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.
А по изменениям в силе излучения астрономы теперь могут установить не только степень концентрации этого газа в разных точках вселенной и его температуру, но и выяснить, куда именно и с какой скоростью движутся газовые облака, невидимые в обычные телескопы. Эти измерения основаны на так называемом эффекте Допплера: частота сигналов меняется в зависимости от того, куда движется их источник, — от наблюдателя или навстречу ему.