|
Страница 4 из 4 Сверхновые звезды как стандартная лампа Проблема эта особенно обострилась, когда ученые задались очередным вопросом: а сама Постоянная Хаббла, она вообще-то постоянна? Может быть, рост скорости очень удаленных объектов отличается от линейной зависимости "скорость-расстояние" вблизи нас? Как это проверить? Впрочем, какое это имеет отношение к Теории относительности с ее ламбдачленом, с которого начиналась статья? Как оказалось, самое непосредственное. Но для проверки понадобились новые, трудно доставшиеся экспериментальные факты. Получить их позволила современная наблюдательная техника наземных и космических обсерваторий. За последние десятилетия XX века в оснащении обсерваторий произошел грандиозный перелом: на смену старым инструментам пришли телескопы с многометровыми зеркалами , а старинные фотопластинки вытеснены новыми электронными приемниками изображений. Если лучшие фотопластинки требовали не менее 30-50 фотонов для получения одной точки на изображении, то ПЗС — приборы с зарядовой связью — отзываются практически на каждый фотон. Но даже с такой чувствительностью и на больших телескопах, в том числе космических, экспозиции растягиваются на многие часы. С фотопластинками наблюдения этих новых объектов исследований вообще невозможны. Пора рассказать о самих объектах наблюдений. В галактиках иногда, крайне редко, происходят особые звездные катастрофы, которые называются вспышками сверхновых звезд. Название "сверхновая" неудачное, но отражает тот факт, что сверхновые за всю историю человечества в нашей Галактике наблюдались всего несколько раз. Считается, что в среднем одна вспышка происходит раз в 100 лет. Из-за того, что мы находимся на периферии Галактики, наблюдениям доступны не все вспышки сверхновых. При вспышке сверхновая звезда светит как целый миллиард солнц одновременно. Куда там цефеидам. При такой яркости звезда несколько дней сияет как целая галактика, "сгорает" за месяц, но дает важные для науки результаты. Такая бешеная яркость позволяет обнаружить их приборами на расстоянии в несколько миллиардов световых лет. Именно сверхновые были выбраны как новая стандартная космическая свеча для зондирования космоса. Из сравнения определений расстояний по яркости (астрономы говорят "блеску") сверхновой и — независимо — по красному смещению удалось проследить, насколько линейной оказалась зависимость "скорость-расстояние", то есть Постоянная Хаббла. Из различных типов сверхновых был выбран класс 1а, как наиболее однородный по характеристикам яркости. Звезды, которые могут стать сверхновыми класса 1а — это белые карлики с массой до 1,4 массы Солнца, отсветившие свое, сжавшиеся до размеров Земли, с огромной плотностью, около 1 тонны в кубическом сантиметре. Несмотря на редкость явления, высокая чувствительность новых электронных приемников позволила наблюдать вспышки сверхновых звезд во множестве других галактик. В галактике NGC 6946 за несколько десятков лет удалось зарегистрировать целых 7 сверхновых. В среднем, наблюдая 100 галактик, можно встретить одну вспышку в год. Дальнейший прогресс приборов позволил увидеть в далеких галактиках одну вспышку в месяц, а затем и по одной в неделю. Обработка этих крайне трудных измерений снова, в который раз, показала, что Вселенная гораздо сложнее наших о ней представлений. Появление Темных персонажей Решающие наблюдения были начаты в 1997 г. двумя многочисленными группами исследователей под руководством А. Раиса, Б. Шмидта и С. Перлмуттера (США). Уже в 1998 г. были получены и опубликованы первые результаты. 20 июня 2003 г. вышел тематический номер научного журнала "Science" № 5627 с черной обложкой, на которой едва просматривается черная же надпись "the Dark Side" (Темная сторона). Такое кокетство для этого журнала совершенно необычно. Журнал привел 4 статьи ведущих исследователей, которые сопоставили результаты наблюдений далеких сверхновых, темной материи и реликтового излучения (о них в следующем разделе). Первые итоги оказались такими: Постоянная Хаббла составляет 72 ± 8 км/с на каждый миллион парсек. Возраст Вселенной 13,6 ±1,5 миллиарда лет (еще более точное определение возраста Вселенной было получено в эксперименте на спутнике WMAP — 13,7 ± 0,2 миллиарда лет). Вселенная на 72% состоит из "темной энергии" и на 24% из "темной массы". Все эти понятия в последние годы зрели главным образом в двух областях физики: в космологии и квантовой механике, пытающейся объединиться с теорией гравитации (она же Общая Теория Относительности).
|
