Астрономия: век XXI, 4-е издание

624 Pages·2022·35.406 MB·Russian

by  Владимир Георгиевич Сурдин

АСТРОНОМИЯ:
ВЕК XXI
L
Редактор-составитель
В . Г. Сурдин
Государственнь1й
'-'
астрономиинчсетсиктиуит
П. К.
им. Штернб(еМрГгУа)
АСТРОНОМИЯ:
ВЕК XXI
Редактор-составитель
В . Г. Сурдин
4-е издание, электронное,
исправленное
Москва, 2022
УДК 52
ББК 22.6
А91
Астрономия:
А91 век XXI / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — 4-е изд., эл., испр. — 1 файл
pdf : 624 с. — Москва : ДМК Пресс, 2022. — Систем. требования: Adobe Reader
XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный.
ISBN 978-5-89818-227-4
Книга посвящена современным проблемам астрономии: от изучения Пуны и пла-
нет до поисков гравитационных волн, темной материи и темной энергии. Ученые
Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (МГУ) расска-
зывают о том, какие важнейшие события произошли в астрономии на рубеже нового
тысячелетия и над какими нерешенными проблемами сейчас работают исследова-
тели. Условный исторический рубеж — начало нового тысячелетия — был отмечен
несколькими важнейшими открытиями в изучении Вселенной. Поэтому последние
годы можно без преувеличения назвать великим десятилетием астрономии, возможно,
началом ее нового «золотого века».
В «Приложении» помещен обширный справочный материал по состоянию на мо-
мент написания книги.
Книга адресована старшеклассникам, студентам и преподавателям, а также всем
интересующимся проблемами современного естествознания.
УДК 52
ББК 22.6
Электронное издание на основе печатного издания:
Астрономия: век XXI / Ред.-сост. В. Г. Сур-
дин. — 4-е изд. испр. — Москва : ДМК Пресс, 2022. — 606 с., цв. илл. — ISBN 978-5-89818-125-3. —
Текст : непосредственный.
На обложке
— планетарная туманность NGC 7293 «Улитка» (Helix) в созвездии Водолей.
Фото в инфракрасном диапазоне получено космическим телескопом «Спитцер» (NASA).
Цвета условные: голубой — (3,6–4,5) мкм, зеленый — (5,8–8) мкм, красный — 24 мкм.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных технически-
ми средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возме-
щения убытков или выплаты компенсации.
ISBN 978-5-89818-227-4 © Переиздание. ДМК Пресс, 2022
© Оформление. Век 2, 2015
ПРЕДИСЛОВИЕР ЕДАКТОРА
э
та книга посвящена астрономии в ее разнообразных воплощениях: от изу­
чения Луны и планет до поисков гравитационных волн, темного вещества и
темной энергии. Мои коллеги и я расскажем вам о том, какие важнейшие собы­
тия произошли в астрономии на рубеже нового тысячелетия. По странному стече­
нию событий именно этот условный исторический рубеж был отмечен нескольки­
ми важнейшими открытиями в изучении Вселенной, как на ее ближних рубежах,
так и на самых дальних. Последние годы без преувеличения можно назвать вели­
ким десятилетием астрономии. И вполне возможно, что это только начало ее но­
вого «золотого века». В самом деле, просто дух захватывает от одного перечисле­
ния фундаментальных открытий, сделанных за короткое время:
Открыты пространственные флуктуации реликтового излучения (Нобе­
r.
левс1ка9я 9пр2ем ия по физике за 2006 г.), чем окончательно доказана теория Большого
взрыва и поставлена на твердую основу теория происхождения галактик и звезд.
Открыты многочисленные малые планеты на периферии Солнеч­
rr.
ной1 си9ст9е2мы-, 1в о9б9ла5ст и, получившей название «пояс Койпера» (точнее, Эджворта­
Койпера). С 1930 г. за орбитой Нептуна был известен лишь один объект - малень­
кая планета Плутон; в 1978 г. был открыт его спутник Харон. Казалось, что это гра­
ница нашей планетной системы. Но с 1992 г. в окрестности орбиты Плутона и за ней
начали обнаруживаться новые объекты. К 1995 г. стало ясно, что эта область - по­
яс Эджворта-Койпера - населена множеством тел с характерным размером в сот­
ни и тысячи километров, причем некоторые из них больше Плутона и имеют соб­
ственные спутники. Границы Солнечной системы «раздвинулись» в несколько раз.
Радиоастрономическими методами обнаружена планетная сис­
rr.
тема1 у9 н9ей3тр-о1нн9о9й з5в езды-радиопульсара (1993 г.). Методами оптической спектро­
скопии обнаружено присутствие планет-гигантов рядом с нормальными звездами
(1995 г.). К началу 2015 г. в околосолнечной окрестности Галактики уже найдено
около 1200 планетных систем, содержащих в сумме около 1900 планет.
