Posted марта 15, 2010 under Галактики и Вселенная |
Существует много разновидностей активных галактик, а первые их примеры были обнаружены астрономами в 1950-х i г. Радиоастрономия была тогда молодой наукой, родившейся около 1946 г. В начале радиоастрономы думали, что их неуклюжие телескопы принимают радиоволны от звезд. Но в 1951 г. в Кембриджском университете Мартин Райл и Грэхем Смит точно установили положение па небе одного из самых мощных радиоисточников, который называется Лебедь А. Работая в обсерватории Мауит Паломар (Калифорния, США), астрономы разглядели едва заметную галактику в том же месте, где находился радиоисточ-пик Лебедь А. Они измерили красное смещение и с помощью закона Хаббла определили расстояние до источника.
Радиогалактика необычного вида оказалась па удивление далека — примерно в 1000 миллионах световых лет от нас, в 500 раз дальше, чем галактика Андромеды. Это фантастическое расстояние прямо-таки поразило астрономов, поскольку радиосигнал от этой галактики по силе почти не уступал радиоизлучению Солнца и был в 10 миллионов раз мощнее, чем радиоволны, приходящие от Андромеды.
Подумай только, насколько должны рассеяться радиоволны, пока они преодолеют немыслимое расстояние от Лебедя А до пас. Чтобы выглядеть таким сильным радиоисточпиком на таком огромном расстоянии, Лебедь А должен иметь в своем центре какой-то совершенно необычный, могучий источник энергии. Это одна из самых мощных радиогалактик во Вселенной.
Лебедь А содержит два ралиоизлу-чающих облака, охватывающих центральную галактику. В радиогалактиках этого тина радиооблака простираются па миллионы световых лет.
Posted марта 02, 2010 under Галактики и Вселенная |
В центре скопления галактик, находящегося в созвездии Девы, на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли, находится гигантская галактика М87; она испускает рентгеновские лучи с интенсивностью, эквивалентной миллиарду Солнц. Из ядра этой СБсрхгигантской галактики извергается извивающаяся струя вещества длиной около 6000 световых лет. Она светится, как 10 миллионов Солнц, и состоит из капель, каждая размером в десятки световых лет.
Радиоастрономам галактика М87 известна как Дева А, сильнейший радио-источник в созвездии Девы. На радио-картах виден узкий пучок энергии, исходящий из центра М87. Он совпадает со струей, которая видна в оптические телескопы.
Согласно подробной радиоастрономической карте, поперечник активной центральной области М87 составляет всего 45 световых дней. Орбиты звезд в этой области определяются большой концентрацией масс в центре галактики. Там, видимо, находится до 5 миллиардов масс Солнца.
Posted Фев 28, 2010 under Галактики и Вселенная |
Одна из самых знаменитых активных галактик — NGC 1275, расположенная в сердцевине скопления галактик в созвездии Персея, примерно в 180 миллионах световых лет от нас. Это скопление галактик простирается на 25 000 световых лет; входящие в него галактики вереницей растянулись по космосу подобно ожерелью из бисера. Радиоисточник внутри NGC 1275 в 1000 раз превышает по мощности Млечный Путь. Зарево рентгеновских лучей пронизывает все скопление. Это рентгеновское излучение возникает от раскаленного газа, температура которого достигает миллионов градусов. Плотные языки горячего газа устремляются к центральной галактике скопления.
Posted Фев 04, 2010 under Галактики и Вселенная |
Сейфертовские галактики относительно недалеки от нас, а большинство радиогалактик находится на средних расстояниях. Гораздо дальше в космосе встречаются квазары — наиболее мощные источники энергии. Открытие квазаров потребовало тщательных, почти детективных исследований.
Начало этой истории относится к 1960 г. Радиоастрономы совершенствовали свои методы точного определения местонахождения радиоисточпиков. Ра-диоисточпик ЗС48 как будто совпадал с одной звездой, не похожей ни па какие другие: в се спектре присутствовали яркие линии, которые не удавалось соотнести пи с одним из известных атомов. Затем, п 1962 г., еще одна таинственная звезда, по-видимому, совпала с другим радиоисточпиком, ЗС 273.
