Радиоизлучение из межзвездного пространства

Радиоволны… Мы привыкли к тому, что они несут нам речь, музыку, изображение, рожденные трудом людей. Но сейчас разговор пойдет не об искусственных радиосигналах. В природе немало и естественных источников радиоизлучения. Например, грозовые разряды вместе со светом посылают во все стороны потоки радиоволн. Их голоса нередко слышны в работающем радиоприемнике.

Но самые мощные природные «радиостанции» находятся очень далеко от Земли, и бесполезно искать их с помощью обычного радиоприемника. Сигналы их очень слабы и требуют для своего обнаружения мощных усилителей и антенн особых конструкций. Изучением внеземных радиоисточников занимается отрасль науки, возникшая на стыке радиотехники, радиофизики и астрономии. Это — радиоастрономия, успехи которой очень быстро превзошли все ожидания. А началось все так…

В 1929 г. американский инженер Карл Янский начал большую работу по выяснению причин шумов, мешающих проведению дальней радиосвязи на коротких волнах. Сконструированная им антенна позволяла приближенно определить направление, из которого приходили радиосигналы. Случайно было замечено, что принимаемые неподвижной антенной помехи резко усиливались один раз в сутки, а точнее каждые 23 часа 56 минут. А этот промежуток времени равен периоду обращения Земли вокруг оси. Следовательно, источник радиоволн находился где-то среди звезд, и лишь один раз за каждый оборот Земли направление на него совпадало с направлением, по которому была нацелена антенна.

Так был открыт самый первый внеземной источник радиоизлучения. Его координаты совпали с координатами центральной части нашей гигантской звездной системы—Галактики.

С тех пор прошло немало лет. Во много раз возросла техническая оснащенность радиотелескопов. И оказалось, что нет такой точки на небе, от которой не приходили бы к нам радиоволны!

Радиоволны — это такие же электромагнитные колебания, как и видимый нами свет, только со значительно большей длиной волны. Длина волн воспринимаемого глазом света составляет несколько десятитысячных долей миллиметра, а длина даже ультракоротких радиоволн измеряется сантиметрами и метрами. Из всех электромагнитных волн лишь ультракороткие радиоволны да видимый свет пропускает наша атмосфера.

До недавнего времени всю информацию о Вселенной доставляли нам только световые лучи. Мы давно свыклись с картиной звездного неба, с видом Солнца, Луны, планет. И мало кто представляет себе, как изменится вид Вселенной, если мы получим возможность наблюдать все объекты в радиолучах.

Предположим, что наши глаза стали чувствительны только к метровым радиоволнам. Что мы увидим на небе? Солнце не ослепит нас своей яркостью, а будет довольно тусклым диском с неровными краями, к тому же часто меняющим свой блеск. По всему небосводу будет разбросано множество светящихся точек — «радиозвезд», но тщетно было бы пытаться найти очертания знакомых нам созвездий. Все обычные звезды в радиолучах оказались бы невидимы. Планеты покажутся слабыми звездами, светящимися не отраженным светом Солнца, как мы привыкли, а своим собственным. Небо будет казаться безоблачным, даже когда затянуто облаками,— ведь облака прозрачны для радиоволн. Еще одна особенность неба бросилась бы нам в глаза: оно все слабо светится, причем свечение его усиливается к Млечному Пути. Сам Млечный Путь выглядит непривычно ярким поясом, посередине которого проходит неровная полоса, кое-где распадаясь на отдельные маленькие облачка.

Каким же образом в естественных условиях образуются радиоволны?

Самый распространенный механизм радиоизлучения — теп-
ловой. Известно, что любое тело излучает радиоволны всех длин. Излучение бывает тем интенсивнее, чем сильнее нагрето тело. Слабые потоки радиоволн испускает и поверхность Земли, и снега, и тела животных — все земные предметы.

Радиоизлучение планет и Солнца — это в основном тоже тепловое излучение. Чувствительность современных радиотелескопов столь высока, что они принимают радиоизлучение даже от таких холодных и далеких планет, как Уран и Нептун.

Обычные звезды, как и Солнце, также испускают радиоволны, ведь их атмосферы нагреты до сотен тысяч градусов. Но расстояния до звезд столь огромны, что радиоизлучение их, за редким исключением, не может быть обнаружено современными средствами. Лишь недавно найдено несколько интенсивно радиоизлучающих звезд.

Уже давным давно известно, что пространство между всеми звездами не абсолютно пустое. Оно заполнено облаками очень разреженного газа, преимущественно водорода. Масса газа, выдыхаемая человеком только за один раз, распределена здесь в объеме около 0,5 млрд. км3. Облака такого газа имеют диаметры, измеряемые десятками и сотнями световых лет. Фотография одного из подобных облаков приведена на последней странице обложки. Это облако кажется светлым лишь потому, что в нем имеются яркие звезды, заставляющие светиться газ. Если бы эти звезды исчезли, облако остыло и стало бы совершенно невидимым. Очень горячие звезды, попадая внутрь облака, легко нагревают разреженный газ до большой температуры. Ультрафиолетовое излучение звезд разрушает атомы газа, отрывая электроны от ядер. Облако холодного газа при этом превращается в облако плазмы. Нагревшись до температуры около 10 000°, газ отдает энергию, продолжающую поступать от горячих звезд, в виде волн видимого света и радиоволн. Мощность этих простейших радиостанций такова, что радиоизлучение облаков нагретого газа можно принимать с расстояний в несколько тысяч световых лет.

Горячие звезды и газовые облака образуют в нашей Галактике очень сплюснутую систему. Плоскость этой системы приблизительно совпадает с плоскостью Млечного Пути, и около нее изображения облаков сливаются в сплошную полосу.

А как возникает непрерывное радиосвечение всего неба? Наблюдения показывают, что оно имеет нетепловую природу. Энергия излучения монотонно возрастает с ростом длины волны. Это непрерывное излучение тоже концентрируется к плоскости Галактики, но не так сильно, как тепловое. Значительное увеличение радиоизлучения наблюдается и по направлению к центру Галактики.

Оставить комментарий

Я не робот.

БЛОГ О ЗАРАБОТКЕ!
Статистика