Открыт новый класс небесных объектов - коричневые карлики,
rr.
зани1м9аю9щ6и-е п1р9ом9е7жу точное положение между звездами и планетами. Их массы
(от 0,0013 до 0,08 массы Солнца) слишком малы, и поэтому температура в недрах
слишком низка для термоядерных реакций с участием основного, легкого, изото­
па водорода, хотя и достаточна для сгорания редкого изотопа - дейтерия, не да-
Предисловие редактора 5
ющегоод,н аскущое,с твенвнколгаодэ ан евр гЕидюи.н стведнонлыгмо временным
источонмэи нкергкоирии чнкеаврылхи склоувж иихтг равитоанцниосжета ие.
Прикортыттаа йнкао смсикчиегха мма-свксопчвла,ес итзьк ото­
rr.
ры1хо9 т9о7ж-сд1те9ве9лн9са ф антастсикчиме ощнымвирз ывмаим асисвнызхв езвде,р о­
ятнсоо,п ржодваоющирможид еничее рндыыхр .
Обнарнуожч,ет роа сширеВнсиеел енвнп оолйсе днмииел лридаыл ет
r.
пр1о9хи9ос8д исту скроениечмт,ос видесттевлуьое стущ етсвонвиаин еко«йт емной
энергсиоси в»о йставнотмив гиртаации.
Нап одземннеыйхт ридненеыткхт охор такрыотцсыи ллянцеийи­
rr.
тр1и9нв9оч 8,а- с2от0тсн0и2 превращениеэ лескотолрнннеочнгнеоой гторв им нюоо ннио е
таут.,е д.о казчатноон ,еу й треитсньмо а спсоак отяе,о рвиняту реннсетгреоон ия
звезд ивн еуржннкаоо рртеиокрвтаьт ероиюэ ленмтеарнчыахс тиц.
Началриа обтаптеьр впыоел номасшдтеатбенкытего рраыв ита­
гг.
ци2о0н0нв4ыо-хл2 И0нх0.п 6 е ряв раегисцтиряпа роизовш2 л0а1г 5.С этомгоом нетар ас­
пахнулноосвь«о ео кнвооВ» с леенну.ю
Нау стано«вБкоер ексвГи рннао-»аС сс(оИ талниаяд)е жзнаор е­
rr.
ги2с0то1ив1нра-ын2 0и1з4к оэентеирчгесскоилен ечные нреожйдатюрщиинеовс,т я е рмоя­
дернроеайк ципир отон-процтиоканл но-осгноо винстоогчон иэкнае рСгоилин ца.
Удивителньансоы щенноыкмаиз аплриосшье дгшоидевыа строноИв меидияь.
перелчиитлсо льскаом ы«ес ливакс ик»о,л зьакэ отв ор ембяы лсод ел«арняод овых»
откры!тП ирйошеддшвидаее с ятилеоттсиаяв вяи тс торниаиу кзиа метснлыейд ,
причнеемт ольвка ос трон-овмсипио мхноитмбя ыо в первсыодеза ннаонмт еи­в
щесвтев:1 995г в.C ERиN 1в99 8гв .Л аботроариФие рми бпыоллуич неенп ыр осто
античасттииппцаоы зитраон наосвт,о яащтоимеыа нтидвоордоа- идеаолеьт но­
пливоб уддлуящ зивхе здоВл2 е0т2о1-в02.1 3н аБ ольшаодмор ннокмо ллеарйед
rr.
открдыотл жгдонаныбйо зХоинг гостав,е тствзеамн ансысэйыл еемнтарчнаысхт иц.
Множесдтосвтои жеин виб йи олонгиети а:дк а вн(о2 0г0.0) вбпыелр впырео чи­
тагне нчоемл еокваас ,е дгноэят оап ецриаяс тарлуат нионйБ.а згые номднаынхн ых
ужеп озлвяоюрте окнстриуротвьах одб иологкиочйэе вослюциИи э.т оит крытия
имеюотт ношекнн иаеш епйр офиеисп,сос кольркауб очпеоела ес торном-аВ се­
леннаяс ов семпир осиходящвин меийп роцсеасмИим.е нпнооэ тоума сторномы
следзяавт с емнио втоясмпиос,т упающиизлм аиб отроариейс ттевсоиспытателей.
