Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной (Попов) - страница 201

Наконец, для поисков космологических (первичных) гравитационных волн применяется совсем другой подход. Единственная надежда хотя бы косвенно узнать что-то об этом феномене в ближайшем будущем – это зарегистрировать определенные отклонения в картах поляризации реликтового излучения. Первичные гравитационные волны воздействовали на вещество в ранней Вселенной, и это воздействие «отпечаталось» в свойствах реликтового излучения, испущенного в эпоху рекомбинации – примерно спустя 380 000 лет после начала расширения. Анализ результатов, полученных с помощью приборов спутника Planck, не позволил обнаружить этот сигнал. Сейчас надежды возлагаются на ряд наземных проектов (в основном наблюдения проводятся из Антарктиды с помощью установок BICEP3, Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization – Прибор для измерения поляризации космического реликтового излучения, Keck Array – Массив радиотелескопов Кека, South Pole Telescope – Радиотелескоп на Южном полюсе), которые изучают поляризацию реликтового микроволнового фона. Некоторые инфляционные космологические модели предсказывают, что сигнал может быть достаточно сильным, чтобы быть зарегистрированным уже в ближайшие годы.

Освоение космоса человеком открыло новую страницу в исследовании Вселенной. Во-первых, появилась возможность наблюдения в диапазонах, для которых земная атмосфера непрозрачна. Во-вторых, стало реальным непосредственно изучать тела Солнечной системы и условия в ней с помощью космических аппаратов, а иногда даже возвращать на Землю образцы для более детального анализа в лабораториях. Пилотируемая космонавтика также внесла свой вклад в космические исследования: это и ремонт космического телескопа Hubble, и исследования Луны, и создание больших долгосрочных космических станций с хорошим энергообеспечением и относительно низкой стоимостью вывода аппаратуры на орбиту, и исследования Земли из космоса. Кроме прикладных задач в ходе такой работы решаются и фундаментальные (в том числе имеющие отношение к астрофизике).

Есть несколько важных причин, делающих необходимыми астрономические наблюдения из космоса, несмотря на их высокую стоимость и связанные с этим риски. Первая состоит в том, что земная атмосфера непрозрачна для жесткой коротковолновой части спектра (гамма-лучи, рентгеновское излучение и жесткий ультрафиолет), а также для части инфракрасного и микроволнового диапазонов. Кстати, сюда же можно отнести наблюдения космических лучей из космоса, от которых до поверхности доходят лишь или вторичные частицы, или излучение широких атмосферных ливней. Вторая причина связана с тем, что земная атмосфера «портит картинку» (даже в той части спектра, для которой она прозрачна): за счет атмосферной турбулентности изображение «дрожит» (что не позволяет добиться высокого углового разрешения) и «мерцает» (что ограничивает точность фотометрических измерений). Наконец, третья причина связана с созданием установок, для которых на Земле просто недостаточно места: это могут быть радиоинтерферометры с очень большой базой («Радиоастрон») или гравитационно-волновые детекторы, предназначенные для регистрации волн большой длины (eLISA).