Маленькие рассказы о большом космосе

Во вселенной происходят беспрерывные взрывы — тусклые или совсем незаметные огоньки превращаются в яркие «новые звезды». В китайских, арабских и других летописях за последние две тысячи лет несколько раз упоминается об удивительных вспышках звезд. Их можно было видеть даже днем, настолько сильно увеличивалась яркость. Астрономы назвали эти звезды сверхновыми. Эти вспышки не что иное, как чудовищные термоядерные взрывы во вселенной… В «спокойном» состоянии в недрах звезд протекают термоядерные реакции, которые и питают их энергией. Но вот по каким-то неясным причинам нормальный ход реакций нарушается, звезда взрывается, вокруг нее возникают светящиеся облака из продуктов взрыва — туманность. Сейчас ученые подозревают, что новые звезды образуются при особых взаимодействиях двойных звезд, когда звезды-гиганты и звезды-карлики, обмениваясь веществом, превращаются «друг в друга» (по выражению американского астронома Ф. Хойла, «собака ест собаку»). Сверхновые звезды вспыхивают за свою жизнь не один раз. Оказалось, Земля за время своего существования подвергалась несколько раз бомбардировке космическими лучами, вызванными вспышками «близких» сверхновых звезд.

У многих звезд, очевидно, есть планетные системы. На расстоянии от Земли меньше 17 световых лет — по крайней мере три звезды с планетами. Туда с Земли сигналы уже посылаются — это попытка завязать космическую беседу (если есть с кем!). Беседу, которая продлится очень долго, даже если будет состоять лишь из двух фраз: вопроса и ответа.

Раскаленные атомные котлы звезд, иногда окруженные планетами и еще реже — жизнью. А между ними — громадные черные космические пустыни…

Вселенная устроена именно так.

Звезды, предъявите паспорт!

Раздался свисток полисмена. Скрипнули тормоза. Машина остановилась.

— Платите штраф, — сказал блюститель порядка. — Вы проехали на красный свет.

— Да нет, я ехал на зеленый свет.

— Вы что, дальтоник?

— Нет, я физик. Уверяю вас, при быстрой езде красный свет всегда бывает зеленым!

Замечательный американский физик Роберт Вуд был шутником и мистификатором, но не был обманщиком. Красный свет действительно мог превратиться в зеленый благодаря эффекту Доплера. Полицейский, вероятно, этого не знал.

На любой железнодорожной станции (а еще лучше — на пустынном полустанке), внимательно прислушиваясь к гудкам паровозов, можно установить интересную закономерность. Приближающийся поезд еще издалека предостерегающе гудит. Сначала слышен высокий, пронзительный сигнал — тонкий, как звук флейты; потом тон снижается, и вот, на мгновение оглушив нас, с прощальным басом экспресс уносится вдаль.

Если мчаться навстречу источнику света, можно наблюдать подобное же явление. Ведь свет — это электромагнитная волна. А поэтому, как и для всякой волны, эффект Доплера проявляется в изменении частоты, «тона» света — цвета. Из красного он может превратиться в зеленый, в чем Вуд и пытался убедить полисмена. Правда, есть одно «но»: он «забыл» уточнить маленькую деталь — скорость своего автомобиля. Ведь для того, чтобы красный свет позеленел, нужно было ехать со скоростью всего лишь 135… миллионов километров в час! Владельца такого автомобиля полисмен просто не в состоянии был бы заметить. Через 10 секунд Вуд очутился бы на Луне. Так быстро движутся только далекие созвездия и галактики, убегая от нас (кстати, только благодаря эффекту Доплера люди сумели это обнаружить).

У каждой звезды есть свой паспорт — это ее спектр. Каждая его часть — это страницы из биографии звезды. Посылая свой мерцающий свет людям, она как бы отвечает на вопросы космической анкеты: возраст, температура, светимость, химический состав. Все химические элементы атмосферы звезды расписываются в этой анкете черными штрихами — линиями в спектре поглощения. Изучая «анкету», ученые заметили, что линии спектров большинства галактик смещены в красную сторону. А это и означает, что галактики убегают от нас с огромными скоростями. Математики тут же сделали вывод, что раз мы наблюдаем разбегающиеся галактики, значит когда-то они были собраны в одном месте, и даже подсчитали, когда это было: около 10 миллиардов лет назад.

Посланцы Земли с каждым годом будут все дальше и дальше уходить в глубины этой вечности, читая одну за другой ее страницы. И на кораблях будущего вместе с приборами, совершенство которых нам даже трудно представить, безусловно, будет один, принцип которого — эффект Доплера — известен уже сейчас. Космонавты будут не только любоваться необычайно ярким блеском звезд, но и определять по ним свою скорость. Заглянув в паспорт любой звезды, они смогут сказать, как движется корабль относительно нее.

От носа до галактики