А дср угой сутчоерноырнеаы з,н пырхо фсеисйс тараюбтыствяьк урассет ор­
номисчкеиохт крытВиейдв.ьн аукое В селенкнаожйд ыдйе нпьр охиосдичтт о­
тон овоИе к.т озн аентео, к ажултисн яа ходаксито рномжоивз ненвнаож ными
дляб иолоиглоифв и зикНоавп.р имделряф, и зиккоовс мологиичсесслкеидео ва­
нияс ейчпарси олбиро есоуюбп ривлтееклаьнвос свтяьсз т ие мч,ту ос кроителяь на
технинкыанп еоч тдио стигплркаа тичеспкроегдоес лваов иохз жмноотсейид, а ль­
нейшперео двинжиеево бласвтыьс иохкэ нергаиз йнч,аи т- вглумбиько рмира,
сильзнмаое длилСоосзьд.а нноивеыу хс кроителоебхйо дитчсряе звычдаойрноог о
Предисолвиреед актроа
6
Малеькницйв еоткиг ингстакяса пилрньааяг лааткик,а
пос щуесвт,у и жев щеестав -
изоб ычныхх мииечскиэлхе мое,внт. те. и зп ртоонов
СОСТОЯТ ИЗ ОДНОГО ТОГО
ин йертноо,ви лбиа рниоо.вО днакбоа рнионоев щее­
ст,вд оемносртиюрщуеен авмюс к ратусВ оеслеонй,н
кавкыя синлоспьерд,с тваялестбоо йна миеьншуюс ­о
стваялющуюна шего имр,ва о нсовонмс отсяощегои з
теомгнвоще етсав тие омйнэн рег.иП иокнаам н еи ­з
всетон,к аек ирскуттурсыл ожэетнмииын еидвимыим
формамим атреи.и
Предисловие редактора 7
Проценытйнс отсавт ремиаВиес леонй.Енс ил вамо ивстятсн аепн ос бее боезтбр ежонгмоо ярт е­м
нойэн региити е омгнвоще етсав,з алпноюящегона шм и,рт оп утсьва сс оегермты слоь т,чот мобе з­
мерно ямд аоялл арсоегвщоее тсавВ еслеонйон калазсасьп онсоойпб нояьут тсротйовсэ тогмои р.а
и позволяет лишь немного продвинуться вверх по шкале энергий. В то же время
космос бесплатно поставляет нам частицы сверхвысоких энергий (в космических
лучах встречаются частицы с энергией до 1021 эВ), а космологические исследова­
ния позволяют анализировать процессы, происходившие в ранней Вселенной при
фантастических энергиях. (В этом смысле оправдываются слова акад. Я. Б. Зель­
довича: «Вселенная - это ускоритель для бедных».) Не менее ценны астрономиче­
ские находки и для биологов. В межзвездном пространстве и в ядрах комет обна­
ружены органические молекулы. В нескольких неожиданных областях Солнечной
системы обнаружены благоприятные для жизни условия. Наконец, найдены пла­
нетные системы и уже начинается поиск в них обитаемых планет! Собственно, эта
книга и была задумана, чтобы рассказать о достижениях и перспективах астроно­
мии нашим коллегам-ученым и всем, кто интересуется изучением природы.
Авторов книги объединяет то, что все они трудятся в Государственном астро­
номическом институте им. П. К. Штернберга (ГАИШ) при МГУ. Начало истории
8 Предисловие редактора
Понтяие «траопнныйп ринцип» таслом одынм,н ое муч асто юдтан веенротео лкваоние:як обы со­
гласенмоу В сеелнаянс одзанад лчяе лвоек.аВ д ейстивтельснтиоа нтропныйп ринципз акючлатеся
нев тэо.мО н свего ишльп остуилрутес вяьзм еждглуоб альымнис войствамин аешго имраи ф ак­
томс щуетсвоавния в кноенмкт нрогоес щуетсав, зиуаючщегоэ итс войстав.В ч астнотиса, нтропный
принципу твежрдатеч,о т ждеате х артеакристикиВ сенлнейо,к оторыен амп окнаеи зветсны,д олжын
бытьт аквоы,ч отбы« здеисс ьйеч асм»о гс щуетсвоатвьч елвоек.
Г АИШ,н ынкер пунейшаесгтоор номикчоегцсое нтРроаси сив,ос ходки пте рвой
трети в"к оснонвиаюА сторномичесокбсоейр ватМоорксиоив скуонигвое р­
ситеXIнтX ааб ,а зкео торио бйы лв 1391г .с озданна ши нстиВт укто.н ц2е01 2г .
ГА ИШ исполни1л09ол сеьт- цветущвиойза рсдтл ях рамаас трононмаиуик,и ,
которнаеяп реррыавзнвои вуажеетн сеяс колтьыксоя челЭеттоиютйби .л еий п о­
будинла сс деласткоьрм ныпйо дарсоекб ае т,а кжнеа шим колил весгеамм
любилтяема сторном-иик оллектниавпниос эатткуьн игиу р аксасзавтн ье йо
своерйа боптоие з ученкиоюс моМсыа в.л юблевн эыт руа обтуи хотичмт,о бы
частинцааш евгоосх ищеноикяр ужаюпщреийр одвопйл одтоьс амыдха леких
еер убежпеейер далаис вьа мн,а шу важаемчыийт атель.
Предисолвиреед актроа
9