Тайна Черного Облака

Сурдин В.Г.
Государственный астрономический институт
им. П.К.Штернберга, Москва.

У всех любителей фантастики сочетание слов "черное облако" ассоциирует с названием замечательного романа Фреда Хойла. А всем астрономам эти два слова указывают на самые потаенные места в Галактике, где в темных глубинах гигантских газо-пылевых конгломератов происходит скрытый от глаз процесс рождения звезд, а может быть и еще чего-то, нам пока не известного. Связь между далекими друг от друга областями творчества - литературой и астрономией - в данном случае очевидна: Хойл - не простой писатель, он знаменитый астроном. Поэтому полстолетия назад он безошибочно угадал один из самых загадочных астрономических объектов, изучение которых до сих пор продвигалось медленно, несмотря на то, что они расположены, по масштабам Галактики, буквально у нас под носом. Телескопы, способные заглянуть внутрь темных облаков, стали появляться только в последнее время.

Особенно впечатляет комплекс инструментов Южной европейской обсерватории (ЕЮО) в Чили: возможности 8,2-м рефлектора Анту (Паранал) и 3,5-м Телескопа новой технологии (Ла-Силья) демонстрируют шесть снимков темного облака Барнард 68 (B 68), расположенного в созвездии Змееносца на расстоянии около 500 св. лет от нас. Такие компактные и плотные облака астрономы называют "глобулами" и считают прямыми предками звезд. Центральная часть глобулы, уплотняясь под действием собственной тяжести, превращается в звезду. Но, к сожалению, в оптический телескоп этот процесс не виден: рассеянные в облаке микронные твердые частицы - "пылинки" - эффективно поглощают свет. Наружный покров облака сбрасывается в самом конце процесса формирования звезды, когда "дело уже сделано", и нагретые звездой остатки газа разлетаются прочь от места ее рождения.

Глобула B 68 сейчас только в начале этого процесса. Ее пылинки в 10¹⁴ раз ослабляют оптическое излучение, делая его совершенно невидимым. Заглянуть в недра глобулы можно только с помощью длинноволнового излучения, которое "не замечает" мелких пылинок. До сих пор это удавалось при помощи радиотелескопов, принимающих излучение молекул межзвездного газа, но качество изображения у этих инструментов невысокое, так что детальной картины не было.

В 1999 г. на телескопах ЕЮО были установлены новые панорамные приемники инфракрасного излучения, дающие изображение по четкости не хуже оптического и при этом глубоко проникающие в недра пылевых облаков. Серия изображений глобулы B 68 демонстрирует, как при переходе к более длинноволновому излучению облако выглядит все прозрачнее. Два верхних левых снимка получены в оптических диапазонах: голубом (0,44 мкм) и желто-зеленом (0,55 мкм). А остальные четыре - в инфракрасных диапазонах от 0,9 до 2,16 мкм. Хорошо видно, как с ростом длины волны облако становится все прозрачнее: по краям, где плотность ниже, появляются изображения звезд. В основном это далекие светила, лежащие за облаком. Но не исключено, что некоторые из них находятся в недрах самого облака (это еще предстоит установить).

По серии изображений построена карта распределения пыли в недрах облака и подсчитана ее полная масса - около 0,03 массы Солнца, т.е. около 6 10²⁸ кг. При обычном для нашей Галактики соотношении между массами пыли и газа в межзвездной среде (1:100) полная масса глобулы оценивается в 3 массы Солнца. Поскольку масса типичной звезды раза в 3-4 меньше солнечной, то можно ожидать рождения в этой глобуле группы из дюжины звезд.

Научиться видеть сквозь пыль - давняя мечта астрономов. Заполненный пылевыми облаками диск Галактики, в котором располагается Солнце, скрывает от нас примерно четверть небесной сферы, то есть четверть Вселенной! Эта Terra Incognita теперь становится доступнее, хотя до полной победы над пылью еще предстоит немало работы. Только сейчас, впервые мы смогли увидеть кусочек неба, лежащий за плотным пылевым облаком. Это сулит не меньшие перспективы, чем применение рентгеновских лучей в медицине.