Галина Шалаева - Кто есть кто в мире звезд и планет

Существуют обсерватории, в которых кроме телескопов есть и жилые помещения. Приборы размещаются в конструкциях из стали и бетона. Здания для установки телескопов состоят из двух частей. Нижняя часть неподвижна, а верхняя, или крыша, имеет форму купола, который может вращаться.

В куполе есть «щель», которая открывается для того, чтобы телескоп смотрел в небо. За счет вращения купола щель может быть открыта в направлении любого участка неба. И купол, и телескоп перемещаются с помощью электромоторов. В современной обсерватории астроному нужно нажать лишь несколько кнопок, чтобы передвинуть оборудование.

Конечно, для того, чтобы видеть, астроном всегда должен находиться у окуляра, или там должен быть закреплен фотоаппарат.

В некоторых обсерваториях пол может подниматься или опускаться, или там есть регулируемая платформа.

Для наблюдений за небом астрономы полагаются не только на свои глаза. У них есть много сложных приборов и приспособлений к телескопу, таких, как фотоаппараты, спектроскопы, спектрографы и спектрогелиографы. Все эти приборы обеспечивают ученых важной информацией.

Если предмет рассматривать через увеличительное стекло – лупу, он кажется большим. Это относится и к звездам, которые можно наблюдать через набор увеличительных стекол или линз, собранных в подзорную трубу.

Астрономическая подзорная труба – это прибор, состоящий из набора больших линз и увеличивающий изображение наблюдаемых небесных тел. Однако увеличение подзорной трубы не идет ни в какое сравнение с тем, что может телескоп. В подзорной трубе световое излучение, проходя через набор из нескольких линз, ослабевает по мере увеличения изображения: оно становится размытым.

Подзорная труба была изобретена в начале XVII века и в дальнейшем усовершенствовано такими учеными, как Галилей, Кеплер и другие.

Астрономическая подзорная труба и телескоп – это совершенно разные вещи. В телескопе формирует изображение зеркало, а не линза. При этом световые лучи не проходят сквозь толщину увеличительных стекол, и изображение не мутнеет.

Интересно, что любое зеркало, например, то, в которое вы смотритесь каждый день, сделано слегка выпуклым. По сравнению с абсолютно плоским зеркальным стеклом, выпуклое дает лучшее изображение. Телескоп оптический – это такое выпуклое зеркало, верней, набор зеркал, улучшающих изображение наблюдаемых звезд.

Астрономический оптический телескоп – это внушительных размеров конструкция, приводящаяся в движение моторами и имеющая сверху купол. Один из самых больших телескопов находится в США в Паломарской обсерватории.

Первый в мире телескоп смастерил голландский оптик Ханс Липпертей. Однако еще до него, начиная с XIII века, различные ученые экспериментировали с увеличивающими линзами. Изобретение жившего в крайней бедности Липпертея осталось незамеченным, и создателем этого прибора стал считаться итальянский астроном Галилео Галилей, сконструировавший свой первый телескоп годом позже. Это был весьма грубый и примитивный прибор: самый сильный из телескопов Галилея давал всего 33-кратное увеличение, и к тому же через него можно было наблюдать очень маленький участок неба (размером с четверть луны).

Тем не менее, с его помощью Галилею удалось сделать выдающиеся открытия: он первым обнаружил кольца Сатурна, четыре спутника Юпитера и разглядел горы и кратеры на Луне. В наши дни принцип, который положил в основу своего изобретения Галилей, используется в театральных биноклях, поскольку от них не требуется ни большого увеличения, ни широкого поля обзора. Сами телескопы необычайно преобразились со времен Галилея. С наступлением века электроники стало возможным создание принципиально нового прибора – радиотелескопа. Первый радиотелескоп был создан вскоре после окончания Второй мировой войны, и с тех пор его постоянно усовершенствовали. Этот прибор является чем-то вроде гигантского глаза, «видящего» радиоволны, испускаемые звездами, в точности как наши глаза видят исходящие от них световые волны. Зеркало телескопа представляет собой огромный, имеющий форму блюдца, отражатель радиоволн многометрового диаметра. Его огромное преимущество по сравнению с обычным телескопом заключается в том, что он может обнаруживать звезды и галактики, которые излучают очень слабый свет или не излучают его вовсе, и потому их невозможно обнаружить при помощи даже самых совершенных оптических приборов. Радиотелескоп может также проникать сквозь скопления газов или космической пыли, заполняющие огромные пространства в космосе. К тому же его можно использовать в любую погоду, так как радиоволны с легкостью проходят через облака в атмосфере Земли.

