Космическое зрение
Весной 1931 года произошло событие, взбудоражившее весь мир. Американский инженер Карл Янский по заданию одной фирмы занимался изучением различных помех радиоприему. И вот однажды его радиоприемник уловил на волне около пятнадцати метров какие-то странные свистящие сигналы. Они явно не относились к числу атмосферных помех и повторялись с поразительной последовательностью: каждые сутки точно через 23 часа 56 минут. По ним можно было проверять хронометры.
Янский пришел к выводу, что загадочные сигналы имеют внеземное происхождение. Его заявление вызвало сенсацию. Газеты запестрели крикливыми заголовками на всех языках: «Таинственные сигналы с Марса!», «Обитатели Венеры пытаются установить с нами связь!», «Умирающая цивилизация селенитов взывает о помощи!»
Статьи эти казались читателям весьма убедительными, потому что кто же еще, в самом деле, кроме разумных существ, может посылать сигналы из космоса каждый день в одно и то же время!
Телескопы — глаза астрономов
Но газетная шумиха скоро кончилась — после того, как крупнейшие астрономы мира напомнили, что в промежутке времени, равном 23 часам 56 минутам, нет ничего загадочного или мистического: за этот срок, называемый звездными сутками, Земля совершает полный оборот вокруг своей оси по отношению к звездам. И, значит, сигналы, обнаруженные Янским, исходят из какой-то одной и той же точки небосвода. Скоро была обнаружена и эта точка — она находилась в направлении созвездия Стрельца.
Газетам это было уже неинтересно. Поскольку сигналы подавали не селениты и не марсиане, а сама неразумная природа, газеты уже не сочли это сенсацией. Между тем для астрономов случайное открытие инженера Янского было, пожалуй, не менее важным, чем было бы установление радиосвязи с марсианами. Так произошло рождение радиоастрономии — совершенно новой и самой молодой отрасли «древнейшей из наук».
Но тогда все значение этого события, пожалуй, никто еще толком не понял. Янский по приказу своей фирмы занялся совершенно иными исследованиями. Попытки других энтузиастов уловить сигналы из космических глубин тогда ни к чему не привели из-за несовершенства приемников и антенн. И замечательному наблюдению грозила печальная участь многих других открытий — стать надолго забытым. Но нарождающаяся радиоастрономия вовсе не хотела, чтобы о ней забывали. Она снова и снова напоминала о себе загадочными космическими сигналами, внезапно врывавшимися в сумятицу дипломатических комментариев, воплей погибавших судов о помощи и лихих фокстротов, бушевавших в земном эфире.
Важное открытие сделал в 1940 году астроном-любитель Гроте Ребер. Кроме астрономии, он увлекался радиотехникой и слышал о наблюдениях Янского. У себя в саду Ребер воздвиг сооружение, пугавшее соседей: над кронами деревьев поднималась стальная решетчатая чаша диаметром в девять метров, нацененная в небо.
С помощью своей антенны Ребер обнаружил сильное радиоизлучение уже на другой волне, чем Янский,— 185 сантиметров. Он ухитрился даже поворачивать тяжелую стальную чашу, мобилизовав для этого всех домочадцев, и сделал другое очень важное открытие: сигналы шли не из одной какой-то точки небосвода, а со всех сторон, причем самые мощные посылало громадное скопление звезд, отмеченное на небе полосой Млечного Пути.
Это было уже не случайное наблюдение, а первые опыты. И они были продолжены многими исследователями в других странах. Один за другим открывались все новые источники радиоизлучения, в их числе оказались Луна и Солнце.
Но в это время на Земле полыхала война, и никому, кроме ученых, не было дела до сигналов из космоса. Сведения о новых открытиях если и просачивались в газеты, то терялись среди сводок с фронтов.
А именно в эти годы радиоастрономия развивалась и росла буквально не по дням, а по часам. Во всех странах усиленно велись работы по созданию новых, более совершенных средств радиосвязи и локации. После войны эти средства стали использовать и астрономы. За послевоенные годы радиоастрономия так стремительно шагнула вперед, что теперь даже кажется, будто существует она давным-давно.
А между тем сами радиоастрономы считают, так сказать, официальной датой рождения своей удивительной отрасли науки всего-навсего 1952 год. Только к этому времени им, в сущности, удалось разобраться в весьма запутанной и сложной картине космического радиоизлучения. Так что нынче радиоастрономии исполняется всего десять лет — поразительный возраст для науки!