Годом позже Маартсп Шмидт из обсерватории Маупт Паломар п Калифорнии (США) доказал, что если этому звездонодобпому объекту приписать красное смещение 16%, то cm спектр совпадет со спектром газообразного водорода. Такое красное смещение велико даже для большинства галактик. Объект ЗС 273 оказался не экзотической звездой из Млечного Пути, а чем-то совсем иным, мчащимся от нас со скоростью I! 16% скорости спета. Оказалось, что и другие звездоподобпые радиоисточники, такие, как ЗС 48, имеют большие красные смещения. Вот эти-то компактные объекты с большим красным смешением, которые на фотографиях напоминают звезды, и есть квазары.
Слово «квазар» было придумано как сокращение от «квазн-звездный радио-источник». «Квази-.шсздпый» означает «похожий на звезду, по не звезда». Сейчас астрономы считают, что квазары это самая яркая из разновидностей активных галактических ядер. Обнаружены уже тысячи квазаров.
Хотя первые из них были найдены радиоастрономами, только одна десятая часть из известных ныне квазаров излучает- радиоволны. На фотографиях они выглядят как звезды (это значит, что они малы но сравнению с галактиками), по все они имеют большое красное смещение. Наибольшее красное смещение почти достигает 5. В этом случае длина волны спета, посылаемого квазаром, растягивается примерно в 6 раз. Это искажение гораздо сильнее, чем для большинства галактик, хотя с помощью самых больших телескопов к настоящему времени обнаружено несколько исключительно слабых галактик с большим красным смещением.
Свет от далеких квазаров доходит до пас за миллиарды лет, поэтому квазары рассказывают нам об условиях, существовавших во Вселенной очень давно.
Posted Авг 04, 2009 under Солнце и звезды |
Наиболее распространенным веществом в межзвездном пространстве, да и вообще во Вселенной, является водород. Радиоастрономы слышат шум, производимый этим газом во всех частях нашей Галактики.
Атом водорода имеет
только один электрон.
Иногда электрон срывается со
своей орбиты, и тогда в пространство посылается радиосигнал. Каждый отдельный сигнал весьма слаб, по в космическом пространстве так много водорода, что астрономам удается получить общий, суммарный эффект от псе-го водорода в виде излучения с длиной волны 21 см. Водородные карты Млечного Пути обнаруживают красивую спиральную форму пашей Галактики с большим количеством водорода, находящегося в ее спиральных рукавах.
Водородные облака вращаются в Галактике точно так же, как планеты обращаются вокруг Солнца. Скоросгь перемещения водородного облака зависит от того, как далеко находится оно от центра нашей Галактики. Исходя из скоростей водородных облаков мы можем вычислить общий объем и форму Галактики.
Posted Авг 04, 2009 under Солнечная система |
Камни, которые благополучно достигают Земли, пролетев, объятые пламенем, сквозь всю атмосферу, - явление не столь уж частое. Приблизительная оценка ежегодного количества такого материала, падающего на поверхность Земли, 200 топи, причем почти все это - в виде очень мелких крупинок пыли. Новых метеоритов каждый год находят всего лишь около 20 штук. Радиоактивность метеоритов показывает, что они образовались 4,6 миллиарда лет назад как часть Солнечной системы. Поскольку они представляют собой образцы первичного материала ранней стадии Солнечной системы, метеориты очень ценны для ученых, изучающих планеты.
Существует три главных типа метеоритов: те, что состоят главным образом из железа; затем камсипо-жслез-пые, в которых доля металла составляет от одной трет и до половины объема; и, наконец, каменные, в которых может содержаться лишь небольшое количество металла. Железные метеориты распознать легче всего, поскольку они очень плотные и прочные. Каменные метеориты представляют большой интерес потому, что они никогда сильно ис разогревались (если не считать их краткого падения сквозь атмосферу). Это означает, что с момента своего образования они практически не изменились. Следовательно, их химический состав сходен с химическим составом ранней Солнечной системы.
