Файл: Шама Д.В. Современная космология.pdf

радиоастрономия делала только первые шаги. В самом деле, на волнах длиннее 100 см эффективная темпера­ тура фона, создаваемого нашей Галактикой, много боль­ ше 25 К, но в области длин волн между 50 и 1 см (на более коротких волнах существенно атмосферное погло­ щение) поле излучения с температурой 25 К было бы преобладающим . Причина этого в нетепловом характере спектра излучения Галактики — его эффективная темпе­ ратура падает с уменьшением длины волны как Я2 -7 . Температура ж е чернотельного излучения не зависит от

мия развилась до такой степени, что все это стали ясно понимать, внимание ученых было отвлечено от теории горячей Вселенной, так как она не могла объяснить об­

гелия оставалась нерешенной, предсказание Гамова, со­ гласно которому Вселенная должна быть заполнена чернотельным излучением, было забыто. Такое положе­ ние сохранялось до 1964 г., когда Д и к к е независимо вы­ двинул идею о горячей Вселенной. Отправной точкой рассуждений Дикке был не детальный расчет первичного образования гелия; он исходил скорее из возможности того, что современному расширению Вселенной пред­

*) Подробно о соображениях Дикке и его поисках фонового излучения см. в книге Дикке «Гравитация и Вселенная», изд-во

«Мир», М., 1972. — Прим. перев.

рошо известную частоту, его можно выделить при по­ мощи усилителя, настроенного на такую ж е частоту.

Излучение атмосферы обусловлено главным образом молекулами кислорода и воды. Его можно измерить, на­ правляя антенну на различные участки неба, что соот­ ветствует различной длине пути радиоволн через атмо ­ сферу. Результаты таких измерений находятся в хоро­ шем согласии с теорией, и никаких особых проблем здесь не возникает. Труднее учесть излучение Земли .

Случилось так, что Пензиас и Уилсон производили радиоастрономические измерения с рупорной антенной,

в их аппаратуре; после внимательного изучения они по-, казали, что это — фоновое излучение, изотропное с точ­ ностью до нескольких процентов и в сотни 'раз более интенсивное, чем то, которое можно было бы объяснить излучением известных радиоисточников. Это и были те

струировали рупорную антенну и получили окончатель­

в фоновое излучение; оценка этого вклада по экстрапо­

8 Зак, 595

градусном фоне. Из рис. 66 ясно, что наиболее харак ­ терной частью кривой спектра излучения абсолютно чер­

тестом чернотельной природы спектра были бы наблю ­ дения за этим пиком. К сожалению, невозможно прово­ дить наблюдения с Земли в области около 1 м м так как здесь атмосфера Земли сильно поглощает излучение. Несколько групп исследователей планируют наблюде­ ния за пределами атмосферы, и уже поступило два со­ общения об успешных измерениях в диапазоне от 0,4 до 1,3 мм. Интенсивность фона в этом диапазоне оказа­ лась неожиданно большой и, возможно, имеет локаль ­ ное происхождение, например возникает в верхней атмо­ сфере или в межпланетном пространстве. Маловероят ­ но, что существует рассеянное фоновое излучение такой интенсивности в областях больших масштабов по при­ чинам, которые объяснены в следующей главе. Тем не менее эти первые измерения в миллиметровом диапазоне представляют собой интересную нерешенную проб­ лему * * ) .

Измерения к о с м и ч е с к о г о фона по молекулам циана

ближе к пику 3-градусного планковского спектра, кото­

+0,5

результат Т = 3,1 д о К прекрасно согласуется с планковской

кривой, полученной по наземным микроволновым измерениям. Повидимому, измерения, давшие избыток миллиметрового излучения,

ошибочны. — Прим. пе'рев.

8*