Загадки мироздания
Шрифт:
Были получены радиоволны от Солнца и от нескольких туманоподобных объектов, которые ученые сочли остатками взорвавшихся звезд; были получены радиоволны даже из центра нашей Галактики, скрытого от непосредственного наблюдения с помощью обычного света огромными светопоглощающими пылевыми облаками, расположенными между центром Галактики и Солнечной системой. Оказалось, что радиоволны могут проходить сквозь эти облака.
К 1950 году на карте небес можно было отметить уже более тысячи различных источников радиоволн, но лишь немногие из них можно было определить как видимые объекты. Проблема в том, что даже очень короткие радиоволны — все же гораздо длиннее световых, а чем длиннее
Тем не менее один особенно мощный источник радиоволн (получивший название «Лебедь А») был, после долгих терпеливых трудов, установлен достаточно точно к 1951 году. В районе, определенном как область этого источника, американский астроном немецкого происхождения Вальтер Бааде обнаружил галактику странной формы. При более подробном рассмотрении оказалось, что это не одна, а две галактики, находящиеся в процессе столкновения. Похоже, именно эта пара сталкивающихся в 700 000 000 световых лет отсюда галактик и представляет собой источник обнаруженного астрономами пучка радиоволн.
Так впервые стало ясно, что можно обнаруживать радиоволны с огромных расстояний. На самом деле «радиогалактики», испускающие такие мощные радиоволны, как «Лебедь А», можно без особых трудов обнаруживать даже с таких расстояний, с каких света доходит слишком мало для самых чувствительных оптических телескопов.
Получается, что с помощью радиотелескопов можно проникать гораздо дальше в космос, а значит, получать информацию из очень отдаленных эпох прошлого.
У астрономов появилась долгожданная возможность. Допустим, что все или почти все источники радиоволн — это отдаленные галактики, подвергающиеся неким катастрофам, например сталкивающиеся или взрывающиеся, и поэтому испускающие радиоволны в чрезмерно большом количестве. Понятно, что такие катастрофы происходят далеко не с каждой галактикой, но галактик во Вселенной — миллиарды, так что ничего нет удивительного в том, что несколько тысяч «радиогалактик» в ней найдется. Этого достаточно.
Логично предположить, что чем более размыты радиоволны, тем дальше находится испустившая их галактика. Исходя из этого предположения, родилась идея подсчитать количество радиогалактик на различных расстояниях от Земли. Если верна теория Непрерывного творения и Вселенная всегда была одинакова, то и количество катастроф во все времена должно быть примерно одним и тем же, а значит, радиогалактики должны быть более-менее равномерно распределены по степени удаления от Земли.
Если же, напротив, верна теория Большого взрыва, то в молодые годы Вселенной в ней было и горячее и теснее, чем сейчас, а значит, и катастрофы случались чаще. Значит, количество радиогалактик должно по мере удаления от Земли не оставаться прежним, а возрастать, ведь сигналы, получаемые нами с больших расстояний, отправлялись раньше, чем с малых.
В середине 1950-х годов английский астроном Мартин Райл тщательно подсчитал источники радиоволн и объявил, что количество их действительно возрастает по мере возрастания расстояния от Земли, что укладывается в положения теории Большого взрыва.
Правда, доклад Райла выглядел не совсем убедительно. Он был основан на данных об обнаружении и измерении очень слабых источников радиоволн, и малейшие ошибки, которые вполне могли произойти, лишали бы оснований все выводы Райла. Поэтому сторонники теории Непрерывного творения хоть и помрачнели, но не отступились от своих представлений.
По мере все более и более точного установления источников радиоволн некоторые из них начинали привлекать все больше непосредственного внимания. Эти источники оказывались столь малыми, что напрашивался вывод о том, что это скорее не галактики, а отдельные звезды, а если так — то они находятся очень близко (на больших расстояниях отдельных звезд не различить) и выводы Райла ошибочны, поскольку основаны на той предпосылке, что все источники радиоволн — это отдаленные галактики. Так теория Непрерывного творения снова обрела право на жизнь.
Среди таких «компактных» источников радиоволн было несколько известных под названиями 3С48, 3С147, 3С196, 3C273 и 3С286. «3С» во всех этих названиях означает «Третий Кембриджский каталог радиозвезд» — этот список составляли Райл с коллегами, — а следующие за ним цифры являются порядковым номером звезд в каталоге.
Многие пытались установить, какие же именно видимые звезды соответствуют этим 3С. В Америке Аллан Сендидж тщательно обшаривал области расположения радиозвезд с помощью пятиметрового телескопа в обсерватории Mayнт-Паломар, готовый наброситься на любую подходящую звезду. В Австралии Сэрил Хазард сфокусировал радиотелескоп на 3C273 и стал дожидаться Луны. Как только Луна встала между ним и 3C273, радиосигнал прекратился. Понятно, что это произошло именно в тот момент, когда край Луны оказался непосредственно между ученым и источником сигнала.
Таким образом, к 1960 году звезды были обнаружены. Ни одна из них не была открыта заново — все эти звезды ученые уже видели ранее на фотопроекциях, но раньше их считали просто слабенькими звездами нашей собственной Галактики. Полученная информация об этих звездах, да еще вдобавок к данным об их повышенной радиоактивности, заставила взглянуть на них совершенно по-новому. Пара из них оказалась, по-видимому, закрытой облаками вещества, a 3C273 — испускающей в пространство нечто непонятное.
Более того, когда двое американских астрономов, Джесси Гринштейн и голландец по происхождению Маартен Шмидт, получили спектр этих звезд, он оказался очень странным. Те несколько полос, что в нем присутствовали, были так странно расположены, что их нельзя было отождествить ни с одним из известных элементов. Загадка поставила ученых в тупик, и ее решение отложили до лучших времен.
В 1963 году Шмидт снова взялся за спектр 3C273. В нем было шесть полос, и его вдруг осенило, что расположение четырех из них напоминает знакомую последовательность полос, которой, правда, положено находиться совсем в другой части спектра. Чтобы они оказались там, где показывает анализ, должен был иметь место красный сдвиг небывалого масштаба. Возможно ли это? Шмидт взялся за изучение спектров других радиозвезд. При условии допущения красного сдвига такого масштаба можно было опознать каждую полосу из имевших место.
В течение следующих двух-трех лет в результате усиленного поиска по небесам было обнаружено около сорока подобного рода объектов. Был установлен спектр более половины из них, и везде имел место колоссальный красный сдвиг. В частности, оказалось, что одно из этих небесных тел удаляется от нас со скоростью 240 000 километров в секунду, находясь при этом на расстоянии около девяти миллиардов световых лет от нас (80 миллиардов триллионов километров).
Да, если допустить наличие такого значительного красного сдвига, то эти очевидные «звезды» должны находиться очень далеко от нас, поскольку теория расширяющейся Вселенной гласит, что причиной значительного красного сдвига всегда является большое расстояние до Земли. На самом деле получалось, что эти загадочные небесные тела находятся дальше от нас, чем любой другой известный объект во Вселенной.