До сих пор пс зафиксировано пи одного случая гибели людей от метеоритов, хотя были случаи близкой опасности. Один метеорит упал 31 августа 1991 г. менее чем в 4 метрах от двух
мальчиков. Это случилось в Ноблес-вилс, Индиана (США). От удара этого метеорита образовался кратер глубиной 4 см и диаметром 9 см. В том же году другой метеорит пронесся совсем рядом с человеком, работавшим в своем салу в Питерборо (Англия). 13 октябре 1992 г. большой метеорит разбил пустой автомобиль в штате Нью-Йорк (США).
Крупные метеориты оставляют значительные кратеры. Лучше всего сохранился кратер в Аризоне, поскольку сухой климат пустыни 1|редохрапял его от эрозии с момента образования около 50 000 лет назад. Эго, однако, всего лишь один из 140 земных метеоритных кратеров, многие из которых имеют гораздо большие размеры. Возраст одного из самых больших кратеров, Мапикугапа, в Квебеке (Капала), составляет 200 миллионов лет, а его диаметр — 100 км.
В настоящее время основным источником метеоритов для научного анализа является ледниковый покров Антарктиды. Там их удалось собрать уже тысячи. Пролежав в глубине снегов и льдов до миллиона лет, они обнажились и были найдены на поверхности материка в тех местах, где сильные ветры сорвали ледяные шапки. Сухие каменистые пустыни Западной Австралии и Намибии также являются важным источником древних метеоритов.
Posted Авг 04, 2009 under Солнечная система |
Юпитер является природной радиостанцией. Никакого смысла из радиосигналов Юпитера извлечь нельзя, так как они целиком состоят из шума. Эти радиосигналы создаются электронами, проносящимися через очень сильное магнитное ноле Юпитера. Мощные бури и разряды молний накладываются па беспорядочный радиогрохот. У Юпитера сильное магнитное поле, которое простирается на 50 диаметров планеты во все стороны от пес. Никакая другая планета Солнечной системы не обладает таким сильным магнетизмом и не создает такого мощного радиоизлучения.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Закон всемирного тяготения позволяет астрономам вычислять расстояния до планет, если одно из этих расстояний уже измерено с большой точностью. Чтобы получит!) одно точное расстояние, используется радар, с помощью которого измеряют расстояние от Земли до Венеры или до Меркурия. Время, необходимое для того, чтобы радиоволна дошла до планеты и вернулась па Землю, регистрируется при этом с очень высокой точностью. Поскольку скорость распространения радиоволи равна скорости света, нетрудно подсчитать, какое расстояние было пройдено радиосигналом.
Радиосигналы, посылаемые с космических кораблей, также сообщают нам о расстояниях. Измеряя время, за которое достигли Земли радиосигналы, посланные с космического корабля «Викинг», приземлившегося па Марсе в 1976 г., можно вычислить расстояние до Марса с точностью до нескольких метров.
Во время полетов па Луну на кораблях «Аполлон» (1969-1972) астронавты оставили там отражатели наподобие тех, что используются на мотоциклах и автомобилях. Направляя лазерный луч па такой отражатель и регистрируя время, необходимое световому с шпалу, чтобы достичь Лупы и вернуться обратно, астрономы определяют расстояние между Землей и Луной с точностью до метра.
