Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 196

Отражённый свет очень распространён в Солнечной системе, где благодаря ему мы видим практически всё, кроме Солнца. Нет оснований полагать, что в остальной Вселенной он представлен менее широко. Но до поры до времени о нём вспоминали лишь в случаях, когда речь шла об относительно близких окрестностях звёзд, где не только собственный свет звезды, но и он же, отражённый от какого-то другого тела, достаточно ярок, чтобы его можно было наблюдать с Земли.

В качестве одного из этих других тел в последнее время стали выступать внесолнечные планеты. На огромных межзвёздных расстояниях звёздный свет, отражённый крохотной планетой, теряется в прямом излучении звезды. Чтобы увидеть его, нужна весьма совершенная техника. Гораздо чаще в качестве хорошо заметного космического отражателя выступает пыль. Конечно, каждая конкретная межзвёздная и околозвёздная пылинка по размерам существенно уступаете планете, но этих пылинок настолько много и они занимают столь протяжённые области пространства, что наблюдение рассеянного ими звёздного излучения требует значительно меньших усилий. В отражённом свете наблюдаются пылевые околозвёздные диски и оболочки; отражению мы обязаны появлением красивых светлых туманностей — например, известных ореолов вокруг звёзд Плеяд или туманности Ведьмина Голова.

Однако появление живописной отражательной туманности возможно лишь при условии, что пылевое облако подсвечивается близкой звездой. Например, Ведьмину Голову подсвечивает Ригель, самая яркая звезда созвездия Ориона. До недавних пор считалось, что если рядом с пылевыми облаками нет освещающей их звезды, то для исследования свойств пыли в этих облаках остаётся либо наблюдать, как она поглощает свет далёких фоновых звёзд, либо пытаться наблюдать её собственное излучение.

У обоих способов есть недостатки. Свет фоновых звёзд пыль поглощает очень хорошо, поэтому по поглощению можно изучать её свойства только в довольно разреженных облаках; за плотными облаками звёзд практически не видно. Кроме того, определить количество вещества в облаке по поглощению можно не в любом месте облака, а только в тех направлениях, за которыми случилась фоновая звезда. Так что картина распределения пыли будет неполной.

Собственное излучение пыли из-за её низкой температуры приходится на субмиллиметровый и миллиметровый диапазоны. Его сложно наблюдать с поверхности Земли (мешает непрозрачность атмосферы), да и угловое разрешение (то есть чёткость картинки) на длинных волнах оставляет желать лучшего.

Тем не менее именно два этих способа доминируют в качестве индикаторов наличия и свойств межзвёздной пыли. И когда в 2005 году Джонатан Фостер и Алиса Гудмен строили карту распределения пыли в комплексе тёмных облаков в Персее, они ориентировались исключительно на поглощение. Наблюдения проводились на 3,5-метровом телескопе обсерватории Калар-Альто, не в видимом диапазоне, а слегка в стороне от него, уже в инфракрасной области, на длинах волн порядка одного–полутора микрон. В этом диапазоне пыль более прозрачна и потому позволяет различить фоновые звёзды за несколько более плотными частями облака.

В процессе наблюдений неожиданно выяснилось, что в этом диапазоне телескоп видит не только ослабленное пылью излучение фоновых звёзд. Слабым инфракрасным свечением охвачено всё облако целиком. Но излучать в этом диапазоне холодная газопылевая смесь не может (как не может сама светиться в видимом диапазоне ночная сторона Луны). Скажем, чтобы пылинка начала излучать в микронном диапазоне, её нужно нагреть до температуры выше тысячи градусов; не многие пылинки в состоянии вообще пережить такой нагрев, да и откуда ему в межзвёздном облаке взяться? Фостер и Гудмен пришли к выводу, что наблюдают рассеянное пылинками суммарное излучение звёзд Галактики. Это свечение они назвали термином «cloudshine» (по аналогии с пепельным светом — «Earthshine»).

В 2010 году Юрген Штайнакер и его коллеги продвинулись ещё дальше — дальше в инфракрасный диапазон. Они использовали для наблюдений космический телескоп «Спитцер» и обнаружили пепельный свет межзвёздной пыли уже на длинах волн до 4,5 микрон. Поскольку в этом диапазоне пыль ещё более прозрачна, рассеянное ею излучение несёт информацию из более сконденсированных частей межзвёздных облаков. Плотные газопылевые сгустки в этих облаках называются ядрами, и потому Штайнакер с коллегами предложили для звёздного инфракрасного света, отражённого пылью в ядрах, термин «coreshine».