет. Их излучение распределено практически по всему спектру электромагнитных колебаний. Когда учёные об этом узнали, им пришлось столкнуться с давним «врагом» - атмосферой Земли, которая поглощает идущее из космоса излучение почти всех длин волн, за двумя исключениями.
- Она почти полностью пропускает видимый свет и небольшую часть примыкающего к области видимого света ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Это одно, так называемое, «окно прозрачности» атмосферы.
- Другое «окно прозрачности» попадает на часть радиодиапазона с длинами волн от 1 см до 30 м
Человеческий глаз прекрасно приспособлен к первому из «окон прозрачности». Случайное совпадение? Конечно, нет. Путём естественного отбора органы чувств земных существ приспосабливались к окружающим условиям и постепенно преобразовывались так, чтобы быть максимально полезными.
Представьте, что глаза человека воспринимали бы, например, только рентгеновское излучение.. Но ведь атмосфера задерживает это излучение не только от далёких звёзд, но и от Солнца. И значит, существо с «рентгеновскими глазами» блуждало бы по поверхности Земли в потёмках, никогда не видя Солнца.
Другой пример. Человеческий глаз лучше всего распознаёт жёлтый свет. Для глаза это самая чувствительная часть видимого света. Почему? Да потому, что Солнце - жёлтая звезда.
Вторым «окном прозрачности» начали пользоваться значительно позже, по мере развития радиотехники. Радиошумы внеземного происхождения были случайно обнаружены в 1931 году инженером американской компании при изучении помех при дальней радиотелефонной связи. Позднее была составлена радиокарта неба.
Также случайно было обнаружено и радиоизлучение Солнца. Во время второй мировой войны фашистская авиация регулярно бомбила Лондон. Англичанам удалось наладить сеть радиолокаторов, которые обнаруживали появляющиеся с востока самолёты противника. Однако, в феврале 1942 года их противовоздушная оборона была сбита с толку: несколько английских радиолокаторов были «ослеплены» мощными сигналами неведомой радиостанции. Её не отыскали ни в Германии, ни в других странах Европы. Этой таинственной «вражеской» радиостанцией оказалось Солнце.
С тех пор началось систематическое «прослушивание» всего неба в различных участках радиодиапазона и уже в 1946 году надёжно установили факт радиоизлучения Луны. Но сюрпризом было другое: в том же году англичане нежданно-негаданно отыскали в созвездии Лебедя изолированный источник радиоизлучения, получивший название Лебедь А.
По господствовавшим в ту раннюю пору радиоастрономических исследований представлениям источниками радиоизлучения в межзвездной среде служили громадные газовые скопления, и, тем самым, радиоволны из мировых глубин должны были регистрироваться только на очень и очень протяженных участках неба. Источник же Лебедь А со всей очевидностью имел небольшие угловые размеры; его описывали рабочим термином «точечный источник». Вскоре, ко все более возрастающему удивлению радиоастрономов, были обнаружены новые точечные источники – в созвездиях Тельца, Девы, Центавра. Самый мощный точечный радиоисточник был найден в созвездии Кассиопеи.
Волнения в связи с открытием отдельных точечных радиоисточников поначалу быстро улеглись, поскольку наиболее мощные из них были вскоре отождествлены на небе с давно известными приметными оптическими объектами. Одна группа источников радиоволн была отождествлена с газовыми туманностями, возникшими на месте вспышек Сверхновых звезд. Так оказалось, что «шумный» радиоисточник Телец А совпадает по положению на небе со знаменитой Крабовидной туманностью, следом вспышки «звезды-гостьи», описанной в китайских хрониках 1054 года.
Стремительно расширяющиеся газовые оболочки, скинутые сверхновыми звездами, как показала теория, действительно должны служить компактными источниками электромагнитного излучения в радиодиапазоне. Эти источники принадлежат нашей Галактике.
Радиоисточники второй группы отождествились с другими галактиками: Дева А и Центавр А, например, явно совпадали по их положению на небе с примечательными галактиками NGC 4486 и NGC 5128.
Аномальный вид этих галактик на фотографиях – сложная структура и наличие выбросов вещества – свидетельствовал о том, что в их недрах могут протекать покуда неизвестные, но очень бурные процессы. Чтобы отличить подобные «шумные» в радиодиапазоне галактики от остальных, им дали общее наименование радиогалактик.
