Любительская астрономия: люди открывшее небо
Шрифт:
Клайд Томбо
Он принял решение изучать астрономию самостоятельно и собственноручно сделать телескоп. В этом предприятии он потерпел сначала несколько неудач – заготовки зеркал портились даже от неподходящей температуры в помещении! Для соблюдения температурного режима при обработке зеркала рефлектора, Томбо выкопал погреб, и в нём обрабатывал стеклянные диски для своего 9-дюймового рефлектора. Он решился послать свои рисунки лунных кратеров, спутников Юпитера, поверхности Марса в Лоуэлловскую обсерваторию. Там они были высоко оценены специалистами.
В
В начале апреля 1929 года Клайд, работавший на 13-дюймовом астрографе, начал съемку звёзд в созвездии Близнецы, где по вычислениям Лоуэлла должна была находиться «Планета Икс». Для поиска неизвестной планеты он сравнивал снимки одного и того же участка неба с интервалом 2–3 ночи на блинк-компараторе – приборе, дающем возможность увидеть перемещение объекта путем быстрого перевода взгляда с одного снимка на другой. Работать приходилось по 14 часов в сутки.
В ходе выполнения этой программы Клайд Томбо обнаружил новую комету, сотни новых астероидов, много переменных звёзд; провел исследование по пространственному распределению галактик.
18 февраля 1930 года, анализируя фотопластинки, он увидел, что вблизи звезды Дельта Близнецов одна из слабых точек «запрыгала» – это был Плутон.
Имя новой планете выбрали в том числе и потому, что первые две его буквы совпадают с инициалами Персиваля Лоуэлла.
В 1932 году, уже после своего открытия, Клайд Томбо поступил в Канзасский университет, который окончил в 1936 г. Продолжал работать в Лоуэлловской обсерватории до 1943 г. Далее преподавал в Аризонском колледже во Флагстаффе, в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, работал в Абердинской баллистической лаборатории в Лас-Крусесе (штат Нью-Мексико), с 1955 г. – также в университете штата Нью-Мексико (с 1965 – профессор, с 1973 – почётный профессор).
За открытие Плутона Клайд Томбо был удостоен специальной медали с изображением Уильяма Гершеля. Кроме того, за вклад в астрономическую науку был удостоен медали им. X. Джэксон-Гуилт Лондонского королевского астрономического общества (1931) и других наград.
Так судьба соединила в одном открытии богатого бизнесмена и паренька из бедной семьи, одинаково увлеченных астрономией.
6. Расширяя диапазоны
Лучи видимого света – не единственные вестники из космических глубин. Космос пронизан и другими видами электромагнитных излучений. Это радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Все эти излучения, а также частицы космических лучей (протоны, электроны, нейтрино) и открытые в 2016 году гравитационные волны, несут ценнейшую информацию о физических явлениях во Вселенной.
Ещё в конце XIX века учёные предполагали, что радиоволны, отличающиеся от видимого света только частотой, также должны излучаться небесными телами, в частности Солнцем. Радиоастрономия как наука берёт своё начало с экспериментов американского радиоинженера Карла Янского, проведённых в 1931 году.
Янский работал в компании «Белл Телефон» и изучал помехи в радиотелефонной связи. Используя направленную антенну, он заметил, что бумажные самописцы записывает повторяющийся сигнал неизвестного происхождения. Поскольку сигнал достигал максимума примерно каждые 24 часа, Янский сперва заподозрил, что источником помех было Солнце, пересекающее поле зрения его направленной антенны. Однако анализ показал, что этот период не был точно равен солнечным суткам (24 часа), а равнялся 23 часам и 56 минутам. Янский обсудил загадочное явление со своим другом, астрофизиком Альбертом Мелвином Скелеттом, который заметил, что время между сигнальными пиками – это точная длина звездных суток [13] ,
13
О звездных и солнечных сутках см. главу «Общие рекомендации начинающему наблюдателю» параграф «Изменение вида звездного неба в зависимости от места, времени суток и года».
Карл Янский использовал рамочную антенну с очень широкой диаграммой направленности – около 30 градусов. Он не мог составить подробную карту радионеба, да и в целом результаты его исследований в то время не привлекли внимания ни астрономов, ни радиоинженеров. В 1938 году он прекратил исследования, связанные с космическим радиоизлучением, и продолжал заниматься изучением радиопомех и распространения радиоволн в земной атмосфере, а также разработкой микроволновой радиоаппаратуры. Но идею подхватил другой американский радиоинженер и любитель астрономии – Гроут Ребер.
Открытие Янского заинтересовало его настолько, что он попытался устроиться на работу в компанию «Белл», где тот работал. Но дело было во время Великой депрессии, и свободных рабочих мест в компании не было.
Карл Янский
Летом 1937 года Ребер начал сооружение собственного радиотелескопа на заднем дворе в Уэтоне (штат Иллинойс). Радиотелескоп Ребера был значительно более совершенен технически, чем у Янского. Его параболическая антенна была сделана из листового металла и имела в диаметре 9 метров, фокусируя сигнал на приемнике, укрепленном в 8 метрах над «тарелкой». Это сооружение было установлено на меридианной монтировке, то есть могло поворачиваться только вверх или вниз, следовательно, чтобы поймать тот или иной участок неба, нужно было ждать, когда вращение Земли «подведет» его в область, доступную телескопу. Строительство было завершено в сентябре 1937 года.
Первый приемник Ребера работал на частоте 3300 МГц и не смог обнаружить сигналы из космоса, как и его второй, работающий на частоте 900 МГц. Наконец, в 1938 году, третья попытка на частоте 160 МГц оказалась успешной, подтвердив открытие Янского. В 1940 году у Ребера вышла первая профессиональная публикация в астрофизическом журнале. В дальнейшем он направил свое внимание на создание радиочастотной карты неба, которую завершил в 1941 году и продолжил в 1943 году. В это время он опубликовал результаты своей работы (значительные по объему). Они послужили одной из причин «взрыва» развития радиоастрономии сразу после Второй мировой войны. (Второй причиной стало общее повышение технического уровня радиолокационных систем в условиях военного времени.) Опубликованные Ребером контурные карты, показывающие яркость неба в радиодиапазоне, впервые выявили существование радиоисточников, таких как Лебедь А и Кассиопея А.
Гроут Ребер
Своими открытиями Янский и Ребер вывели астрономию на новый уровень развития. Радиодиапазон электромагнитного спектра огромен по сравнению с оптическим. Те космические объекты, которые мы наблюдаем в оптическом диапазоне – Солнце, звезды, планеты, галактики, туманности – излучают и радиоволны. Широта спектра радиодиапазона дает широкие возможности наблюдения и изучения этих объектов космоса в разных спектральных линиях. На разных частотах радиодиапазона может быть получена совершенно разная, очень ценная информация о физических процессах, происходящих в данном объекте.