Невидимая веленная. Часть2

Фэн Шуй пространства

Глаза для космологов

Зачем вообще нужна рентгеновская астрономия? И в нашей Галактике, и в совсем дальнем космосе имеется множество объектов настолько горячих, что их излучение смещено в рентгеновский диапазон. Таковы рентгеновские пульсары, быстро вращающиеся нейтронные звезды с сильным магнитным полем, каждая из которых имеет в компаньонах обычную светящуюся звезду. Газ, перетекающий с этой звезды на темную нейтронную соседку, нагревается до сотен миллионов градусов и испускает рентгеновские кванты. Мощное рентгеновское излучение возникает и при падении вещества в черную дыру. Еще один интереснейший объект изучения – рентгеновские барстеры, космические рентгеновские вспышки, которые, по всей вероятности, тоже обязаны своим существованием нейтронным звездам и черным дырам. Источником рентгена может стать и горячий межгалактический газ, и звезды любого типа, в том числе самые маломощные коричневые карлики, и даже планеты. Поэтому понятно, что без наблюдения небосвода в рентгеновском диапазоне наши астрономические знания окажутся весьма ущербными.

"С нашего орбитального телескопа поступило так много интереснейшей информации, что, право, трудно выбрать самое главное, – рассказал "ПМ" директор исследовательского центра рентгеновской астрономии "Чандра" Смитсоновской астрофизической обсерватории Харви Тананбаум. – Именно ‘Чандра’ выявил в ядрах галактик множество сверхмассивных черных дыр и тем самым подтвердил, что столь экзотические объекты весьма распространены во Вселенной. Конечно, дыры можно наблюдать и в оптические телескопы, но "Чандра" находит их в два-три раза чаще. Очень важно, что он успешно регистрирует черные дыры, которые примерно вдвое моложе нашей Вселенной, в то время как оптические приборы лучше отслеживают дыры, возникшие значительно раньше. Рекордная разрешающая способность "Чандры" позволяет ему видеть дыры, разделенные очень малыми углами зрения, что раньше было невозможно. По этой же причине именно "Чандра" первым сфотографировал процесс разрушения обычной звезды, которая, на свое несчастье, слишком близко подошла к черной дыре. А в 2004 году он впервые зарегистрировал мощные рентгеновские источники, которые могут оказаться черными дырами доселе неизвестного типа с массой в несколько сотен солнечных".

Информация, полученная этой орбитальной обсерваторией, свидетельствует, что в наблюдаемой Вселенной содержится никак не меньше 300 млн. черных дыр. В конце 2002 года "Чандра", опять-таки впервые, обнаружил две черные дыры, сосуществующие в пределах одной галактики. А годом позже он зарегистрировал рентгеновскую "подпись" звуковых волн чрезвычайно низкой частоты, исходящих от сверхмассивной дыры в галактическом скоплении Персея, расположенном в 250 млн. световых лет от Солнечной системы.

"Если говорить о совсем свежих наблюдениях, то можно отметить весьма любопытную нейтронную звезду, обнаруженную в ноябре прошлого года, – продолжает доктор Тананбаум. – В самой звезде массой около полутора солнечных нет ничего необычного, но вот о ее происхождении стоит задуматься. Есть основания полагать, что она является потомком сверхновой, которая при жизни была в 40 раз тяжелее Солнца. До сих пор считалось, что взрывающиеся звезды массой не менее 20–30 солнечных масс оставляют после себя не нейтронные звезды, а черные дыры. Если оценка массы родительницы новооткрытой нейтронной звезды не содержит ошибки, то придется предположить, что некоторые взрывающиеся звезды-гиганты столь быстро расстаются со своими оболочками и промежуточными слоями, что оставляют после себя относительно легкое ядро, не способные сколлапсировать в черную дыру".

В ближайшем будущем "Чандра" продолжит удивлять астрономов. Согласно прогнозам NASA, он проработает не меньше пяти лет, и деньги на это уже заложены в бюджеты. Астрономы надеются, что эти же прогнозы будут действительны и в 2010 году. Во всяком случае, "Чандра" пока не страдает ни от дефицита электроэнергии, ни от нехватки ракетного топлива. Орбита обсерватории вполне стабильна, и все основные блоки функционируют нормально. Так что, как полагает Харви Таннанбаум, "Чандра" еще не меньше десяти лет будет добавлять все новые кирпичики в космологическую картину Вселенной.

Рентгеновский диапазон

Единого определения рентгеновского диапазона не существует. Многие справочники определяют его как электромагнитные волны длиной 10–10–5 нм (1 нм = 10–9 м). В астрофизике рентгеновский спектр измеряют в электронвольтах (эВ) и относят к нему кванты с энергиями от 100 эВ до 100 (иногда до 300–500) кэВ (килоэлектронвольт).

Великолепная четверка

Орбитальный телескоп "Хаббл" положил начало целой серии астрономических инструментов космического базирования, которые NASA пиара ради окрестило "большими обсерваториями" (Great Observatories). Спустя ровно год после запуска "Хаббла", 5 апреля 1991 года, космический корабль "Атлантис" доставил в околоземное пространство второй инструмент – 17-тонную обсерваторию "Комптон", которая проводила наблюдения в жестком рентгене и в гамма-диапазоне. Из-за выхода гироскопов из строя "Комптон" проработал лишь 9 лет – 4 июня 2000 года он был снят с орбиты и затоплен в Тихом океане. Третья станция – рентгеновская обсерватория "Чандра" (Chandra X-Ray Observatory). Четвертый и пока последний представитель семейства "больших обсерваторий", инфракрасный телескоп "Спитцер", отправленный в космос 25 августа 2003 года, благополучно трудится во славу науки на своей околосолнечной орбите.

Что в имени тебе

Субрахманьян Чандрасекар (1910 – 1995) родился в Лахоре (Индия). Его дядя со стороны отца – Чандрасекара Венката Раман, лауреат Нобелевской премии по физике 1930 года. После окончания Президентского колледжа в Мадрасе Чандрасекар продолжил образование в Кембридже, а в 1937 году эмигрировал в Соединенные Штаты Америки, где до конца жизни был профессором Чикагского университета и получил фундаментальные результаты во всех областях астрофизики, в особенности в теории звездных структур и эволюции звезд, за что в 1983 году был удостоен Нобелевской премии по физике. В 1930 году Чандрасекар доказал, что масса белого карлика не может превысить определенный порог, который сейчас называется пределом Чадрасекара. Источник: "Популярная механика"