Страница 11 из 40
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 раз превышает массу Солнца. Очевидно, в этой части космоса зародилось множество звезд. Согласно расчетам, в какой-то период времени здесь каждые пять часов вспыхивала новая звезда. Космос стремительно насыщался тяжелыми элементами.
"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.
В отличие от других инфракрасных обсерваторий, SIRTF была выведена не на околоземную, а на околосолнечную орбиту, напоминающую орбиту Земли. В этом есть свои преимущества. Во-первых, поле зрения телескопа становится шире, поскольку обзор ему не загораживает Земля. Обсерватория будет сближаться с нашей планетой самое большее на 15 миллионов километров. Во-вторых, работе телескопа не мешает инфракрасное излучение, испускаемое Землей. Поэтому расход охладителя заметно снижается. На пять лет работы SIRTF понадобится всего 360 литров жидкого гелия. Для сравнения: обсерватория ISO израсходовала за 2,5 года работы 2140 литров гелия, а обсерватории IRAS гелия хватило и вовсе лишь на 10 месяцев работы, потом она отключилась.
SIRTF: смотрим в паспорт
По сравнению с телескопом Хаббла инфракрасная обсерватория SIRTF заметно компактнее. При длине около 4 метров она весит 685 килограммов, причем масса самого телескопа составляет около 50 килограммов. Телескоп Хаббла в три раза больше, а его масса превышает 11 тысяч килограммов.
Компьютерная модель столкновения нейтронных звезд
А планеты? Сотни планет, которые будут открыты к 2010 году? Что с их списком? Исследовать.
С помощью Космического телескопа имени Уэбба впервые можно будет напрямую увидеть планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы. Правда, разглядеть удастся лишь планеты размером с Юпитер и то, когда они находятся на значительном расстоянии от звезды. Поиском же планет, подобных Земле, как и поиском жизни во Вселенной, займутся телескопы следующего поколения. Имя им уже подобрано: "Terrestrial Planet Finder".