В декабре минувшегогода 400 астрономов и астрофизиков мира собралисьв Париже, чтобы обсудить сенсационные результатыисследований Вселенной, проведенныхинфракрасным телескопом "ISO". Он был запущенЕвропейским космическим агентством в 1995 году и вапреле нынешнего года прекращает свою работу.
Телескоп показал, что примерноу половины звезд есть планеты, а в космосе - влюбой его части - много водяных паров."Вселенная буквально купается в воде", - судивлением констатировал один из участниковпарижской конференции. А это означает: жизнь внашей Вселенной - явление вполне вероятное изакономерное.

Получено веское доказательство: жизнь во Вселенной - явлениене случайное

От догадок кпониманию

Г. ОСТРОУМОВ.

Да, действительно,вплоть до 80-х годов нашего века наука о небе былаподобна наблюдателю, смотрящему на мир черезузкую щель оптики, но не способному распахнутьставни на окнах, в которые рвется поток ценнейшейинформации.

С очень древних временчеловеку не дает покоя мысль: нет ли в звездномнебе других населенных миров? Эта тема получилаособую популярность с началом космическихуспехов России и Америки. Сколько выпущено с техпор и серьезных научных, и фантастических книг,сколько "инопланетян" выведено накиноэкраны! В этом потоке еще неясных надежд иожиданий особое место занимают две книги нашегосоотечественника, радиоастронома с мировымименем И. С. Шкловского: "Вселенная, жизнь,разум" и "Звезды. Их рождение, жизнь исмерть". Книги неоднократно переиздавались.Отмечая роль новой астрономической техники,позволившей глубже проникнуть в тайнымироздания, автор в первых изданиях книг ссожалением говорил, что до сих пор астрономами неосвоены инфракрасный и субмиллиметровые участкиспектра. "Значение этого диапазона, - писалШкловский, - определяется прежде всего тем, что внем сосредоточена основная часть излученияВселенной. Активные ядра галактик, квазары,гигантские звезды и протозвезды, облакакосмической пыли - все излучают преимущественнов инфракрасном и субмиллиметровом диапазоне.Этот диапазон имеет особое значение дляисследования важнейшей проблемы происхождениязвезд и планетных систем".

Определить столь низкуютемпературу можно только прибором, охлажденнымеще сильнее. В противном случае астрономы будутстоль же беспомощны, как наивный человек,пытающийся разглядеть пламя свечи в светепрожектора. К счастью, средство решить эту задачуесть. Приемники низкотемпературных излученийохлаждают жидким гелием до минус 271оЦельсия.

Космическая техникапомогла раскрыть эти ставни. И уже в 1985 году впредисловии к последнему изданию своей книги И.С. Шкловский мог записать: "Первыйинфракрасный спутник "IRAS" (запущенамерикано-голландской группой ученых в январе 1983года. - Прим. ред. ) был направлен длякалибровки на ярчайшую звезду северного неба -Вегу (a Лиры). Поток инфракрасного излученияоказался в 10-20 раз больше ожидаемого. Далеевыяснилось, что источник инфракрасногоизлучения, связанный с этой звездой, не точечный(как предполагали), а довольно протяженный.Короче говоря, оказалось, что Вега окруженакольцом, состоящим из роя частиц размером большеодного миллиметра. Эти частицы, нагретыеизлучением звезды до температуры 90оКельвина, являются источником инфракрасногоизлучения". (По Цельсию - примерно минус 180о. - Прим.ред. )



По такому принципу былипостроены инфракрасные спутники-телескопы:первый "IRAS", а потом и "ISO", запущенный в1995 году Европейским космическим агентством.Можно предположить, что внутри этих космическихприборов - самое холодное место во всейВселенной. Вне прибора, в межпланетномпространстве, намного теплее. Разве только еще вземных криогенных лабораториях получают такуюже, близкую к абсолютному нулю, температуру.

"ISO" -спутник-телескоп, принимающий инфракрасноеизлучение объектов Вселенной.







Вода помогаетрождению звезд

Общий подъем интереса кпоискам внеземной жизни, царивший в 60-70-е годы вумах людей, отразился и на планах науки.Радиотелескопы были нацелены на то, чтобыулавливать осмысленные сигналы из космоса. Ковремени запуска "ISO" на Земле уже многие годынапряженно слушали Космос. Но разумных сигналовземные радиотелескопы так и не поймали. Раздумьяученых на эту тему обретали форму статей,проповедующих уникальность жизни на Земле,утверждающих, что люди одиноки в этомбеспредельном мире звезд...

