Вывести на печать

Рентгеновская и гамма-астрономия. Рентгеновские и гамма-лучи были открыты в конце 19 в. как два вида проникающей радиации, излучаемой радиоактивными веществами. Поток космического гамма-излучения был зафиксирован в 1930-х годах при подъеме на аэростатах простых электрометров, реагирующих на ионизацию окружающего воздуха, хотя теоретики тогда не представляли физических механизмов, способных создать столь энергичное излучение. Новые данные о бурных космических процессах и объектах (таких, как сверхновые звезды, квазары, нейтронные звезды и черные дыры), а также развитие ракетной и наблюдательной техники после середины 1950-х годов привели к рождению рентгеновской и гамма-астрономии.

Космические гамма-лучи, взаимодействуя с атомами верхних слоев атмосферы, рождают каскадный ливень вторичных гамма-лучей и заряженных частиц, который можно регистрировать гейгеровскими и сцинтилляционными счетчиками высоко в горах или подняв их на аэростатах и ракетах. Рожденные высокоэнергичными гамма-лучами заряженные частицы, двигаясь в атмосфере, испускают слабое оптическое черенковское излучение, для регистрации которого созданы специальные наземные телескопы.

(18.49 Кб)

Созданные в 1960-х годах специальные искровые камеры, сцинтилляционные счетчики и другие твердотельные детекторы поднимали на аэростатах, небольших ракетах и некоторых спутниках – как военных, созданных для обнаружения вспышек гамма-излучения от ядерных взрывов на Земле и в космосе, так и гражданских, предназначенных для астрономических наблюдений. Рентгеновская и гамма-астрономия вошла в контакт с астрофизикой и космологией, с физикой высоких энергий, ядерной физикой и военной техникой.

Американская научно-инженерная группа в 1962 неожиданно обнаружила мощный источник рентгеновского излучения (Sco X-1) в созвездии Скорпиона. Вскоре эти специалисты открыли и другие источники, включая один в Крабовидной туманности. К ним подключились и другие ученые, обнаружившие с помощью многочисленных запусков высотных ракет немало источников и сильное фоновое излучение.

Обзор НАСА с помощью малого астрономического спутника SAS-1 выявил 337 источников рентгеновского излучения, среди которых особо мощным был Лебедь X-1. Спутники НАСА SAS-2 и Европейского космического агентства Cos-B сосредоточились на гамма-астрономических исследованиях и позволили составить грубую карту неба. На ней обнаружился диффузный фон, усиливающийся к плоскости Галактики, и около 30 отдельных источников. Поскольку разрешение этой карты было ок. 1°, лишь некоторые из источников удалось отождествить с соответствующими объектами в других диапазонах, например, с Крабовидной туманностью, оптическим пульсаром в Парусах и рентгеновским источником Лебедь Х-3.

Поскольку траектории гамма-лучей, проходящих сквозь Вселенную, практически не отклоняются (как это происходит с заряженными частицами космических лучей – протонами и др.), они точно указывают на источники излучения. Космические обсерватории высоких энергий HEAO занимались в основном рентгеновской астрономией, но имели также приборы для наблюдений в мягком гамма-диапазоне, например, гамма-спектрометр. HEAO-2 («Эйнштейн») мог определять положение рентгеновских источников с точностью до 2ўў, достаточной для их однозначной идентификации. Международная гамма-обсерватория «Комптон», выведенная на многоразовом космическом корабле «Атлантис» 7 апреля 1991, получила подробные карты гамма-излучения Млечного Пути, измерила излучение квазаров, солнечных вспышек и зафиксировала множество загадочных вспыхивающих источников, известных как гамма-барстеры.

Исследования Солнечной системы. Расширение спектрального диапазона наблюдений способствовало изучению планет и других объектов Солнечной системы. ИК-спектроскопия позволила определить молекулярный состав планетных атмосфер и кое-что узнать о минеральном составе их поверхности. Последнее особенно важно для изучения семейств астероидов и формирования представлений о природе породивших их тел. УФ-спектроскопия и другие методы наблюдений оказались полезными для изучения верхних слоев планетных атмосфер и гигантских водородных корон, окружающих кометы.

