Космос — землянам

Проанализировав 80 известных шаровых скоплений, американские ученые выделили из них 11 наиболее подозрительных. Оказалось, что в некоторых из этих скоплений «Космос-428» действительно зарегистрировал мощные рентгеновские всплески. Похоже, что сверхмассивные «черные дыры» и вправду существуют не только на кончике пера теоретиков.

В великом множестве рассыпанных по небу звезд есть звезды рождающиеся и умирающие. Рентгеновская астрономия поведала нам о последнем, может быть, самом бурном, этапе их развития. Благодаря ей мы узнали о мощнейших космических взрывах, о газе с температурой в десятки и сотни миллионов градусов, о возможности совершенно необычного сверхплотного состояния вещества в «черных дырах».

Рентгеновская астрономия, рожденная космическим веком, переживает свое детство. Но именно в этой области приоткрываются тайны фундаментальных краеугольных истин мироздания. А это не только абстрактные понятия. Проникая в глубины вселенной, в мир далеких звезд, человек получает новые знания. И многие открытия нередко находят свое продолжение в лабораториях, становятся источником новых прикладных разработок.

Погожим декабрьским днем 1973 года с Байконура стартовал космический корабль «Союз-13». Даже внешне он заметно отличался от своих предшественников. На его орбитальном отсеке красовался настоящий астрономический купол. В нем размещалась обсерватория «Орион-2». Ради нее, собственно говоря, и отправился на орбиту «Союз-13». Точнее, ради того, чтобы получить ультрафиолетовые спектральные снимки слабых звезд с помощью широкопольного менискового телескопа с объективной призмой обсерватории «Орион-2». Так гласило сообщение ТАСС.

В результате восьмисуточного пребывания обсерватории за пределами Земли и успешной работы космонавтов П. Климука и В. Лебедева были получены спектрограммы многих тысяч звезд. Самые слабые из них достигали 13-й величины. Для сравнения можно сказать, что они слабее звезд ковша Большой Медведицы в 10 тысяч раз. Этот предел и сегодня, спустя восемь лет, остается непревзойденным. Не случайно НАСА в своем официальном докладе, опубликованном в 1977 году, расценила вывод на орбиту «Ориона-2» как «поворотный этап в советской космической астрономии».

Надо сказать, что сама обсерватория «Орион-2», как, впрочем, и ее предшественница «Орион», которая работала в космосе на борту орбитальной научной станции «Салют», была задумана и разработана в Гарнийской лаборатории космической астрономии АН Армянской ССР. Конструкция ее весьма интересна с инженерной точки зрения. Все оптические системы телескопа, включая зеркала, были выполнены из плавленого кварца. Диаметр входного отверстия составлял 240 миллиметров, фокусное расстояние — один метр, основной рабочий диапазон — 2000–3000 ангстрем (ангстрем — это одна десятимиллиардная доля метра).

Любопытно, что создатели «Ориона-2» не устояли перед искушением проделать эксперимент, убедительно продемонстрировавший тот выигрыш, который дает астрофизике вывод телескопа за пределы атмосферы. На Земле с помощью «Ориона-2» они зафиксировали спектр хорошо им известной звезды. А позднее, уже в полете, космонавты по их просьбе сфотографировали спектр другой, но сходной по блеску звезды. Стоило положить оба снимка рядом, как отпадали всякие сомнения даже у людей, далеких от астрономии. «Земной» спектр резко обрывается на длине волны ультрафиолетового излучения 3200 ангстрем, тогда как «космический» простирается вплоть до 2000 ангстрем. Как говорится, куда уж нагляднее.

Обильный урожай, снятый космонавтами со звездной нивы лишь в одном полете, привел в восторг астрофизиков Гарнийской лаборатории. Они довольно быстро разобрались в этом богатстве наблюдений и представили миру первые результаты работы астрономов с «Союзом-13». Даже простое перечисление наиболее существенных открытий, которые удалось при этом сделать, заняло бы не одну страницу. Ограничусь несколькими примерами.

