Фоновое реликтивное излучениеКак, вероятно, уже заметил читатель, история радиоастрономии сложилась так, что важнейшие открытия в этой области науки производились случайно. Само начало радиоастрономии было положено случайным открытием Янским дискретных источников излучения, приходящего на Землю из космоса. При исследовании
явления мерцания радиоволн как случайный, побочный, но гораздо более важный результат, были обнаружены пульсары.

Еще одно крупное открытие наших дней было сде­лано совершенно неожиданно для тех, кто обнаружил новое явление. В 1965 г. Пензиас и Вилсон, два специалиста по радиоаппаратуре, исполняя поручение фирмы Белл, исследовали одно из весьма чувствительных уст­ройств приема радиоизлучения и вносили в него усовершенствования для устранения влияния всех возможных помех. Когда после длительной работы  они пришли к выводу, что в этом направлении ими все сделано и влия­ние земных источников радиоизлучения должно быть полностью уничтожено, обнаружилось, что в приемное устройство направленное на небо, продолжает поступать хотя и очень слабое, но уверенно регистрируемое радио­излучение. Особенность его состояла в том, что интен­сивность излучения показывала почти строгое постоян­ство для всех направлений, за исключением, разумеется, тех, в которых расположены дискретные космические Шорники радиоизлучения.

Значение сделанного открытия стало ясным тогда, когда дальнейшие исследования показали, что распре­деление приходящего излучения по длинам волн соответ­ствует излучению «абсолютно черного тела». Оно такое, какое вызывалось бы телом, имеющим чрезвычайно низкую температуру: 3 кельвина (ЗК).В соответствии с законом Вина (λm· T = 0,2897) максимум энергии излучения при этой температуре приходится на длину волны около 1 мм.

Из почти полной независимости интенсивности обна­руженного радиоизлучения от направления (его изотроп­ности) следует, что Вселенная пронизана этим излуче­нием, оно заполняет все пространство между звездами и галактиками. Распределение энергии в спектре соглас­но закону для абсолютно черного тела с температурой 3 К показывает, что это излучение — не трансформиро­ванное излучение звезд, туманностей и галактик, а явля­ется независимой субстанцией, заполняющей пространство Вселенной. Поэтому оно получило название фонового излучения.

ИнтерферометрКак же произошло фоновое излучение? Единствен­ное возможное объяснение, ставшее в настоящее время общепризнанным, такое. В первые мгновения «началь­ного взрыва» температура взрывающегося «огненного шара» невероятно высока и составляет миллиарды гра­дусов. Чрезвычайно сильно и его излучение. При расши­рении пространства температура «огненного шара» катастрофически быстро снижается, соответственно край­не быстро ослабевает его излучение. Поэтому основную часть энергии излучения, заполняющего ограниченную Вселенную, составляет та, которая была индуцирована в первые мгновения начального взрыва. В результате грандиозного расширения пространства Вселенной темпе­ратура заполняющего ее излучения резко упала. Расчеты показывают, что 3 К — как раз та величина, которую следовало ожидать в настоящее время.

Возможность существования фонового излучения была предсказана С. Гамовым еще в 1938 г. Так что слу­чайным и сенсационным было лишь его обнаружение. Само же явление поручило немедленное признание и объяснение. Оно стало дополнительным доказательством верности гипотезы «начального взрыва», состоявшегося 13—20 миллиардов лет назад и породившего нашу Все­ленную.

Новейшие исследования распределения фонового из­лучения по небу показали, что совершенно строгой изотропности нет. Наблюдается хотя и незначительное, Но закономерное постепенное изменение его температу­ры через все небо от точки, находящейся в созвездии Льва, где она максимальна, до противоположной точки небесной сферы в созвездии Водолея, где она мини­мальна. Разность температур фонового излучения в этих двух точках составляет около 0,1 К. Она может толковаться единственным и очевидным образом — Солнечная система движется по отношению к фоновому излучению в направлении созвездия Льва со скоростью около 400 км/с. Вследствие эффекта Доплера спектр фонового излучения смещается в сторону более коротких волн, а это равносильно повышению температуры на 0,05 К. Спектр же излучения в направлении созвездия Водолея смещается в сторону длинных волн, и его температура воспринимается как понизившаяся на 0,05 К,

Угол между направлениями скоростей движения Солнца относительно фонового излучения и относительно центра Галактики (равной 220 км/с) составляет 61°. Из этого следует, что Галактика со скоростью, немного превышающей 500 км/с, движется относительно фоново­го излучения. Именно фоновое излучение, заполняющее Вселенную, нужно считать покоящимся, а Галактику движущейся. Поэтому перечисленные в первой главе космические движения, в которых участвует человек, нужно дополнить движением вместе с Галактикой от­носительно покоящегося во Вселенной фонового излуче­ния. Скорость этого движения наибольшая среди всех космических движений, в которых   участвует человек.
 

Т.А.Агекян «Звезды, Галактики, Метагалактики» 1981 год. Издание третье, переработаное и дополненое

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем форуме о космосе.