Знание-сила, 2004 № 07 (925)
Шрифт:
В созвездии Феникса, в 36 тысячах световых лет от Земли, астрономы Европейской Южной обсерватории открыли звезду НЕ 0107—5240, почти не содержащую тяжелых элементов. Так, здесь в 200 тысяч раз меньше железа, чем в недрах Солнца. Всего же эта звезда содержит лишь девять тяжелых элементов—обычно их не менее 40— 60. Возможно, обнаружена одна из древнейших звезд. Небольшое количество тяжелых элементов могло осесть на ес поверхность при взрыве соседних сверхновых. По другой гипотезе, она принадлежит ко второму поколению звезд, зародившихся во Вселенной, и тяжелые элементы достались ей от предшественниц.
Экспедиция
Доля европейцев — 20 процентов запланированного бюджета. Им будет выделена соответствующая квота рабочего времени. Возможно, что телескоп будет выведен в космос с помощью европейской ракеты "Ариан".
Кратная история Вселенной
А, действительно, как быть с Космическим телескопом имени Хаббла? Судьбо старого телескопа пока неясна. Известно лишь, что может произойти после 2010 года.
На это время придется очередной пик солнечной активности, что сопряжено с изменением плотности верхних слоев атмосферы. Хаббловский телескоп начнет двигаться в сторону Земли. "Скайлэб" на Землю падал, "Мир" тоже, теперь — еще один космический снаряд? Пожалуй, что нет. В НАСА подготовлены три сценария завершения работы телескопа имени Хаббла: пилотируемый космический челнок стыкуется с телескопом и доставляет его на Землю; беспилотный челнок доставляет телескоп на Землю; автоматический зонд переводит телескоп на другую, более высокую орбиту.
В случае доставки телескопа на Землю Национальный музей авиации и космонавтики в Вашингтоне планирует выставить его в качестве экспоната.
Космический телескоп имени Хаббла
В момент Большого Взрыва возникли лишь самые легкие элементы. Все остальные элементы, в том числе углерод, кислород и азот, образовались в результате термоядерного синтеза в недрах звезд. Кроме того, часть тяжелых элементов, очевидно, образовалась при столкновении нейтронных звезд — сверхплотных карликов радиусом несколько километров.
Группа английских и швейцарских астрономов смоделировала этот процесс на компьютере. В их модели две нейтронные звезды, сближаясь по спиральным траекториям, сливались друг с другом, образуя черную дыру. Удар сопровождался мощным всплеском гамма-излучения. Материя звезд разогревалась до 100 миллиардов градусов и частично выбрасывалась в окружающее пространство. Многие ядра атомов, особенно атомов железа, захватывали дополнительные нейтроны и трансформировались в более тяжелые элементы: в платину, золото, уран. Как показывают расчеты астрономов, количество и соотношение этих элементов, возникавших в их компьютерной модели, хорошо согласуются с теми же показателями для Солнечной системы. Очевидно, большая часть золотых запасов современного человечества впрямь родилась в чудовищных сшибках нейтронных звезд.
В спектре квазара SDSS Л148+5251 обнаружился моноксид углерода. На участке протяженностью несколько тысяч световых лет сосредоточено огромное количество этого газа. Его масса в 20 миллиардов
"Лет десять назад никто и предположить не мог, — говорит немецкий астроном Франк Бертольди, — что вскоре после Большого Взрыва образовалось так много тяжелых элементов. Наблюдения последних лет доказывают, что уже на ранней стадии существования Вселенной — в первый миллиард лет после Большого Взрыва — зародилось огромное количество звезд".
Какое-то время звезды еще рождались так же часто. Только этим можно объяснить, что лишь в наблюдаемой части Вселенной сейчас сверкают около 70 секстиллионов звезд. К слову, статистики от науки даже сумели ответить на знаменитый "дурацкий" вопрос: "Чего больше, звезд на небе или песчинок на Земле?" Звезд оказалось больше.
В последние шесть миллиардов лет в мире звезд начался свой "демографический" кризис. По оценке британских астрономов, звезд сейчас рождается меньше, чем гибнет. К такому выводу они пришли, обследовав 37752 галактики. Если ничего не изменится, то через сотню триллионов лет последние звезды погаснут. Пока же все внимание ученых обращено к первым звездам.
Инфракрасные телескопы — один из главных помощников астрономов. Практически все космические объекты, интересующие их, в том числе отдаленные планеты и даже межзвездные газопылевые облака, испускают тепловое излучение. В августе 2003 года в космос была выведена инфракрасная обсерватория НАСА — SIRTF (Space Infrared Telescope Facility). Запуск ее планировался еще в 1970-е годы, но все время откладывался.
Место работы новой обсерватории выбрано не случайно. Значительная часть инфракрасного излучения поглощается атмосферой Земли. Поэтому инфракрасные телескопы обычно отправляют в космос. Лишь коротковолновое излучение можно улавливать с помощью телескопов, установленных в горах. Для исследования длинноволнового инфракрасного излучения давно используются аппараты, выведенные на околоземную орбиту.
Так, американо-британо-нидерландская обсерватория IRAS, запущенная в 1983 году, обнаружила во Вселенной около 250 тысяч источников инфракрасного излучения.
В 1995 году начала работу космическая обсерватория ISO Европейского космического агентства.
Запуск очередной инфракрасной обсерватории означает, что мы выходим на новый уровень исследования космоса. Обсерватория SIRTF разглядит галактики, расположенные в миллиардах световых лет от Земли. Это — последняя экспедиция в рамках выполняемой НАСА программы крупных космических обсерваторий (Great Observatories Programm). В рамках этой программы в космос были выведены телескоп Хаббла для оптических наблюдений за Вселенной, а также рентгеновская обсерватория "Чандра" и Комптоновскаи гамма-обсерватория.
Если телескоп Хаббла впервые доказал существование массивных черных дыр в центрах галактик и позволил измерить скорость расширения Вселенной ("постоянную Хаббла"), то Комптоновский гамма-лучевой телескоп, запущенный НАСА в 1991 году, объяснил загадку происхождения самых мощных взрывов во Вселенной — так называемых гамма-вспышек, а рентгеновский телескоп Чандра, взлетевший в космос в 1999 голу, доказал существование во Вселенной черных дыр промежуточной массы (между гигантскими и микроскопическими), а также позволил выявить, как распределено в космическом пространстве загадочное "темное вещество". И если четвертый космический телескоп НАСА принесет открытия такого же масштаба, что и первые три, то уже это обеспечит агентству и его сотрудникам заслуженное место в истории науки.