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.
Как астрономы изучают Галактику
Орбитальный телескоп «Хаббл»
Несмотря на разнообразие наземных и космических телескопов, все они по своему устройству разделяются на два основных класса: рефракторы и рефлекторы – в зависимости от того, линзы или зеркала применяются для сбора света. Первый оптический телескоп Галилея представлял собой типичный рефрактор. Впоследствии Галилеево изобретение было усовершенствовано немецким астрономом Иоганном Кеплером, отчего все современные рефракторы (а заодно подзорные трубы и бинокли) представляют собой варианты «трубы Кеплера».
Рефрактором называется телескоп, в котором сбор излучения от космических источников осуществляется с помощью нескольких линз. Название телескопа означает «преломляющий», поскольку действие линз состоит в преломлении световых лучей. Сегодня рефракторы изготавливаются с использованием не двух, а гораздо большего числа стекол. И тем не менее у такого телескопа неизменно присутствуют две составные части – объектив и окуляр.
Объектив – это группа линз, предназначенная для приема света. То есть это часть телескопа, нацеленная на объект (отсюда и ее название).