С помощью «Ориона-2» были открыты мощные хромосферы у считающихся холодными звезд. Хромосфера — слой горячего газа, окутывающий звезду. До того знали только об одной хромосфере, той, что у Солнца. Обнаружили новые горячие звезды очень низкой светимости и совершенно непонятной природы. Впервые получили ультрафиолетовую спектрограмму планетарной туманности. Это гигантских размеров газовое образование с очень горячей звездой в центре. И хотя в руках астрофизиков оказалась всего-навсего одна спектрограмма, она позволила выявить три новых для планетарных туманностей элемента — магний, алюминий и титан. Скажете, не так уж и много? Не торопитесь с выводами. За предшествовавшие пятьдесят лет изучения планетарных туманностей обнаружено было всего шестнадцать элементов, а за последнюю четверть века — ни одного.

Примеры такого рода можно продолжать и дальше. Но, думаю, дело не в этом. Главное в том, что «Орион-2» не только и не столько решил какие-то астрофизические проблемы, сколько поставил новые. Порой это бывает похоже на увлекательный детектив. Судите сами.

Уже во время первых просмотров спектральных снимков «Ориона-2», доставленных с орбиты, внимание астрономов привлекла одна сравнительно слабая звезда, не отмеченная ни в одном из каталогов. Решили ее условно обозначить № 1. Располагается она недалеко от Капеллы. Коротковолновая граница спектра незнакомки упиралась в отметку около 2500 ангстрем. Значит, температура ее излучения высока. Проверили, действительно, оказалось не менее 20 тысяч градусов. А если учесть влияние межзвездного поглощения, то и того больше — свыше 50 тысяч градусов. Но тогда, по заключению астрономов, выходило, что она в 100 раз слабее обычной звезды той же температуры.

«Долго мы сидели над этой записью — мой учитель, вдохновитель и убежденный поборник всех наших начинаний в области внеатмосферной астрономии академик В. Амбарцумян и я, — рассказывал доктор физико-математических наук Г. Гурзадян, директор Гарнийской лаборатории. — Но расшифровать ее, разгадать природу этой звезды так и не смогли. Остановились лишь на предположении, что она, возможно, белый карлик. Но чтобы убедиться в этом, нужно хотя бы иметь ее спектрограмму, снятую в наземных условиях. Пишу письмо известному американскому астрофизику, крупнейшему знатоку звездных спектров Хербигу с просьбой изыскать возможность получения щелевой спектрограммы этой звезды с высоким разрешением на телескопе с трехметровым зеркалом Ликской обсерватории».

Американский коллега откликнулся на просьбу Г. Гурзадяна. Нужные спектрограммы были получены. Их анализ показал, что звезда № 1 не может быть белым карликом. Догадка, казавшаяся наиболее вероятной, не подтвердилась. Но тогда что же она такое, звезда № 1? Да и звезда ли это? И вообще, достаточно ли оснований считать, что объект № 1 находится в галактике? Уже и такие вопросы стали задавать себе ученые. Даже решились на предположение, что это квазар. (Так называют квазизвездные источники — недавно наиболее сенсационные объекты вселенной.) Ведь в телескопы квазары выглядят как слабенькие звездочки. На самом же деле светимость каждой из них больше, чем целой галактики, состоящей из ста миллиардов звезд. Просто квазары находятся от нас на удалениях, исчисляемых миллиардами световых лет, где-то на самом краю видимой в телескопы части вселенной. Удивительно, что интенсивность блеска квазаров меняется в течение месяцев и даже дней. Это означает, что они — одиночные массивные объекты, а не скопления миллиардов звезд, которые не могли бы мерцать все одновременно.

Откуда же берется энергия для столь мощного излучения? Выдвигались самые фантастичные гипотезы. В последнее время астрофизики склоняются к тому, что «топливо», питающее квазары, — гравитационная энергия. Мы привыкли к мысли, что ядерная энергия самая мощная. А может быть, это заблуждение, ограниченность нашего мышления, рожденная шоком ядерных взрывов? Почему бы не допустить, что во вселенной гравитационная энергия играет гораздо большую роль, чем мы ей отводим сейчас?