Представления докосмической эпохи. До начала 1960-х годов астрономы представляли внутренние планеты Солнечной системы как каменистые тела с атмосферой. О Меркурии было известно мало. Было установлено, что плотная атмосфера Венеры в основном состоит из углекислого газа. Радионаблюдения указывали на очень высокую температуру, но неясно было, относится ли она к поверхности планеты или к верхним слоям ее атмосферы. Предполагалось, что у поверхности Венеры температура умеренная и, возможно, даже существует океан воды. Марс не давал астрономам покоя своими сезонными изменениями полярных шапок, облаками и трудноуловимыми деталями поверхности. После жарких дебатов в начале 20 в. между П.Ловеллом (1855–1916) и большинством других астрономов о том, есть ли на Марсе следы жизни, он оставался загадочной планетой. См. также ЛОВЕЛЛ, ПЕРСИВАЛЬ.

Луна, наиболее исследованный после Земли объект Солнечной системы, была хорошо картографирована еще до начала 20 в. Однако природа многочисленных кратеров на ее поверхности (вулканическая активность или метеоритные удары?) долгое время оставалась темой острых дискуссий, пока большинство ученых не склонились к гипотезе об ударной природе большинства лунных кратеров. Происхождение Луны и ее связь с Землей также оставались предметом споров. Если Луна, как считали некоторые известные ученые, является первичным телом, не изменившимся с эпохи формирования Солнечной системы, то именно на ней хранится ключевая информация, практически потерянная на Земле в результате эрозии и других процессов.

В начале 20 в. уже было ясно, что внешние планеты Солнечной системы существенно отличаются от внутренних планет своими огромными размерами, малой плотностью и низкой температурой. Спектроскопическое обнаружение метана как главной составляющей их атмосфер стимулировало работу астрономов над моделями внутреннего строения гигантских газовых планет. Развитая после войны ИК-спектроскопия принесла новые данные и позволила Дж.Койперу (1905–1973) впервые обнаружить атмосферу у спутника планеты (это был Титан, спутник Сатурна). В 1955 было открыто мощное радиоизлучение Юпитера, происхождение которого осталось неясным.

назад   дальше



АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИКА
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ
АРХЕОАСТРОНОМИЯ
ВАВИЛОНСКАЯ, ШУМЕРСКАЯ И ЕГИПЕТСКАЯ АСТРОНОМИЯ
ЭЛЛИНИСТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ
Открытие прецессии
Эфирные сферы и круговое движение
Гиппарх
Птолемей
СРЕДНЕВЕКОВАЯ АСТРОНОМИЯ
ВОЗРОЖДЕНИЕ
Коперник и гелиоцентризм
Тихо Браге и изменчивость небес
Кеплер и разрушение круговых движений
Галилей, новая физика и телескоп
ЭПОХА НЬЮТОНА
Ньютон и гравитация
Развитие теории в 18 в
Движение Луны
Движение комет
Устойчивость Солнечной системы
Небулярная гипотеза
Усовершенствование телескопа
Открытие Урана
Обзор звезд
УСЕРДНЫЙ ДЕВЯТНАДЦАТЫЙ ВЕК
Звездные каталоги и другие крупные работы по классификации
Определение годичного параллакса
Обследование Солнечной системы
Внутренние планеты
Внешние планеты
Луна
Астероиды
Кометы и метеориты
Солнце
Развитие спектроскопии и фотографии
ДВАДЦАТЫЙ ВЕК
Хейл и развитие астрофизики
Изучение Солнца и звезд
Космология
Новые области астрономии
Радиоастрономия
Радиолокационная астрономия
Инфракрасная астрономия
Ультрафиолетовая астрономия
Рентгеновская и гамма-астрономия
Исследования Солнечной системы
Представления докосмической эпохи
Исследования с помощью космических аппаратов
Комплексный подход
Доступность астрономической информации
Литература

Дополнительные опции

Популярные рубрики:

Страны мира Науки о Земле Гуманитарные науки История Культура и образование Медицина Наука и технология


Добавьте свои работы

Помогите таким же студентам, как и вы! Загрузите в Интернет свои работы, чтобы они стали доступны всем! Сделать это лучше через платформу BIBLIOTEKA.BY. Принимаем курсовые, дипломы, рефераты и много чего еще ;- )

Опубликовать работы →

Последнее обновление -
19/04/2024

Каждый день в нашу базу попадают всё новые и новые работы. Заходите к нам почаще - следите за новинками!

Мобильная версия

Можете пользоваться нашим научным поиском через мобильник или планшет прямо на лекциях и занятиях!