Nematomų bangų astronomija. Kaip mokslininkai atranda kosminius kūnus?

Iki 1930 m. astronomai galėjo tirti tik regimąją dangaus kūnų šviesą. Tai buvo griežtas apribojimas, nes regimoji šviesa užima labai siaurą elektromagnetinių bangų spektro ruoželį.

Į šviesą galima žiūrėti kaip į bangą: šviesos spalva priklauso nuo bangos ilgio. Regimosios šviesos diapazonas tęsiasi nuo 400 nm iki 750 nm. Trumpesnių negu 400 nm ir ilgesnių negu 750 nm bangų mūsų akys nemato.

Trumpesni už violetinės spalvos bangas yra ultravioletiniai, rentgeno ir labai skvarbūs gama spinduliai. Ilgesni už raudonuosius yra infraraudonieji spinduliai, mikrobangos ir radijo bangos, kurių ilgis siekia kilometrus.

Kosmines radijo bangas 1931 m. atsitiktinai aptiko JAV radijo inžinierius Karlas Janskis. Tyrinėdamas atmosferos trukdymus, jis pastebėjo, kad dalis radijo triukšmų sklinda iš Paukščių Tako.

Netrukus pradėta statyti radiostoteleskopus, atsirado ir ėmė plėtotis nauja mokslo šaka – radioastronomija. Tai astrofizikos šaka, tirianti kosminių radijo bangų šaltinių struktūrą, savybes ir kilmę.

Radijo bangas skleidžia praktiškai visi Visatos objektai ir jų sistemos. Ypač stipriai tokios kilmės bangas spinduliuoja radiogalaktikos, kvazarai, pulsarai, supernovų liekanos. Radioastronomija smarkiai praplėtė žinias apie visatą. Be to, radijo bangos pasiekia mus iš toliau negu regimoji šviesa, taiga būtent radijo bangų tyrimai teikia žinių apie tolimiausias visatos sritis.

Kaip astronomai dabar atranda kosminius kūnus?

Radijo bangos

Radioteleskopai.

Elektromagnetinių bangų spektras.

Infraraudonieji spinduliai

Infraraudonųjų spindulių šviesą maždaug prieš 200 metų atrado Vokietijoje gimęs britų astronomas Viljamas Heršelis.

Vienas iš infraraudonųjų spindulių privalumų yra tai, kad dulkės yra skaidrios, todėl optinis teleskopas negalėtų pamatyti žvaigždės, apgaubtos dulkėmis, o dirbantis artimoje infraraudonųjų spindulių šviesoje galėtų aptikti jos spinduliavimą. Palyginti šalti objektai, nematomi optiniams teleskopams, tampa matomi infraraudonaisiais spinduliais. Pavyzdžiui, atrasta itin jaunų žvaigždžių, kaip V 1057 Gulbės žvaigždyne, kurios skendi dulkių debesyse. Beklino objektas Oriono ūke, aptinkamas tik infraraudonųjų spindulių imtuvais.

Didžioji infraraudonųjų spinduliavimo dalis absorbuojama viršutiniuose Žemės atmosferos sluoksniuose. Stebėjimus infraraudonųjų spindulių ruože galima atlikti ir Žemėje pro tam tikrus siaurus langus Žemės atmosferoje. Infraraudonoji astronomija pateikė didžiąją dalį informacijos apie žvaigždžių evoliuciją.

Kaip buvo atrasti infraraudonieji spinduliai?

Andromedos galaktika infraraudonųjų spindulių spektre.

Ultravioletiniai, rentgeno ir gama spinduliai

Elektromagnetinių bangų spektre jie yra į trumpųjų bangų pusę nuo regimosios šviesos. Gama ir rentgeno spinduliai registruojami tik raketų ir dirbtinių palydovų nešamais prietaisais. Žinoma daug kosminių rentgeno šaltinių. Diduma jų telkiasi Paukščių Tako pagrindinėje plokštumoje. Gerai žinoma radiogalaktika M 87 Mergelės žvaigždyne irgi yra rentgeno spindulių šaltinis. Krabo ūkas, esantis mūsų Galaktikoje, taip pat skleidžia rentgeno spindulius. Jo viduje tankiai mirksi šio spinduliavimo šaltinis – pulsaras. Rentgeno astronomija pasiekė savo išsivystymo apogėjų po 1970 m., paleidus šiuo palydovus: „Uhur“, ,,Kopernikas“, ,,Einšteinas“ ir kt.

Visatos tyrinėjimai ultravioletinių spindulių ruože gali būti taip pat atliekami tik kosmose, nes šio tipo spinduliavimą sugeria Žemės atmosfera.

Gama spinduliuotė yra stipriausia. Kosminės prigimties gama spinduliuotė atsiranda sąveikaujant didelės energijos elementariosioms dalelėms (pvz., kosminių spindulių) su medžiaga ir elektromagnetiniais laukais, vykstant atomų branduolių, elementariųjų dalelių virsmams. kosminės gama spinduliuotės šaltiniai siejami su supernovomis, jų sprogimo liekanomis, pulsarais, juodosiomis skylėmis. Pirmą kartą kosminė gama spinduliuotė užregistruota 1958 per Saulės žybsnį, 1961 aptikti gama spinduliuotės šaltiniai už Saulės sistemos ribų, 1967 atrasti gama žybsniai.

Prieš kelis dešimtmečius astronomai suprato, kad jų vaizdas į Visatą geriausiu atveju buvo tik dalinis. Reikėjo ne tik matyti toliau, bet ir naudoti kitokias akis – akis, galinčias matyti kitokią šviesą ar spinduliuotę.

Nematomų bangų astronomija atveria naujas galimybes mokslininkams tyrinėti kosmoso paslaptis ir atrasti naujus kosminius kūnus. Tai leidžia mums giliau suprasti Visatos veikimą ir jos sudėtį. Tai yra svarbus žingsnis į priekį mūsų Visatos pažinimo kelionėje.

Galaktika skirtingų bangų spektruose.

Šaltiniai:

1. Visuotinė Lietuvių enciklopedija
2. Scientific Visualization Studio