Вплоть до начала ХХ века ученые и не
подозревали о существовании межзвездной пыли, заполняющей мировое
пространство и даже образующей огромные облака, в которых рождаются
звезды. Пыль и пылевые скопления удалось обнаружить случайно, когда
астрономы попробовали составить карту Галактики. Поначалу
Галактика представлялась этаким мельничным жерновом – исполинским
цилиндром, который равномерно заполнен бегущими по своим орбитам
звездами. Но затем стало ясно, что наш звездный остров устроен гораздо
сложнее. По обе стороны от Млечного Пути число звезд невелико, а значит,
Галактику нужно сравнивать с диском, своего рода блюдечком, а никак не с
жерновом. На наибольшем расстоянии от Млечного Пути звезд почти нет,
хотя с помощью мощных телескопов можно обнаружить разбросанные
поодиночке шаровые звездные скопления. Это область галактических полюсов (гало). Если
рассматривать (даже в обычный бинокль) созвездия Возничего и Персея, а
затем перевести взгляд на противоположное им созвездие Стрельца, то
нетрудно заметить разницу в числе светил. В Стрельце звезд очень много,
так что они буквально сливаются в комки. В Возничем и Персее звезд
гораздо меньше, хотя здесь тоже проходит полоса Млечного Пути. Стало
быть, в направлении Стрельца лежит галактический центр, место
максимального средоточия звезд нашего космического «острова». А в
противоположном направлении землянами наблюдается край Галактики, где
число звезд редеет, в том числе и в самом галактическом диске. Стало
ясно, что вещество в нашей звездной системе в основном содержится в
галактическом центре, из которого «размазано» по всему галактическому
диску неровным слоем. Этот слой становится все тоньше и тоньше к краю
диска. За пределами диска вещество почти полностью заканчивается. И
когда ученые поняли это, они сумели объяснить загадку «покраснения»
звезд. Как известно, по цвету звезды делятся на несколько классов. Есть
среди них и красные светила, и белые, и голубоватые, и желтые, и
оранжевые. Например, если сфотографировать голубоватые звезды близ
полюсов Галактики, а потом такие же, но уже внутри диска, то мы с
удивлением обнаружим, что внутренние звезды оказываются красными – в
отличие от внешних. Точно такой же
эффект возникает, если смотреть на Солнце во время пожара. Сквозь густой
дым и сажу оно покажется красным. Красным кажется солнечный диск и на
закате, когда мы видим его сквозь заполненные пылью нижние слои
атмосферы. Получается, что «красноватые»
звезды в действительности вовсе не красноватые. Просто мы видим их
сквозь межзвездные газопылевые скопления. Причем эти скопления находятся
в плоскости галактического диска, а вот у полюсов газ и пыль почти
полностью рассеиваются. Здесь мировое пространство необычайно чистое, и
поэтому виден истинный цвет далеких светил. Запыленность
космоса подтверждали также и наблюдения за туманностями – космическими
облаками, которые заслоняли собой сотни звезд. В том числе удалось
объяснить загадочные «разрывы» в Млечном Пути. Это темные, беззвездные
провалы, начинающиеся от созвездия Лебедя и тянущиеся вплоть до
созвездия Центавра, которые разрезают светлую полосу Млечного Пути
надвое. Такие провалы легко объяснялись густыми пылевыми скоплениями –
темными туманностями. Последующие исследования подтвердили и это
предположение, и сегодня в распоряжении астрономов имеются качественные
фотоснимки далеких туманностей, выполненные телескопами. Вдали
от туманностей пыли гораздо меньше, но присутствует она и здесь. На
каждые 2 млн км3 мирового пространства приходится примерно 1 (одна!)
частица вещества. Чтобы представить себе этот объем, вообразите пустую
постройку, равную по величине знаменитой пирамиде древнеегипетского
фараона Хефрена – той самой, что высится рядом со статуей Сфинкса на
плато Гиза. И вообразите, что внутри этой постройки одиноко витает
одна-единственная пылинка размером в тысячную долю миллиметра. Примерно
так и обстоят дела в открытом космосе, вдали от газо пылевых облаков. Трудно
поверить, что затерянные в бесконечных просторах Вселенной пылинки
способны гасить собой звездное свечение. И тем не менее это так. ...Отечественный
астроном Борис Воронцов-Вельяминов (1904–1994), в 1930 году доказавший
поглощение света межзвездным веществом, сравнивает действие космической
пыли с сигаретным дымом: «Велика ли масса дыма, которым иной курильщик
умудряется себя укутать так, что его почти не видно? Собрав этот дым в
один твердый шарик, мы едва ли увидели бы его глазом, – так мал бы он
был и никак не мог бы заслонить собой нашего курильщика».
