10 заповедей нестабильности

Читатель вправе спросить, почему ученые не могут рассчитать прошлое нашей Вселенной, имея в своем распоряжении такие достаточно точные исходные данные? Основная проблема заключается в том, что движение космических объектов зависит и от остающейся пока неизвестной плотности Вселенной в целом. Кроме того, следует всегда учитывать, что даже кажущиеся самыми надежными значения параметров могут зависеть дополнительно от каких-либо неучтенных факторов и поэтому требуют тщательной и длительной перепроверки.

Исследования продолжаются. Если значение постоянной Хаббла в конечном счете окажется ниже 320 000 километров в час, то возраст Вселенной с очень большой вероятностью составляет от 8 до 12 миллиардов лет. Если же значение этой постоянной окажется выше (как полагают многие специалисты), то возраст Вселенной будет, соответственно, увеличиваться. Один известный астрофизик, ученик и последователь Хаббла настаивает даже на втрое большем значении этой постоянной, чему и соответствует максимальная оценка возможного возраста Вселенной в современной науке, равная примерно 20 миллиардам лет.

***

Следующий этап развития астрофизики оказался связан с расширением диапазона используемых для наблюдения волн. Хаббл сумел извлечь ценнейшую информацию из видимых спектров звезд, а выше уже упоминалось, что видимая область занимает всего лишь 2% всего спектра электромагнитного излучения.

Исследователи, естественно, задумались об измерениях в других областях спектра, что стало возможным при развитии космической техники. Потребность в регистрации невидимых типов излучения диктовалась и тем, что многие интересные небесные объекты (например, черные дыры, квазары, пульсары и т. п.) вообще не излучают видимого света, и их можно «видеть» лишь в рентгеновской области с гораздо меньшими длинами волн и большей частотой, чем у волн видимого света. Атмосфера Земли не пропускает такие волны, поэтому серьезное исследование рентгеновских спектров космических объектов началось лишь в 1970 г., когда НАСА запустило специальный спутник «Ухуру» с рентгеновскими детекторами на борту. За два года работы спутник получил, обработал и передал на Землю важную информацию о трехстах ранее неизвестных космических объектах.

Вслед за этим очень интересные данные были получены и в других областях электромагнитного спектра, включая гамма-лучи, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, радиоволны. Наиболее важным результатом измерений стало обнаружение в космосе огромных источников антиматерии (в соответствии с названием, антиматерия представляет собой физический «антипод» привычной формы материи, но разговор об этом увел бы нас слишком далеко от темы). Теоретически число частиц материи и антиматерии во Вселенной должно быть одинаковым, но на Земле они отсутствуют, и ученым удалось пока обнаружить или синтезировать лишь ничтожное число античастиц и антиатомов. Однако в 1997 г. в центре Млечного Пути был обнаружен чудовищный «фонтан» (размером втысячи и десятки тысяч световых лет), извергающий антиматерию. Этот поразительный феномен удалось обнаружить только благодаря установленным на спутниках детекторам гамма-излучения, регистрирующим гамма-лучи, возникающие при ядерных реакциях или радиоактивных распадах. Этот удивительный объект может быть связан с черной дырой, всасывающей в себя находящиеся вблизи космические тела или газовые выбросы, возникающие при взрывах и гибели звезд.

Почти 75 лет назад, когда Хаббл сделал первое из своих выдающихся открытий, никто не мог представить себе значения и размаха будущих исследований в астрофизике и смежных областях науки. В настоящее время эти работы финансируются государством, так что каждый из нас (хотя бы своими налоговыми отчислениями!) участвует в процессе сбора и получения новых знаний о строении мира. Современные детекторы позволяют нам читать такие «послания» далеких созвездий, которые буквально невозможно «увидеть» никаким, даже самым современным оптическим телескопом.

Ученые вполне обоснованно надеются, что эффективность и возможности регистрирующей аппаратуры будут возрастать и дальше, особенно благодаря развитию вычислительной техники. Впрочем, использование новейших информационных технологий уже существенно изменило характер, содержание и условия работы астрономов. Луч света, попавший холодной ночью в объектив телескопа обсерватории Маунт Паломар, немедленно регистрируется компьютерами (работающими на основе новейших кремниевых структур, типа устройств с зарядовой связью и т. п.), преобразуется в высокоточное цифровое изображение, записывается на магнитные носители и передается для изучения в какой-нибудь удаленный научный центр. Утром астроном (а в наши дни астрономы выходят на работу по обычному расписанию) начнет анализировать эти снимки на экране компьютера, сидя в удобном, эргономичном кресле за чашечкой кофе. Думая об этом, стоит вспомнить, что во времена молодости Хаббла астрономы полушутя-полусерьезно рассказывали о ресницах, примерзших к объективу телескопа.