Радионаблюдения телескопа "Эйнштейн"

В течение своего краткого, но весьма активного существования обсерватория «Эйнштейн» позволила изучить несколько тысяч участков неба. В каждом из них был зарегистрирован по крайней мере один рентгеновский источник, и значительное большинство этих источников было неизвестно ранее. Обилие новой информации, собранной о рентгеновском небе, займет у астрономов несколько лет работы, однако сейчас в научной литературе уже появились первые результаты.

Невозможно дать полный обзор проведенных исследований во всем их богатом разнообразии, поэтому я ограничусь лишь некоторыми основными результатами. [Но сначала надо несколько слов сказать о предшествующих исследованиях и вообще об истории и развитии рентгеновской астрономии.]...

Новый взгляд на Вселенную. Многие из наиболее значительных достижений в изучении Вселенной, полученных в последние десятилетия, были сделаны в результате наблюдений излучения, не видимого для человеческого глаза. Радиотелескопы позволили впервые выявить существование квазаров и фонового излучения Вселенной, приходящегося на микроволновую область спектра. Это фоновое излучение дает наиболее убедительное, помимо удаления галактик, подтверждение теории взрывного происхождения Метагалактики — теории «Большого Взрыва». Радионаблюдения также привели к обнаружению пульсаров, являющихся, как считают, быстровращающимися нейтронными звездами. Такие объекты теоретически были предсказаны как результат конечной стадии эволюции звезд умеренной массы.

С помощью инфракрасных приемников, устанавливаемых на оптических телескопах, астрономы зарегистрировали излучение от объектов, находящихся в центре Галактики, полностью скрытом от нас пылью, не пропускающей видимый свет. С появлением ракет и искусственных спутников Земли представилась возможность выносить инструменты на достаточную высоту, чтобы регистрировать поглощаемое земной атмосферой излучение космических объектов в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах спектра.

Даже астрономы не сразу оценили, какая важная информация о Вселенной может содержаться в области длин волн, не видимых человеческим глазом. Хотя они уже знали, что традиционные физические процессы в природе обычно сопровождаются излучениями с длинами волн, в миллион раз более короткими или более длинными, чем длины волн видимого света. Электромагнитное излучение видимого и инфракрасного диапазонов образуется благодаря изменению энергетического состояния атомов и молекул, затрагивающему только наиболее слабосвязанные там электроны. На это излучение приходится большая часть энергии, испускаемой телами, разогретыми до температуры в несколько тысяч градусов, как, например, нить накала осветительных ламп или поверхность Солнца.

Изменения энергетического состояния, затрагивающие более устойчиво связанные электроны в атомах и молекулах, приводят к гораздо большим энергиям излучения и к более коротким его длинам волн, приходящимся на ультрафиолетовый и рентгеновский диапазоны. Нагретая до миллионов градусов физическая среда испускает большинство своей энергии в виде рентгеновских лучей и лишь незначительную часть — как видимый свет. Гамма-излучение, с длинами волн еще короче, чем у рентгеновского излучения, производится в результате физических процессов, приводящих к изменениям энергетического состояния атомных ядер.

На противоположном конце спектра, в интервале длин волн, простирающемся от инфракрасного диапазона через микроволновую область до самой длинноволновой части радиодиапазона, излучение генерируется при искривлении траекторий энергетически свободных электронов в магнитных полях или когда отдельные атомы и молекулы «сбиваются» внезапным ударом с более высокого своего энергетического состояния на более низкое.