Под астрофизикой высоких энергий мы понимаем сегодня самую молодую область экспериментальной астрофизики, которая занимается наблюдениями коротковолновой части электромагнитного спектра: ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения. Энергия излучения в этих областях спектра намного выше, чем во всех остальных, и такое излучение дает представление о космических процессах, проходящих с наибольшим выделением энергии. Существо подобных процессов во многих отношениях остается загадкой, и отсюда проистекает ценность внеатмосферных астрономических наблюдений на пилотируемых космических кораблях и автоматических космических аппаратах. Наблюдения в рентгеновском диапазоне, например, привели к открытию нескольких десятков неизвестного ранее типа вспыхивающих объектов. Они расположены преимущественно близ центра нашей Галактики и в некоторых богатых шаровых скоплениях. Интервалы между всплесками рентгеновского излучения составляют от нескольких часов до нескольких дней. Эти новые объекты «рентгеновского неба» получили название барстеров.
Всеволновая астрономия – детище XX века, и она стала реальностью лишь на базе освоения многих достижений физики, электроники, кибернетики, космонавтики. Астрофизика высоких энергий делает первые шаги. Мы воздерживаемся от упоминания ряда ее конкретных открытий последнего десятилетия, но вновь и вновь подчеркнем, что она изменила дух астрономии. Астрономия окончательно перестала быть наукой о статичном мире. В сферу ее интересов ворвались процессы эволюции, протекающие в метагалактических масштабах, ворвались природные объекты, отличающиеся экстремальными плотностями и температурами. Не будет удивительно, если дальнейшее их исследование действительно поведет в скором времени даже к необходимости пересмотра кое-каких физических представлений. Благодаря прогрессу этой отрасли астрофизики мы с фактами в руках можем характеризовать особенности гигантских нестационарных и взрывных процессов, гораздо более уверенно строить модели начальных стадий расширения Вселенной.
К неожиданностям готовы
В XX в. астрономия развивается стремительными темпами. Хронологическая таблица открытий все время пополняется новыми сообщениями. Еще раз оглянемся на них.
На рубеже века голландец Ян Каптейн оценивает размеры Галактики, хотя Солнце для него все еще находится в центре Галактики. Вскоре Альберт Эйнштейн разрабатывает теорию относительности, благодаря которой астрономы получают возможность теоретически представить себе картину развития Вселенной. Тогда же Нильс Бор предлагает планетарную теорию строения атома.
Изучение строения вещества стимулирует широкое развитие спектроскопических работ, которые в дальнейшем находят эффективное применение в астрофизике.
В 1917 г. американец Ричи случайно находит новую звезду в чужой галактике и, просматривая старые фотопластинки, обнаруживает в других галактиках еще несколько новых. Измерение яркости этих новых дало еще один метод оценки расстояний до других галактик. Годом позже Харлоу Шепли предложил корректную модель строения нашей Галактики, с Солнцем, уже находящимся на ее периферии.
В 1919 г. был организован Международный астрономический союз, который объединил усилия астрономов разных стран и позволил вести работы коллективно, рационально распределяя области исследования между отдельными обсерваториями.
В двадцатые годы Эдвин Хаббл с помощью крупнейших телескопов получил фотографии туманностей, на которых видны отдельные звезды. Так было окончательно доказано, что многие туманности являются такими же звездными системами, как и наша Галактика. Дальнейшие открытия цефеид в отдаленных галактиках дали наиболее точный метод определения межгалактических расстояний. В то же время швед Бертиль Линдблад и голландец Ян Оорт установили вращение нашей Галактики.
В 1930 г. была открыта девятая планета Солнечной системы Плутон, а чешский инженер Карл Янский впервые зарегистрировал радиоволны внеземного происхождения.
Во время второй мировой войны в Великобритании было открыто радиоизлучение Солнца.
В послевоенные годы в нашей Галактике были обнаружены такие же спиральные ветви, которые столь хорошо видны на фотографиях других галактик. Француз Вокулер открыл существование системы галактик – Сверхгалактики.