Таким образом, стало понятно, что все галактики являются источниками радиоизлучения, но только обыкновенные спиральные галактики наподобие нашего Млечного Пути, составляющие большинство наблюдаемых на небе галактик, излучают энергию в радиодиапазоне сравнительно скупо, а галактики с какими-либо отчетливо выраженными аномальными свойствами – к примеру, сталкивающиеся, взаимодействующие, взрывающиеся галактики – попадают в специально выделенную разновидность «шумных» галактик.
Радиоастрономы подтвердили, что источниками «тихого» радиоизлучения обычных спиральных галактик являются скопления межзвездного водорода, сосредоточенные преимущественно в их спиральных рукавах. В связи с этим они «прослушали» радиоголос водорода нашей собственной Галактики и первыми построили карту ее спиральной структуры. Этим методом были открыты основные спиральные ветви нашей Галактики.
Самым важным и, как водится, совершенно непредвиденным результатом кропотливой работы многих астрономов над отождествлением точечных радиоисточников с объектами звездного неба, наблюдаемыми в оптическом диапазоне, явилось открытие нового, никем теоретически непредсказанного класса внегалактических образований.
Несколько десятков «шумных» радиоисточников, отождествленных в оптическом диапазоне, оказались бледными, по внешнему виду совершенно невзрачными, слегка размытыми голубоватыми точками. Они настолько слабы, что на первый взгляд никак не выделяются среди миллиардов других очень слабых звездочек. Полное название, которое дали астрономы этим удивительным созданиям природы – квазизвездные источники радиоизлучения.
Латинское слово «квази» в научных терминах означает «как бы, подобный чему-либо»: «квазизвезда» – «как бы звезда», «звездоподобный объект». Слово «звезда» по-английски произносится «стар». От слов «квази» и «стар» появилось сокращение «квазар». Появилось оно далеко не сразу, но именно под этим именем необычные радиоисточники в конечном счете и вошли в научную литературу.
Поначалу предполагали, что квазары расположены сравнительно недалеко: где-то на окраине нашей собственной Галактики. Уж очень мощным должно было бы быть их радиоизлучение, если предполагать значительную удаленность квазаров. Однако изучение спектров квазаров, предпринятое с помощью 5-метрового телескопа, принесло ошеломляющие результаты. Красное смещение у квазаров достигает невообразимой величины. Они удаляются от нашей Галактики со скоростями, близкими к скорости света. Самые стремительные из них имеют скорость, равную 80-90% скорости света!
В 1988 г. из Австралии пришло сообщение об обнаружении самого далекого квазара. Расстояние до него в соответствии с измеренным красным смещением должно составлять около 14 млрд световых лет. Такая величина чудовищна даже для видавших виды астрономов!
Если принимать все эти данные за чистую монету, то квазары следует признать наиболее удаленными от нас объектами Вселенной, т.е расположенными на краю ойкумены или за её пределами.
По космическим масштабам квазары оказались ничтожно малыми объектами. Но если их размеры невелики, а видим мы их на столь чудовищных удалениях, то они должны излучать небывалые потоки энергии. Некоторые из них, согласно подсчетам, излучают больше энергии, чем добрая сотня больших галактик, насчитывающих в своем составе в общей сложности до 10 тысяч миллиардов звезд.
Что же это за образования? Каковы те невообразимые источники энергии, по сравнению с которыми даже взрывы сверхновых звезд выглядят новогодними хлопушками? Какую роль играют эти «ископаемые чудовища» в развитии Вселенной?
В качестве основного неиссякаемого источника энергии во Вселенной, мощность которого в масштабах галактик может в миллионы раз превосходить мощность всех других известных источников энергии, вместе взятых, астрономы-теоретики в наши дни все чаще называют гравитацию. Именно в силах, возникающих вследствие взаимного притяжения огромных масс, они склонны видеть «главную пружину Вселенной».
На «линии огня» современной астрономической науки, на её переднем крае не прекращается борьба идей, постоянно идут активные «боевые действия» между учёными, которые исследуют связи между тремя известными ныне группами необычных небесных объектов: ядрами активных сейфертовских галактик, радиогалактиками и квазарами.
У радиоастрономов богатые перспективы. И одна из очень увлекательных задач для них – связь с внеземными цивилизациями. Если существующая где-то на иных планетах цивилизация захочет связаться со своими братьями по разуму, то сделать это, как нам представляется, удобнее в радиодиапазоне.
---------------------------------
Чаще смотрите на небо - оно подарит мир и покой Вашей душе.