Уже давно облака молекули пыли, которые протянулись в космосе на сотнисветовых лет, астрономы считают инкубаторами,где рождаются звезды. Когда в таком облакеобразуется сгущение вещества, возникаеттяготение, направляющее пыль и молекулы изокрестностей в сторону этого сгущения. Процессдлится миллионы лет, пока пылегазовые частичкине сплотятся в светящийся шар - тепло он получаетот беспрерывной бомбардировки новымиподлетающими частицами. Астрофизики задаютсявопросом: почему не гаснет раскаленный шар?Казалось бы, он должен охладиться еще до того,когда вспыхнет ядерная реакция. Потому чтозародыш звезды, нагретый за счет кинетическойэнергии падающих на него частиц, передает своетепло в окружающее пространство, то естьнагревает окружающий газ. Газ становится менееплотным, и число падающих молекул уменьшается.Дальнейший процесс нагревания должен быпрекратиться. И новое солнце не сможет родиться.Но звезды появляются именно из пылегазовыхоблаков.

На конференции в Париженесколько сотен астрономов из разных стран мираобсуждали один вопрос: что принес астрономииинфракрасный спутник "ISO", запущенный вконце 1995 года. Важных новостей было чрезвычайномного. Рейнхард Генцель из германского Институтавнеземной физики так оценил "ISO": "Спомощью такого космического телескопа мы можемисследовать небесные тела, которые темны инастолько холодны, что не испускают какого-либовидимого света".

Играя ключевую роль прирождении новой звезды, вода не остается в сторонеи на последнем этапе жизни светила - когда оноугасает. Телескоп-спутник "ISO" наблюдал запроисходящим на звезде W в созвездии Гидры. Воткак представляет это событие французскийастроном Ж.-П. Бомето. Когда светило подходит кконцу своей жизни, ядерные реакции, которые егогреют, перемещаются в наружные слои звезды. Еслиречь идет о светиле, похожем на Солнце, то верхняяего оболочка раздувается, отделяется отматеринского тела и остывает. В ней возникаютмолекулы воды (водород - основная масса звезды, аатомы кислорода, необходимые для этого синтеза,получаются в ходе ядерных реакций на звезде).

Телескоп "ISO" даластрофизикам надежду разгадать эту загадку. Прирождении звезды в дело вступает своего рода"повивальная бабка" - вода, присутствующая ввиде охлажденных паров. Молекулы воды,составляющие заметную часть массы облака, играютключевую роль в становлении новой звезды. Астроном Жан-Поль Бомето изМарсельской обсерватории дает в журнале "Scienceset Avenir" такое объяснение. Водяной парспособствует охлаждению газа: возбуждаемыестолкновениями внутри облака молекулы водымогут выбрасывать фотоны, которые, улетая запределы облака, окружающего эмбрион звезды,уносят с собой излишек энергии. Такое охлаждениеспособствует дальнейшему гравитационномунакоплению газа и пыли - материи, из которойсоздаются звезды.

Где вода - тамжизнь

Когда понижаетсятемпература на внешних поверхностях оболочки,происходит конденсация паров воды. Онаосаждается на твердых частицах. В дальнейшем, приразбегании остатков звезды, водяной пар иобледенелые пылинки уходят в космическоепространство. Из них состоят гигантские облака,которые обречены странствовать в межзвезднойпустоте сотни миллионов и даже миллиарды лет.Если облако окажется вблизи сверхновой звезды смощным излучением, молекулы воды возбуждаются,испускают лучи в ультрафиолетовой части спектраи могут быть обнаружены с Земли. Возбужденныеатомы прилепляются к частичкам межзвездной пыли.Одетые в ледяные панцири, вместе с водянымипарами они ждут того времени, когда образуютсяслучайные их сгущения, возникнет тяготение. И этобудет началом образования новой звезды. Такоканчивается космический цикл воды. В какой-тостепени он подобен хорошо известному нам земномуциклу воды: океан - испарение - дождь - река - океан.

Есть веские основанияпредполагать, что пылевые облака, заслоняющие отнас старые галактики, - это не что иное, как пепелсгоревших звезд. Но если мы видим так многомертвых, потухших светил, значит, существовалоогромное множество действующих солнц.

