Там, де слухають Усесвіт

ВІД НАШОГО ДОПИСУВАЧА В АВСТРАЛІЇ

КЕНГУРУ рвучко підносить голову та скеровує вуха на якийсь невиразний шум. Його створюють антени радіотелескопа, які вишикувались у ряд і поволі рухаються по рейках. Раптом антени теж завмирають на місці. Ось так, далеко від шумних міст, чудернацько поєднались природа і техніка.

Таку картину можна побачити в тихій сільській місцевості біля австралійського містечка Наррабрі, що у Новому Південному Уельсі. Тут, в Австралійському державному комплексі телескопів, розміщено шість параболічних антен. П’ять з них можуть пересуватися, а одна — стаціонарна. Ці «антени-тарілки» з’єднані з іншою подібною антеною діаметром 64 метри, яка розташована біля містечка Паркс, а також з 22-метровою «тарілкою» в сусідньому Кунабарабрані. Коли усі ці антени працюють одночасно, вони стають, ніби однією гігантською «тарілкою». Але її можна зробити ще більшою, якщо з’єднати з телескопами в Тидбінбілла коло міста Канберри і в Гобарті на Тасманії.

Ці велетенські інструменти прочісують південне небо і намагаються зазирнути в його таємниці. Для чого це робиться? У буклеті, присвяченому цьому комплексу телескопів, сказано коротко: «Маленька цікавість робить великі речі».

Розкриття таємниць космосу

У жовтні 1961 року австралійський генерал-губернатор лорд де Л’айль офіційно відкрив телескоп біля Паркса. Тоді він із захопленням і впевненістю проголосив: «Цей інструмент привабить до себе науковців з усього світу і зробить безцінний внесок у розкриття таємниць космосу».

Передбачення генерал-губернатора справдились. Поява телескопа стала визначною подією в історії порівняно нової науки — радіоастрономії. Про це в книжці «У глибинах південного неба» (англ.) сказано так: «Офіційне відкриття телескопа поблизу Паркса... стало особливою подією в австралійській науці. Ідея побудувати тут телескоп зародилась десятьма роками раніше. Відтак чотири роки пішло на проектування і два роки на будівництво».

 Доктор Дейвід Макконелл, старший науковець дослідного центру в Наррабрі, сказав журналу «Пробудись!», що Австралійський комплекс телескопів — найбільший у Південній півкулі. Пан Макконелл додав: «Радіоастрономи з цілого світу приїздять сюди, щоб проводити наукові пошуки й відкривати дива неосяжного Всесвіту. Цей комплекс розміщений в унікальному місці, вельми зручному для спостереження за південним небом».

Побачити невидиме

Радіотелескопи, на відміну від оптичних, вловлюють радіочастотне випромінювання, яке потрібно опрацювати, проаналізувати, а тоді перетворити на зображення. Це доволі нелегке завдання, бо радіосигнали дуже і дуже слабкі. Науковий співробітник комплексу телескопів у Парксі пан Рік Тварді навів такий приклад: якщо протягом 40 років накопичувати енергію радіосигналів, вловлених телескопом у Парксі, і перетворити її на електроенергію, то 100-ватна лампочка світитиме всього лиш стомільйонну частку секунди.

Радіосигнали від декількох антен надходять у потужний комп’ютер, який їх фіксує і зіставляє. Пан Макконелл пояснив: «У дослідному центрі в Наррабрі є комп’ютер, котрий щосекунди може виконувати 6 мільярдів операцій». Отримані дані піддаються подальшій обробці і висилаються у Центр австралійського комплексу телескопів, що в Сіднеї. Там їх перетворюють на радіозображення. І коли до таких зображень долучають дані, отримані за допомогою оптичних телескопів, то перед ученими відкриваються дива Всесвіту.

Радіотелескопи можуть також працювати окремо, кожен над якимось своїм завданням. Наприклад, вкрай слабенькі радіосигнали, скажімо, від пульсарів, ліпше ловить і опрацьовує одна велика «тарілка» — власне та, що біля Паркса. Не дивно, що завдяки цій антені науковці виявили більш як половину відомих нині пульсарів. Крім того, вона ретранслювала зображення першої прогулянки людини по Місяці і відіграла значну роль у врятуванні «Аполлона-13». З її допомогою було зроблено чимало інших відкриттів, серед яких «кільце Ейнштейна» та залишки наднових зір. (Дивіться нижчеподану інформацію «З чого складається Усесвіт»).

Чи ми одні?

Більшість учених, які працюють в Австралійському комплексі телескопів, займаються науковими пошуками і розкриттям загадок Усесвіту. Проте є вчені, яких хвилює запитання: чи існують у Всесвіті інші цивілізації? Науковці, котрі намагаються знайти життя за межами Землі, називаються екзобіологи (від грецького екзо — поза чимсь і біос — життя).

Як радіотелескопи можуть стати в пригоді екзобіологам? Вважається: якщо існують інші цивілізації, то вони набагато старші від нашої, і, мабуть, знають про радіосигнали, тому можуть використовувати їх для контакту із Землею. Деякі вчені доволі твердо переконані в тому, що цивілізації, подібні на нашу, колись-таки будуть знайдені.