Зная несколько точных расстояний, астрономы могут вычислить расстояния до остальных планет и их луп, а затем, пользуясь законом всемирного тяготения, вычислить и их массы.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Звезды и галактики находятся так далеко от нас, что в настоящее время пет пи малейшей надежды послать туда космический корабль; по исследовать Солнечную систему с помощью роботов — .ото вполне реальная задача. Не все подобные попытки оказываются успешными, по ко всем планетам (кроме Плутона), к Лупе, комете Галдел и некоторым астероидам космические корабли либо уже подходили достаточно близко, пролетая мимо, либо выходили па орбиту вокруг этих небесных тел, либо даже садились па их поверхность. В результате паши знания о планетной системе, накопленные с 1960-х гг.,
невероятно расширились. Увеличенные изображения планет и их луп отправляются па Землю по радио при помощи телевизионных камер, находящихся па борту космических кораблей.
Космические корабли запускались на орбиту вокруг Марса и Лупы и, находясь там в течение нескольких месяцев, сделали достаточное количество снимков для построения полных карт поверхности лтих тел. Летавшие на орбите вокруг Венеры корабли «Венера-15», «Венера-16» и «Магеллан» также сняли карту всей планеты, по уже с помощью радиолокации. Венера постоянно закрыта облаками, так что увидеть се поверхность невозможно. Радиолокатор (радар) получает отраженные от поверхности планеты радиосигналы, по которым и строится подробное изображение.
Лупа — единственное небесное тело, па котором побывали люди. За период 1969 1972 гг. было произведено шесть успешных высадок астронавтов на Лупу по программе «Аполлон», разработанной в Соединенных Штатах. Астронавтам удалось привезти на Землю образцы пород с поверхности Лупы для геологического анализа. В 1976 г. образцы лунного грунта были взяты и доставлены па Землю советским космическим кораблем. Космические корабли без людей па борту совершили также успешные посадки на Венеру и Марс. Две экспедиции оказались особенно удачными: это были полеты космических кораблей «Вояджер-1» и «Во-яджер-2», запущенных в США в 1977 г. Обе ракеты были посланы к Юпитеру и Сатурну и перелили оттуда на Землю совершенно потрясающие изображения .этих гигантских планет и их луп. После .этого в 1986 I". «Вояджер-2» пролетел вблизи Урана, а в 1989 г. — вблизи Нептуна, успешно передав па Землю ряд превосходных снимков и оттуда.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Развитие радиоастрономии началось в 1940-х гг., когда впервые случайно были обнаружены космические радиосигналы. Множество объектов, от Солнца до галактик, и даже сама Вселенная, излучают радиоволны. Радиоволны проникают сквозь атмосферу, так что большие радиотелескопы можно строить прямо па Земле. Радиотелескопы работают круглые сутки, причем независимо от погоды, поскольку радиосигналы проходят даже сквозь облака.
Радиотелескоп по принципу своего действия во многом похож па оптический: он собирает излучение и фокусирует его па детекторе, настроенном па выбранную длину волны, а затем так преобразует этот сигнал, чтобы можно было построить условно раскрашенное изображение неба, показывающее силу радиосигналов этой длины волны во всех его участках. Как известно, радиоволны используются для связи, по определенные диапазоны частот специально резервируют и держат чистыми для радиоастрономов.
В большинстве известных типов радиотелескопов в качестве антенны, то есть устройства для улавливания радиоволн, применяется большая погнутая чаша. Она действует в точности так же, как искривленное зеркало оптического телескопа-рефлектора, и чем больше се диаметр, тем более слабый сиг-пал способна она уловить.
Если с помощью радиотелескопа хотят получить столь же детальные карты неба, какие дают оптические телескопы, то радиотелескоп должен превосходить оптический но размеру в той же пропорции, в какой радиоволны длиннее световых воли, то есть в десятки тысяч раз. Для зтого потребовались бы гигантские вогнутые чаши диаметром во многие километры, что, очевидно, невозможно. Радиоастрономы решают эту проблему, соединяя между собой некоторое количество меньших антенн и направляя в компьютер их совместные наблюдения. В некоторых радиообсерваториях на обширной территории устанавливается огромный набор антенн. Кроме того, налаживают связь между антеннами, находящимися далеко друг от друга, в разных странах и даже на разных континентах.