То
же самое происходит и в космосе. Галактического «дыма» довольно мало,
но он ослабляет свечение звезд и даже звездных скоплений настолько, что
до сих пор в нашей Галактике найдется не один миллиард звезд, которых
астрономы не могут увидеть в мощнейшие телескопы. Более того,
человечество никогда ничего и не узнает о затерянных звездах до тех пор,
пока в «задымленные» районы Галактики не будут отправлены космические
экспедиции. Ученые провели любопытный
эксперимент. Стеклянную пробирку с воздухом заполнили пылью весом в
1 мг. Пыль растрясли так, чтобы она равномерно разлетелась по всему
объему. Воздух внутри пробирки кажется прозрачным. Однако замеры с
помощью чувствительных лабораторных приборов позволили установить, что
этот ничтожный слой пыли ослабляет поток света в 4000 раз! Такого
ослабления света вполне достаточно, чтобы невооруженным глазом человек
перестал видеть на небе любую звезду, включая ярчайшие – Сириус,
Полярную и др. Используя бинокль, через такой слой пыли удастся
разглядеть лишь десяток-другой светил. На наше счастье, в Галактике не
так много газопылевых облаков с подобной плотностью вещества. Между
прочим, именно по этой причине дымовая завеса остается непревзойденным
способом маскировки, применяемым как людьми на войне, так и животными,
спасающимися от хищников. В мире живой природы наиболее известны
чернильные мешки головоногих моллюсков: каракатиц и осьминогов. ...Чернильный
мешок представляет собой особый орган, который вырабатывает красящее
вещество. Сжимая мускулы, моллюск сдавливает мешок и выбрасывает часть
его содержимого в воду. Чернильные частицы разбегаются по водной толще,
окрашивая ее в темно-синий или черный цвет. Облако чернил, растворяясь,
полностью скрывает за собой моллюска, позволяя ему уйти от
преследователя. Чернильный мешочек каракатицы содержит жалкие граммы
красящего вещества с запасом на 6 залпов. И уже одного залпа вполне
хватает, чтобы окутать непроглядной мглой объем воды в 5500 литров. Ну а
если стреляет гигантский кальмар, то пятно чернил охватывает
пространство с поперечником в добрую сотню метров.
Пылевые
коконы, в которых рождаются звезды, можно сравнить с чернильными
бомбами каракатиц. Большинство новорожденных звезд остаются для
астрономов невидимыми по вине материнской туманности. К примеру, в
туманности Ориона удалось заметить выбросы из аккреционных дисков
протяженностью около двух световых лет. Эти выбросы возникли в процессе
зарождения молодых горячих звезд светимостью в 25 раз сильнее солнечной.
И тем не менее приборы зафиксировали лишь тепловое излучение из
соседних областей туманности. Оно-то и выдает местоположение
новорожденных звезд. Их сияние будет скрыто от наших глаз еще долгие
миллионы лет. Но даже в весьма
запыленных областях Млечного Пути имеются относительно свободные от
космического мусора участки. Астрономы назвали их «окнами видимости»,
поскольку через такое окно можно свободно наблюдать сверхдалекие звезды и
даже другие галактики в миллиардах световых лет от Земли. Космическая
пыль не причиняет человечеству особых неудобств, если не считать тех
проблем, которые она создает для астрономов. Ситуация изменится только в
далеком будущем, лет через сто, когда земная техника дорастет до
создания фотонных ракет и тому подобных скоростных крейсеров для
покорения Галактики. Вот тогда-то космонавтам и предстоит столкнуться с
сопротивлением космической среды. ...Обмахиваясь
в жаркий день листком бумаги или веером, каждый из нас замечал, что чем
быстрее махать в воздухе широким предметом, тем труднее этот предмет
продвигается. Воздух, вроде бы такой проницаемый, становится вдруг
преградой, для преодоления которой требуется усилие. Сверхскоростным
самолетам уже необходимо придавать обтекаемую форму, поскольку воздушная
среда тормозит их с такой же силой, как вода лодку.
Космические
газ и пыль нисколько не замедляют полет автоматических межпланетных
станций, но ведь и скорость современной техники невелика. Летательные
аппараты будущего приобретут двигатели исключительной силы, а значит,
столкнутся с сопротивлением межзвездной среды. На скорости, равной
скорости света, ракета попросту взорвется, поскольку космический газ
станет для нее плотным, словно бетонная стена. Пример
с межзвездным веществом показывает нам, что наблюдения за мировым
пространством нередко оказываются довольно простыми. Нужно лишь внимание
и умение делать смелые, но вместе с тем точные выводы по поводу того,
что видишь на небе. Именно поэтому большое число космических открытий
принадлежит вовсе не профессиональным астрономам и не космонавтам, а
простым любителям астрономии. В том числе и школьникам. Подробнее об
этом – в заключительной главе.
|