Первые звезды возниклипримерно миллиард лет спустя послепервоначального взрыва. В юные годы Вселеннойрождение небесных тел происходило много чаще,чем сейчас. К такому неожиданному открытиюастрономы пришли, когда с помощью "ISO"удалось исследовать дальние древние галактики.Раньше ни одному земному наблюдателю неба неудавалось увидеть эти звездные островаВселенной, потому что они находятся за плотнымигазопылевыми облаками, через которые не проникает ни один световой луч.Только тепловые лучи проходят сквозь эти плотныезанавеси, и датчики инфракрасныхспутников-телескопов улавливают их.

Еще одно интересноеоткрытие спутником "ISO" сделано в"соседних" с Землей местах. Астрономывпервые увидели, что в одной из ближайших к намгалактик - в туманности Андромеды (по новейшимизмерениям до нее - 2,93 миллиона световых лет)существуют гигантские кольцевые пылевые облака.Телескопы, действующие в спектре видимого света,никак не могли бы их обнаружить. В кольцахсосредоточены главные массы газа Галактики,вероятно, там зарождаются звезды.

Р. Генцель изгерманского института внеземной физики,ссылаясь на последние расчеты, пишет в журнале"Spiegel", что в древних галактиках каждый годвспыхивали сотни солнц. Тогда как в нашемсегодняшнем Млечном Пути загораются в год толькочетыре-пять новых звезд.

Наблюдения туманностиАндромеды с помощью спутника-телескопа "ISO"представили эту спиральную галактику совсем вином, непривычном виде. Снимок, сделанный винфракрасных лучах, выявил громадныегазопылевые кольца. В этих кольцах могутзарождаться звезды, и, если они осветятгазопылевые облака, туманность Андромеды будетвыглядеть, как кольцевая галактика.



Но подлинной сенсациейна парижской конференции стало сообщение оприсутствии воды во всех частях Вселенной. Всюдув космосе, куда бы ни направлял свой взор новыйтелескоп, он обнаруживал молекулы воды.



Особенно много водыобнаружено близ созвездия Ориона. Там, нарасстоянии от нас 1500 световых лет, группаамериканских астрономов из Корнеллскогоуниверситета нашла в большом молекулярномоблаке самую значительную из известныхконцентрацию паров воды. За один день этогигантское облако производит из водорода икислорода такое количество воды, которым можнобыло бы 60 раз наполнить все моря и океаны земногошара.

Оказывается вмежзвездных тучах, медленно плывущих в МлечномПути, сосредоточены огромные массы водяногопара. Наблюдения с помощью спутника "ISO"показывают, что эти тучи - своего рода химическиефабрики. В них непрерывно соединяются водород икислород в молекулы воды за счет энергиизвездного излучения.



"До того как "ISO"поднялся на орбиту, вся Вселенная представляласьнам безводной пустыней, - говорит Роджер Боннет,научный директор Европейского космическогоагентства. - Открытие всепроникающегоприсутствия воды в нашей Галактике укрепляетпредположение, что вокруг многих звезд можетсуществовать жизнь" - таково многообещающеезначение работ с телескопом "ISO".



Спиральная галактикаМ5 Этот прекрасный снимок, сделанный в ноябрепрошлого года большим телескопом в штатеАризона, поражает своей четкостью, ясностью.

Конечно, возникаетвопрос: почему за несколько вековинструментальной астрономии, и особенно впоследние десятилетия, когда действуютмощнейшие наземные телескопы и оптическиетелескопы-спутники, не удалось открыть в космосетаких больших количеств молекул воды?



Нелья не упомянуть ещеоб одном из них. Растущая новая звезда необязательно должна вместить в себя всю массуоблака. Наблюдения с помощью "ISO" показали,что в каждом втором случае звезда формируетсятолько из половины облака. Оставшаяся частьмолекулярно-пылевой массы образует плоскую"шайбу", из которой гравитация формируетмалые небесные тела. Наблюдения дают основаниесчитать, что у каждой второй звезды естьвращающиеся вокруг нее планеты и их луны. Они прирождении бывают обеспечены водой, котораяпрожила уже долгую жизнь, блуждая по космосу.Некоторые из планет, близко расположенных кзвезде, теряют воду, как, например, наши Меркурийи Венера. Другие - сохраняют ее как внутренниерезервы планеты.

Все дело в том, что ватмосфере Земли всегда много водяных паров.Выделить среди них исчезающие слабые следыдалекой внеземной воды практически не удается.Только с выходом в космос приборов инфракрасноговидения стало возможным надежно установитьсуществование космической воды. За время своейработы спутник "ISO" сделал 26 тысячнаблюдений!