Наглядным примером создания фантастически сложной исследовательской аппаратуры, работающей в чрезвычайно тяжелой обстановке, является советская космическая обсерватория «Астрон». На ее борту действует самый крупный орбитальный ультрафиолетовый телескоп. Его длина — пять метров, а диаметр трубы — около метра. Космическая обсерватория выведена на далекую орбиту, с удалением от Земли до 200 тысяч километров, таким образом, мощный инструмент науки занесен так далеко в космос, что практически достигнута полная изоляция от нашей планеты, в основном, от ее атмосферы.

Академик А. Северный объяснил в 1984 году, что космическая станция позволила совсем по-новому увидеть и, что более важно, точно зафиксировать многие объекты. При помощи «Астрона» произведены исследования двадцати галактик, многих двойных звезд, а также сверхдальних звезд и квазаров.

Подобная космическая аппаратура может открывать (и открывает) интересующие нас состояния вещества. Так, например, в созвездии Дракона обнаружена звезда с абсолютно невиданной ранее химической аномалией. В составе этой небольшой звездочки, которую ранее не удавалось увидеть с Земли, обнаружено очень много свинца и вольфрама, а урана — в сотни раз больше, чем в Солнце! Эти новые данные пока что трудно «увязать» с нашими сегодняшними представлениями о происхождении тяжелых элементов в космосе.

Внеатмосферные наблюдения двойных звезд показали, что второй компонент их (у двойных звезд первый компонент — холодная карликовая звезда) имеет температуру около ста тысяч градусов при диаметре в сто раз меньше солнечного. Тут также приоткрывается невиданное новое явление, ибо такая крошечная звездочка не может иметь столь высокую температуру (по крайней мере, длительное время).

Видимо, здесь мы имеем дело с аккрецией материи. Ее суть состоит в том, что вещество, выброшенное одной звездой, захватывается другой под действием силы гравитации. «Падая», вещество сталкивается с газами, окружающими звездочку-соседку, при этом сильно разогревается, — происходит преобразование гравитационной энергии в энергию излучения. Последние данные говорят о том, что процессы аккреции очень распространены во Вселенной и сопровождаются огромными энерговыделениями.

За год успешной работы «Астрона» (1983–1984) сделано много открытий, однако одно из них особо важно, ибо имеет прямое мировоззренческое значение. Наблюдения достоверно показали, что так называемые горячие звезды выбрасывают вещество с огромными скоростями, превышающими порой тысячу километров в секунду. За крошечный отрезок времени успевает истечь масса в несколько миллиардов тонн. При этом выброс тем больший, чем выше температура звезды. «Этот факт, — писал академик А. Северный, — представляется ключевым для понимания процесса образования газопылевых туманностей в нашей галактике. Из них затем вновь образуются звезды, что позволяет объяснить круговорот вещества во Вселенной».

Уже сегодня мы заглянули чрезвычайно далеко, хотя сами не представляем, насколько далеко. Ведь только в своем «квартале» — в нашей Галактике луч света, пролетая от одного ее края до другого, затрачивает ровно тысячу веков. Теперь попробуйте представить себе размеры Галактики, сопоставив величественную тысячу веков с одним крошечным часом, в течение которого свет успевает преодолеть круглым счетом миллиард километров!

Если трудно наглядно представить себе размеры «родной» Галактики, то как же быть с Метагалактикой, в которую чуть ли не на правах крошечной песчинки входит вся наша Галактика?

Но ведь ранее известные границы нашей Метагалактики не предел. Уже сегодня приборы и научные методы, разработанные людьми, позволяют уловить свет от крошечных голубеньких звездочек, каждая из которых по мощности и массе превышает несколько галактик. Свет от них идет к нам многие миллиарды лет.

Сто тысяч и десятки миллиардов световых лет — вот соотношение расстояний, определяющих размеры нашей Галактики и всего участка Вселенной, который пока удалось увидеть человеку. Кстати, свет далеких галактик идет так долго, что за все время существования человечества он успел преодолеть не более 0,1 процента общего расстояния.

