Eta Carinae - лазер, созданный самой природой18.12.2002 21:37 | scientific.ru
Эта звезда была впервые открыта Э. Галлеем в 1677 г. Она имеет воистину интересную историю своего существования. В 1730 г. её яркость вдруг увеличилась до 2 величины и вернулась обратно до 4 примерно в 1782 г. Следующая вспышка яркости была с 1801 по 1811 гг. В 1820 яркость Eta стала монотонно возрастать и в 1927 г. достигла 1 величины. После этого первого локального максимума наступил второй, в котором яркость достигла 0 величины. После незначительного спада блеск звезды вдруг резко повысился примерно до -1 в апреле 1843 г., тогда Eta уступила в яркости только Сириусу. В дальнейшем она слабо тускнела и в 1868 г. стала невидимой. В дальнейшем она оставалась почти всегда на 8 величине вплоть до 1941 г, после чего стала медленно и монотонно разгораться. В 1953 г. - 7 величина, в 1990-х - уже стала видимой невооружённым глазом (блеск равен 6). И наконец в 1998-1999 гг. её яркость вдруг выросла вдвое.
Eta Carinae является одной из самых массивных звёзд в Галактике - её масса составляет свыше 100 солнечных. Она примерно в 4 миллиона раз ярче нашего Солнца. 99% всего излучения приходится на инфракрасный диапазон (10-20 микрон)
Природа столь неожиданных и быстрых перемен в яркости пока до конца не ясна и является одним из самых интересных для науки феноменов. Но Eta Carinae обладает ещё одним из уникальных свойств. Она является единственной на сегодняшний момент звездой, излучающей естественное лазерное излучение. Представьте такой гигантский лазер, а главное - созданный природой.
История открытия весьма интересна. Многие годы при наблюдениях туманностей астрофизики получали очень яркие линии, которые нельзя было отнести к каким бы-то известным элементам. Так появились гипотетические "небесные" элементы "небулий" и "короний", оказавшиеся ионами обычных элементов, но излучающих запрещенные линии. При наблюдениях звезд уже в радиоапазоне (длина волны 18 см - соответствует радиолинии OH) появился мистический "мистериум". Но эта гипотеза недолго продержалась. Это было показано с помощью тогда еще нового, весьма эффективного метода исследований, получившего название "радиоинтерферометрия на сверхдлинных базах". Суть метода сводится к одновременным наблюдениям источников на двух радиотелескопах, удаленных друг от друга на расстояния в несколько тысяч км. В этом случае угловое разрешение может быть ~310-8 рад или нескольких тысячных секунды дуги! Заметим, что в оптической астрономии такое угловое разрешение пока совершенно недостижимо. Оказалось, что излучают несколько очень малых по угловым размерам тел, которые находятся в ионизованной газовой оболочке, а механизм излучения подобен мазерному.
Ученые из группы К. Дэвидсона (K. Davidson) и С. Йохансона (S. Johansson) совершенно неожиданно выявили, что Eta Carinae излучает свет ультрафиолетового диапазона в столь узком угловом диапазоне, что почти наверняка это лазерный свет.
Объяснение столь необычного явления не заставило себя долго ждать. Действительно мазерные или лазерные (видимый и инфракрасный спектральный диапазон) источники действуют по тому же принципу, что и туманность. Как действуют мазеры? Есть некая активная среда, которая приводится в возбуждённое состояние сторонним источником - так называемой накачкой. При прохождении света от некоего источника через активную среду происходит вынужденное излучение активной среды. Если среда излучает ту же длину волны, что и проходящий свет, то последний усиливается. Поэтому линии в спектре необычно яркие. Основные работы по объяснению этого эффекта сделаны нашим знаменитым лазерщиком Владиленом Летоховым вместе с С. Йохансоном. См. ссылки в работе Klimov, V.; Johansson, S.; Letokhov, V. S. Astronomy and Astrophysics, v.385, p.313-327 (2002)
Eta Carinae - уникум в своём роде. В природе естественные мазеры встречаются крайне редко, а вот ультрафиолетовый лазер - пока только один. Сейчас многие учёные занимаются изучением этого явления. Оказалось, что звезда Eta Carinae - кладезь сложных фотофизических процессов, таких как например двухфотонное поглощение и ионизация, автоионизационнная лестница и др.
Одно из самых великих изобретений человечества с лёгкостью реализуется в естественных условиях, да ещё и в громадных масштабах.
Источники:
|
Публикации с ключевыми словами:
Eta Carinae - Эта Карины - лазер
Публикации со словами: Eta Carinae - Эта Карины - лазер | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