Самая необычная
Но радиоастрономия не только самая молодая отрасль «звездной науки». Она еще и самая необычная в астрономии. Дело в том, что она видит, если можно так выразиться, ушами. Обычные телескопы улавливают световые лучи; громадное «ухо» радиотелескопа — невидимое электромагнитное излучение.
В этом нет, собственно, ничего необычного, если вспомнить, что свет — это ведь тоже один из видов электромагнитного излучения. Очень небольшую часть электромагнитных волн способен воспринимать наш глаз. Все они умещаются в крошечном диапазоне, равном 0,35 микрона, — от волн длиною в 0,4 микрона для фиолетовых лучей и до 0,75 микрона для красных лучей. Волны меньшей длины дают уже невидимое нам излучение ультрафиолетовые лучи, лучи рентгена, гамма-лучи. За верхним пределом видимого диапазона лежат инфракрасные лучи, также не воспринимаемые человеческим глазом. А дальше — радиоволны.
Астрономия уже научилась использовать невидимые инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Они дают видимое изображение на специальных фотопластинках и помогли ученым открыть немало интересного.
Естественно было предполагать, что небесные тела и межзвездный газ излучают не только одну видимую часть, но и всю гамму электромагнитного спектра полностью. Так что теперь рождение радиоастрономии выглядит вполне естественным и закономерным, хотя и произошло оно при не совсем обычных обстоятельствах.
Радиоастрономия поставила перед астрономами совершенно новые задачи и награждает их все новыми загадками, а не только открытиями.
Световые волны прямо, непосредственно действуют на наш глаз и дают на его сетчатке изображение, которое не нуждается в особой расшифровке. А сигналы, улавливаемые радиотелескопом, как бы зашифрованы — нужно еще разобраться, что именно они означают.
...Вот мы сидим в аппаратной отдела радиоастрономии Пулковской обсерватории и беседуем. Большая комната вся перегорожена распределительными щитами, по стенам тянутся черными змеями электрические кабели. Из нескольких динамиков доносятся обрывки морзянки, каких-то разговоров, голоса дикторов. Все это земные голоса, а где же небесные? Может быть, вот этот отрывистый, резкий писк, вдруг вырвавшийся из динамика? Не сразу понимаешь, что это всего-навсего обычная проверка времени...
Космические голоса астрономы, конечно, не слушают. Их записывают в виде сложных, изломанных кривых на непрерывно ползущих лентах чуткие приемники, настроенные каждый на определенную волну. Потом эта лента ложится на стол, и начинается ее расшифровка. Сигналы из космоса теперь «видимы», но от этого они еще не стали понятнее. Что означает, например, вот этот стремительный всплеск радиоизлучения, оставивший на ленте самописца острый загнутый гребень?
— Вспышка на Солнце, — уверенно говорит радиоастроном. — Вихрь раскаленных газов взметнулся на высоту около пяти тысяч километров...
Многое уже научились понимать ученые в таинственном языке радиоизлучений. По длине волн они различают их «адреса». Солнце посылает нам радиоволны длиной от восьми миллиметров до двенадцати метров. На волне 1,25 сантиметра с нами говорит Луна.
И сообщает очень любопытные вещи: например, то, что температура ее поверхности «днем» достигает 30 градусов тепла, а «ночью» опускается до 75 градусов мороза. Это установлено по изменениям в радиоизлучении.
Особый интерес у радиоастрономов всего мира вызывает знаменитая волна длиной в 21 сантиметр. В 1945 году голландский астрофизик Ван де Холст высказал гипотезу о том, что атомы водорода в межзвездном пространстве должны испускать радиоволны длиной в 21 сантиметр. Эту идею подробно разработал и теоретически обосновал советский астроном профессор И. С. Шкловский.
Для опытной ее проверки в различных странах были построены специальные радиотелескопы. И теоретическое предвидение блистательно подтвердилось: весной и летом 1951 года радиоизлучение водорода именно на этой волне обнаружили сразу три наблюдательные станции на различных континентах! Молодая наука сразу зарекомендовала себя самым убедительным образом.
Радиоизлучение на волне в 21 сантиметр особенно интересно для астрономов, потому что водород служит главным «горючим» для Солнца и других звезд. Из атомов водорода в основном состоит межзвездный газ, заполняющий космические просторы.