Сверхдальние крошечные звездочки, обнаруженные пока что на «самых глухих окраинах» Вселенной, получили название «квазаров», или, точнее, «квазизвездных источников». Термин расшифровывается в том смысле, что имеется дело с точечным источником радиоволн и световых излучений, похожим на звезды, но не являющимся звездой.

Довольно яркие голубенькие звездочки, примерно 13-й астрономической величины (по этой условной шкале наиболее слабые звезды, видимые невооруженным глазом, имеют 6-ю величину), можно рассмотреть даже в самодельные телескопы. Звезда как звезда — ничего о ней не скажешь.

Гром научной сенсации разразился весной 1963 года, когда голландский астроном М. Шмидт установил чрезвычайно сильное смещение спектральных линий водорода и других элементов подобной звездочки в «красную сторону», то есть в сторону длинных волн. Вы, наверное, помните хорошо известный «эффект Допплера», показавший, что у любого источника, удаляющегося от наблюдателя, происходит смещение спектральных линий в красную сторону. При этом смещение тем значительнее, чем быстрее удаляется источник излучения.

Так вот, у квазара это смещение было столь большим, что его мог дать лишь небесный источник, удаляющийся от нас с огромной скоростью, превышающей 50 тысяч километров в секунду! Но ведь звездочка хорошо видна даже в слабенький телескоп. Выход прост: квазары находятся от нас на огромных расстояниях, и то, что кажется крошечной звездочкой, по-видимому, является скоплением массы, равной миллиардам звезд. Светимость квазаров достигает 10⁴⁸ эрг/с, и это самая большая светимость, наблюдаемая в природе. Она в 10 тысяч раз больше, чем светимость всей нашей Галактики. Лишь невероятная отдаленность от Земли превращает для нас этот источник излучения в слабую точку.

Видимая часть Вселенной сразу увеличилась на чрезвычайно большой объем. Но гром научной сенсации был не только в этом. Человечество столкнулось с неподдающимся воображению сверхгигантским скоплением вещества, удаленным от нас на фантастически далекие расстояния. Именно сверхгигантские объемы позволяют вообще увидеть эти объекты.

Все дальнейшие исследования (а сейчас уже известно более 400 квазаров) подтвердили первые предположения. Расстояние до этих странных тел достигают многих миллиардов световых лет.

Теперь складывается впечатление, что мы имеем дело с ядрами, образующимися в центрах некоторых галактик, то есть в совокупности огромного количества звезд и газа. Эти ядра фантастически огромны — их диаметр достигает 10¹⁷ сантиметра (для сравнения — диаметр Земной орбиты равен «всего лишь» 3·10¹³ см), а общая масса равна 10⁸— 10⁹ массы Солнца. Это всего в тысячу раз меньше, чем масса всей Галактики.

Но вот новая загадка. Интенсивность блеска квазаров меняется в течение месяцев, а порою даже и дней. В чем дело? Если каждый квазар — огромное скопление звезд в необычном для нашей Галактики состоянии, то вряд ли они могли бы все одновременно, словно по команде, мерцать. Но если это не скопление звезд, то получается, что квазар какое-то единое, ранее людям неведомое небесное тело с массой, в миллиарды раз больше солнечной.

Но тогда мы не должны… видеть квазары! Дело в том, что, согласно общей теории относительности, небесное тело с массой, в сто и больше раз превышающей солнечную, должно испытывать такое огромное взаимное притяжение своей материи, что вся ее масса должна стремительно сжаться к центру, как бы «сплющиться» — должен произойти взрыв «обратно». При этом гравитационное поле должно стать столь мощным, что из его «объятий» не сможет вырваться никакое излучение.

Как же вырывается свет квазаров? Почему мы их видим и отчего происходит эта странная пульсация? Может быть, именно в ней-то и разгадка… Может быть, именно в те моменты, когда гравитация разжимает свои объятия, вырывается световой луч? Тогда, возможно, вместо «взрыва к центру» происходят обычные взрывы, разбрасывающие массу квазара.