Один из самых больших радиотелескопов в мире диаметром в 300 метров был сооружен в Пуэрто-Рико в кратере потухшего вулкана американским ученым. Очень своеобразный радиотелескоп, состоящий из неподвижных элементов, расположенных по окружности диаметром в 600 метров, был установлен в 1976 году в СССР на Северном Кавказе.

На протяжении многих столетий ученые пытаются понять, каким образом возникла наша Вселенная. Физики и астрономы на основе имеющихся данных предлагают различные гипотезы, описывающие состояние Вселенной на самой заре ее существования. После того как в 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется, возникла так называемая гипотеза «Большого взрыва».

Согласно этой теории, примерно 15 миллиардов лет назад все вещество Вселенной было сосредоточено в очень маленькой области пространства. Плотность и температура этого скопления вещества были настолько велики, что в нем не могли существовать даже атомы, и оно целиком состояло из элементарных частиц. Затем в силу неизвестных пока причин произошел «Большой взрыв», и Вселенная начала расширяться. Наука все еще не может описать состояние вещества до и сразу после «Большого взрыва», тем не менее, физикам удалось подсчитать, что если гипотеза верна, то в течение всего трех минут элементарные частицы, находившиеся в первичном скоплении материи, превратились в атомы водорода, составляющие примерно 90 % всего вещества современной Вселенной.

Эти атомы образовали гигантские газовые облака, постепенно все больше удалявшиеся друг от друга. По мере остывания эти облака стали превращаться в звездные скопления – галактики, подобные Млечному Пути, к которому принадлежит наша Солнечная система.

Сила «Большого взрыва» была столь велика, что галактики продолжают «разбегаться» в разные стороны с огромными скоростями и по сей день, что и наблюдается современными учеными. На самом деле удаление галактик друг от друга – это расширение самого пространства Вселенной. Сейчас никто не может предсказать, будет ли этот процесс продолжаться бесконечно долго, или под действием сил гравитационного притяжения он остановится, и пространство Вселенной начнет сжиматься.

Расстояние от Земли до ближайшей звезды составляет четыре с половиной световых года. В световом годе примерно 6 миллионов миллионов миль или 6 000 000 000 000 миль! Спрашивается, если звезды находятся на таком огромном расстоянии от нас, как мы можем определить их размеры, их состав и так далее?

Было время, когда телескоп был единственным прибором астрономов. В настоящее время существует множество приборов, позволяющих изучать движение, яркость, цвет, температуру и состав звезд.

Прежде всего, это фотоаппарат, который применяется для того, чтобы постоянно фотографировать наблюдаемые звезды. Другой прибор – это спектрограф, применяемый для фотографирования спектров звезд или исходящих от них лучей света. С помощью спектрографа астрономы получили большую часть сведений о составе звезд, их температурах и скоростях их перемещений.

Спектр одной звезды может напоминать спектр другой. Выяснилось, что звезды каждого спектрального класса имеют один цвет. Цвета могут быть от голубого до красного. Наше Солнце – это желтая звезда, находящаяся в середине этого ряда. Температуру звезды тоже можно определить путем измерения цветов спектра. Голубые звезды – большие, горячие и яркие и имеют температуры от 25 000 градусов и выше. Красные звезды – довольно холодные, с температурой поверхности от 1 600 градусов и меньше.

Чтобы выяснить химический состав звезды, астроном сравнивает спектры звезд со спектрами, полученными в лабораторных условиях. Все элементы, обнаруженные в составе звезд, существуют и на Земле, но звезды представляют собой в основном шары из очень горячего газа, большей частью – водорода и гелия.