Белые карлики. Будущее Вселенной

В конце 1964 г. и в феврале 1965 г. Пиблз доложил свои результаты на двух коллоквиумах, а также изложил в статье, которую отправил в Physical Review. Она попала к рецензенту, знакомому с работами команды Гамова, который отклонил рукопись из-за недостатка оригинальности. В марте Дикке и Пиблз, еще не получив ответа из Physical Review, включили свои результаты в большой обзор[50], который в этом же году появился в печати. Там фигурировала и полученная Пиблзом оценка температуры фонового излучения. Однако перед отправкой обзора в печать соавторы узнали о результатах Пензиаса и Вильсона, о чем и сообщили в сноске, добавленной в верстку. Так что в этой части их работа к моменту выхода в свет умудрилась устареть.

Существование реликтового излучения было предсказано и в СССР. В начале 1964 г. ученики академика Зельдовича Андрей Дорошкевич и Игорь Новиков на основе горячей модели показали, что космическое пространство должно быть заполнено планковскими фотонами с температурой от одного до десяти кельвинов[51]. Они особо отметили, что это предсказание должно стать ключевым тестом для модели Большого взрыва. И даже сослались на эксперименты с рупорной антенной, выполненные в начале 1960-х гг. специалистами корпорации Bell (о них ниже), как на средство проведения таких измерений. Конкретно — они отметили, что «дополнительные измерения в этой области… помогут окончательно решить вопрос о справедливости теории Гамова». Это предвидение оказалось совершенно правильным, поскольку Пензиас и Вильсон работали на радиотелескопе с такой же антенной. К сожалению, замечательная статья Дорошкевича и Новикова, которая вскоре появилась в английском переводе, тогда не привлекла того внимания специалистов, которого бесспорно заслуживала.

МОМЕНТ ИСТИНЫ

Нередко говорят, что открытие реликтового излучения было делом случая. Если это и верно, то лишь отчасти. Правда состоит в том, что Пензиас и Вильсон вели наблюдения на лучшем в мире приборе, с помощью которого можно было обнаружить микроволновой фон Вселенной. В 1964 г. они пустили его в ход для выполнения собственной программы радиоастрономических исследований. Хотя они не имели ни малейшего представления о публикациях гамовской группы и, естественно, не искали предсказанное Альфером и Германом излучение, его детектирование было только делом времени. Подтверждением этого служит тот факт, что после публикации результатов Пензиаса и Вильсона другие ученые без проблем регистрировали реликтовое излучение с помощью менее чувствительной аппаратуры.

С чего же все началось? В конце 1950-х гг. NASA запланировало первый в мире эксперимент по отработке технологии космической связи на сантиметровых и дециметровых волнах. В рамках этого проекта, названного «Эхо» (Echo), в следующем десятилетии на околоземные орбиты высотой чуть больше 1500 км запустили два раздувающихся 30-метровых баллона из металлизированной полиэфирной пленки, хорошо отражающей радиосигналы. Хотя впоследствии специалисты NASA сделали выбор в пользу спутников с активными ретрансляторами, проект «Эхо» дал ценную информацию о верхних слоях земной атмосферы и распространении радиоволн.

В эксперименте «Эхо» приняли участие сотрудники Белловской лаборатории радиоисследований (Bell Radio Research Laboratory), расположенной неподалеку от городка Холмдел в штате Нью-Джерси. Специально для этой цели Артур Кроуфорд, Эдвард Ом и их коллеги заранее спроектировали и построили установку, приспособленную под прием сигналов, отраженных от спутника «Эхо-1» (Echo 1), выведенного на орбиту 12 августа 1960 г. Она была оснащена алюминиевой рупорной антенной с апертурой 60 × 60 см, которая работала как волновод, направляющий пришедшие из космоса сигналы на параболический рефлектор. Сфокусированные микроволны частотой 2,39 ГГц (длина 12,6 см) попадали в радиометр, оснащенный усилителем, использующим рубиновый мазер бегущей волны, охлаждаемый жидким гелием. Этот прибор почти не загрязнял систему собственным тепловым шумом и потому мог использоваться для усиления весьма слабых внешних сигналов. Иначе говоря, радиометр, работающий в блоке с таким усилителем, обладал очень высокой чувствительностью. После многомесячных измерений в июле 1961 г. возглавляемые Омом сотрудники лаборатории опубликовали полученные результаты. Эта была именно та статья, на которую три года спустя сослались Дорошкевич и Новиков.