Вступ

Одним из основных источников информации об окру­жающей нас Вселенной является электромагнитное из­лучение. В настоящее время астрономы исследуют это излучение во всех доступных наблюдениям диапазонах длин волн, начиная от длинноволнового радио- и вплоть до жесткого гамма-излучения. При наблюдениях в оп­тическом и радиодиапазонах астрономы используют ме­тоды наземной оптической и радиоастрономии. Для изу­чения излучений в инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах используют развитые только в последние десятилетия методы внеатмосферной астрономии, применение которых связано с необходи­мостью выноса телескопов за пределы земной атмосфе­ры, поглощающей эти виды излучения. Во всех этих диа­пазонах длин волн наблюдаются отдельные (дискрет­ные) источники излучения, такие, как Солнце, звезды, галактики, квазары. Чувствительность современных те­лескопов такова, что они позволяют изучать дискретные источники, удаленные от Земли на многие миллиарды световых лет (1 св. год — расстояние, проходимое светом за год. Так как скорость света 300 тыс. км/с, то световой год равен ~ 10 000 млрд. км. Расстояние от Земли до Солнца 150 млн. км свет проходит за 8 мин, от ближайшей звезды а Центавра — примерно 4,5 года; раз­мер нашей Галактики составляет около 100 тыс. св. лет, расстояние до ближайшей к нам галактики — туманности Андромеды — около 2 млн. св. лет). Например, самые мощные оптические те­лескопы позволяют исследовать объекты, находящиеся на расстоянии до 8 млрд. световых лет. Информация, получаемая от этих дискретных источников, характери­зует не только физические процессы, протекающие в них, но также и физические условия, имевшие место во Все­ленной миллиарды лет назад.

Наряду с наиболее яркими дискретными источника­ми наблюдения показывают существование большого ко­личества слабых, во многих случаях практически нераз­решенных источников, излучение от которых сливается в сплошной фон. Это электромагнитное излучение от слабых неразрешенных внегалактических источников на­зывают фоновым внегалактическим излучением. Ясно, что свойства этого фонового излучения определяются свойствами и распределением источников, существовав­ших в еще более удаленные от нас эпохи. Поэтому изу­чение фонового излучения от неразрешенных внегалак­тических источников позволяет еще глубже заглянуть в прошлое Вселенной.

Наряду с фоновым излучением, за которое ответст­венны далекие дискретные источники, наблюдения пока­зывают существование внегалактического фонового из­лучения, не связанного с излучением известных типов космических источников. Это излучение приходится в ми­кроволновый диапазон длин волн от 60 см до 0,6 мм (диапазон частот от 500 МГц до 500 ГГц). Важнейшим свойством этого излучения является то, что оно имеет равновесный спектр, описываемый формулой Планка с температурой примерно 2,7 °К. Это излучение связывают со свойствами Вселенной как целой. Оно характеризует горячее состояние вещества во Вселенной на ранних этапах ее эволюции, задолго до моментов образования дискретных источников. В силу этого микроволновое фо­новое излучение называют реликтовым. Изучение его свойств позволяет исследовать физические условия, имевшие место на таких ранних стадиях эволюции Вселенной, когда не существовали дискретные, источ­ники.

Благодаря внегалактической природе фоновое вне­галактическое электромагнитное излучение можно вы­делить из общего фона, связанного с излучением меж­планетной и межзвездной среды. Ниже мы кратко оста­новимся на анализе наблюдений внегалактического фо­нового излучения в различных диапазонах длин волн. Затем мы основное внимание уделим обнаружению и анализу свойств микроволнового фона, выясним его при­роду и остановимся на основных следствиях, связанных с существованием этого излучения.

• Всесвіт, що розширюється →