По мнению выдающегося советского астрофизика И. С. Шкловского астрономия как наука за время своего существования пережила две революции, два периода бурного развития, сопровождавшихся ломкой наших фундаментальных представлений о космосе. Если первая революция произошла в XVI-XVII веках и связана с именами Коперника и Галилея, то вторая совершилась во второй половине XX века. Если в результате первой был изобретен телескоп, то во время второй астрономия стала всеволновой.

В настоящее время астрономы исследуют Вселенную во всем диапазоне электромагнитного спектра — от радиоволн до гамма-излучения. В результате наши представления о Вселенной значительно расширились: теперь мы можем заглянуть в недра непроницаемых для обычного света газовых облаков-глобул, где зарождаются звезды, и исследовать влияние черных дыр на окружающую материю, уловить микроволновый космический фон, оставшийся с момента рождения Вселенной, и даже изучить атмосферы некоторых экзопланет.

Космический телескоп «Чандра», работающий в рентгеновском диапазоне, — детище второй революции в астрономии. Он способен «видеть» такие процессы, которые навсегда остались бы скрытыми от нас, исследуй мы космос только с помощью обычных телескопов. Рентгеновский диапазон идеально подходит для изучения вещества, нагретого до температур в миллионы градусов — нейтронных звезд, квазаров и черных дыр.

Для примера посмотрите на фото внизу. «Чандра» в деталях рассмотрел скопление галактик Эйбелл 2052 (Abell 2052), которое находится в 480 миллионов световых лет от Земли. В результате мы видим странную спираль, обступающую одну из галактик скопления, спираль, которая совершенно не видна в оптическом диапазоне.

Скопление галактик Abell 2052

Комбинированное изображение скопления галактик Эйбелл 2052 (в оптике и в рентгеновских лучах). Скопление обнаруживает спиральную структуру из горячего газа, сформированную в результате столкновения Эйбелл с меньшим скоплением галактик. Фото: NASA/CXC/BU/E.Blanton/ESO/VLT

Это — очень горячий межзвездный газ, нагретый примерно до 30 миллионов градусов. Он окружает массивную эллиптическую галактику, ядро скопления Эйбелл 2052; при этом спираль вытянулась почти на миллион световых лет! Столь грандиозные размеры (равно как и форма газа) стали следствием столкновения Эйбелл 2052 с меньшим скоплением.

По мере приближения меньшее скопление начало гравитационно влиять на плотный горячий газ в ядре Эйбелл 2052, буквально вытягивая его за пределы «обитания». После того как скопление прошло сквозь Эйбелл 2052, движение газа поменялось на обратное; он прошел через центр, образовав колебания, аналогичные тем, что образует вино при движении бокала взад-вперед. В данном случае в роли стеклянных стенок выступают гравитационные силы. Из-за того, что столкновение между скоплениями произошло не точно по центру Эйбл 2052, газ закрутился в спираль.

Такого рода «болтанка» в Эйбелл 2052 имеет важные физические последствия. Во-первых, она помогает выталкивать более плотный и холодный газ (его температура «всего» около 10 миллионов градусов), дальше от центра скопления. Это мешает дальнейшему охлаждению газа в ядре и, вероятно, ограничивает количество формирующихся звезд в центральной галактике. Во-вторых, подобные колебательные движения должны перераспределять тяжелые химические элементы, образовавшиеся в результате взрывов сверхновых звезд. Это углерод, азот, железо и кислород — то есть те элементы, которые, как мы знаем, чрезвычайно важны для зарождения и развития жизни.

Следует добавить, что наблюдения скопления Abell 2052 длились очень долго — больше недели. Такие глубокие наблюдения нужны были, чтобы проявить все возможные детали. И все равно потребовалась дополнительная обработка снимка для выявления некоторых особенностей.

Обратите внимание на четкие и яркие пузыри газа с плотными и относительно холодными краями, выброшенные из центра галактики-ядра скопления Эйбелл 2052. Судя по всему, авторство этого сложного рисунка следует приписать сверхмассивной черной дыре в центре эллиптической галактики. А раз газовая «болтанка» мешает охлаждаться оставшемуся газу в центре галактики-ядра, это с неизбежностью накладывает определенные ограничения на сверхмассивную черную дыру, «сидящую» в ней.

скопление галактик Abell2052

Оптическое изображение скопления галактик Эйбелл 2052, полученное с помощью Очень Большого Телескопа. Расстояние до скопление 480 миллионов световых лет, оно находится в созвездии Змеи. Фото: ESO/VLT

Эйбелл 2052 (Abell 2052)

Рентгеновское изображение ядра скопления галактик Эйбелл 2052. Помимо четкой спиральной структуры, которую образует нагретый до 30 миллионов градусов газ, в центре изображения мы видим странные пузыри газа с четкими краями. Скорее всего, они образовались в результате мощных выбросов из района сверхмассивной черной дыры, окрестность которой ярко светится (белая точка). Фото: NASA/CXC/BU/E.Blanton

abell 2052

Наконец, здесь можно увидеть, как выглядит скопление Эйбелл 2052 на любительских снимках. Фото: Jim Burnell

В заключение отметим, сколь замечательным образом вторая революция в астрономии совпала с наступлением информационного века. Цифровые способы накопления и обработки информации позволяют астрономам добиваться выдающихся результатов в исследовании Вселенной.