Втім, багато хто в це не дуже вірить. Навіть декотрі екзобіологи сумніваються у правдивості своїх здогадів, кажучи, що отримані радіосигнали, які, здається, свідчать про  існування життя у Всесвіті, «насправді походять від єдиної відомої нам цивілізації — нашої власної»! Д-р Іан Морісон, головний інженер управління при британському радіотелескопі Джодрелл Бенк, висловився так: «Двадцять років тому ми думали, що в нашій галактиці існують мільйони інших цивілізацій. Та нині я схиляюсь до думки, що наш людський рід — єдиний і унікальний».

Щоб добре чути Всесвіт, астрономи мусять долати чимало проблем, які створює наша високорозвинена цивілізація. Ми, фактично, заважаємо їм вловлювати інформацію з космосу. Слухати Всесвіт стає дедалі складніше через радіошуми, які створюють самі ж люди.

«Тихше, будь ласка, бо погано чути»

Сильні радіосигнали, створювані людьми, заглушують радіохвилі, що надходять від космічних об’єктів, і, за словами журналу «Саєнс ньюс», тепер «у радіоефірі стало надто шумно». Перешкоди створюють комп’ютери, мікрохвильові пічки, мобільні телефони, теле- і радіопередачі, радари військового та цивільного призначення, радіоконтроль за польотами літаків та системи супутникового зв’язку. Астрономам доводиться «проціджувати» всю інформацію, аби відділити радіозавади від сигналів, котрі надходять до нас із галактик.

Щоб різні перешкоди завдавали менше клопотів, телескопи в Австралії, як і в інших країнах світу, будують у віддалених, тихих місцях. Але й це не вирішує проблеми. Журнал «Саєнс ньюс» з гіркотою пише: «Радіоастрономи побоюються, що на Землі невдовзі не залишиться жодного тихого місця... У майбутньому їм, либонь, доведеться ховати свої телескопи там, де, можливо, ще залишиться тиша — на зворотному боці Місяця».

Втім, такі труднощі не зупиняють учених. Австралійський комплекс телескопів продовжує відкривати дива нашого таємничого Всесвіту — те, чого ми не в змозі побачити неозброєним оком. Нові й нові знання про космос повинні допомогти нам усвідомити, наскільки унікальна наша планета у цьому безкрайому Всесвіті, і поглибити нашу вдячність Творцеві неба і землі.

[Рамка/Ілюстрації на сторінках 16, 17]

З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ УСЕСВІТ?

Галактики

Системи мільярдів зірок, пов’язаних гравітаційними силами.

[Ілюстрація]

Радіозображення групи галактик M81.

[Відомості про джерело]

Image courtesy of NRAO/AUI/NSF

Квазари

Подібні до зір найяскравіші і найвіддаленіші об’єкти Всесвіту.

[Ілюстрація]

Радіозображення квазара, віддаленого від нас на шість мільярдів світлових років. Гадають, що це джерело випромінювання створює гігантська чорна діра.

[Відомості про джерело]

Copyright Australia Telescope, CSIRO

Пульсари

Космічні об’єкти, ймовірно, нейтронні зорі, які швидко обертаються. Вони з точною періодичністю висилають імпульсами пучки енергії, особливо радіохвилі.

[Ілюстрація]

На цій фотографії Крабоподібної туманності (зробленій у діапазоні видимого світла) видно пульсар — тьмяний об’єкт у центрі туманності.

[Відомості про джерело]

Hale Observatory/NASA

Нові зорі

Зірки, що раптово у тисячі разів збільшують свій блиск, а потім поступово блякнуть і стають такими, як і до спалаху.

Наднові зорі

Нові зорі, які в мільйони разів яскравіші від Сонця.

[Ілюстрація]

Залишки наднової зорі: радіозображення (червоний колір), рентгенівське зображення (синій) і видиме світло (зелений).

[Відомості про джерело]

X-ray (NASA/CXC/SAO)/optical (NASA/HST)/radio (ACTA)

Кільця Ейнштейна

Чи може якась галактика сховатися за іншою? Ні, якщо ті дві галактики стануть точно на одній лінії зі спостерігачем. Передня галактика виконує роль велетенської гравітаційної лінзи і фокусує світло або радіохвилі іншої галактики так, що спостерігач бачить кільце.

[Відомості про джерело]

HST/MERLIN/VLBI National Facility

[Схема на сторінці 17]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

Подібно, як рентгенівський знімок може показати внутрішні органи людини, радіозображення може показати нам глибини Всесвіту.

РАДІОХВИЛІ

МІКРОХВИЛІ

ІНФРАЧЕРВОНЕ

ВИДИМЕ

УЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ

РЕНТГЕНІВСЬКЕ

ГАММА-ПРОМЕНІ

[Відомості про джерело]

Steven Stankiewicz

[Ілюстрація на сторінці 15]

Вгорі: п’ять з шести антен біля Наррабрі.

[Відомості про джерело]

S. Duff © CSIRO, Australia Telescope National Facility

[Ілюстрація на сторінці 15]

64-метрова «тарілка» біля Паркса.

[Відомості про джерело]

Photo Copyright: John Sarkissian

[Відомості про ілюстрацію, сторінка 15]

J. Masterson © CSIRO, Australia Telescope National Facility