Теория распада или теория конденсации? Часть1

Втр, 06/03/2014 - 20:48

— 4 —

Обратимся, наконец, к квазарам. Первоначально квазарами назвали компактные источники сверхмощного электромагнитного излучения, расположенные за пределами Галактики. Постепенно выяснилось, что квазар — это центральная область галактического ядра. В настоящее время слово «квазар» имеет двойной смысл: так называют или галактику со сверхактивным ядром, или само ядро. Двойственность вызвана тем, что в рамках обеих концепций существует точка зрения на квазары как но голые ядра галактик, расположенные вне галактических скоплений и черпающие энергию либо из своих недр, либо из окружающей среды. Но нередки случаи, когда луч, идущий от квазара к нам, натыкается на галактику, красное смещение которой (мера удаленности от земного наблюдателя) сравнимо с красным смещением квазара. Этот луч ничем не отличается от луча, идущего от квазара в любом другом направлении. Следовательно, квазар окружен невидимыми галактиками, другими словами — является центром далекого скопления галактик. Возможно, статистических данных и недостаточно для такого вывода, но можно привести в его защиту другой аргумент. Радиоактивные квазары по основным качественным характеристикам совпадают с радиогалактиками, от которых отличаются только количеством выделяемой энергии и величиной красного смещения. Естественно считать, что квазар — это ранняя стадия эволюции радиогалактики, которая, в свою очередь, является определенным этапом в развитии нормальной галактики. Типичная радиогалактика представляет собой гигантскую эллиптическую галактику, расположенную в центре скопления галактик. Кроме квазаров и радиогалактик существуют и другие формы активности галактических ядер, классификация которых имеет эволюционный смысл.

Впрочем, согласно бюраканской концепции, галактическое ядро (вернее, его центральная часть) эволюционно связано с дозвездным телом, при распаде которого возникает галактика. Возможно, что некоторые наблюдаемые квазары — это протогалактики или даже протоскопления галактик, а не галактические ядра.

Вся информация о квазарах и ядрах галактик содержится в их излучении. Оно охватывает широкий диапазон длин волн и складывается из двух частей. Первая составляющая имеет нетепловую,«синхротронную» природу. По всей видимости, из центральной области квазара с релятивистскими скоростями вытекают потоки плазмы; при взаимодействии электронов с магнитным полем возникает поляризованное излучение с характерным спектром. Вторая составляющая связана, вероятно, с аккрецией вещества на компактный сверхплотный объект в центре квазара. Аккреция — это падение вещества на притягивающий центр. Падающий газ образует вокруг притягивающего объекта аккреционный диск, который в результате внутреннего трения разогревается до высокой температуры. Тепловое излучение ионизует окружающую среду, ускоряет газовые массы и переизлучается ими в ультрафиолетовом диапазоне. При столкновении фотонов с электронами высоких энергий рождаются рентгеновские и гамма-фотоны. Этот процесс происходит как при синхротронном, так и при тепловом излучении, поэтому высокочастотный участок спектра квазара всегда насыщен. Судя по некоторым данным, часть гамма-излучения может иметь иное происхождение.

Излучение квазаров отличается переменностью. Светимость постоянно колеблется с различными амплитудами и периодами. У одного и того же квазара могут наблюдаться несколько различных периодов колебаний блеска. Очевидно, колебаниям соответствуют грандиозные космические катаклизмы, затрагивающие источник излучения.

В жизни квазара и галактики существует стадия (вызванная, вероятно, сочетанием определенных условий), называемая соответственно радиоактивным квазаром и радиогалактикой. Из ядра в противоположных направлениях с околосветовыми скоростями выбрасываются две струи плазмы. В головной части каждой струи помещен компактный источник интенсивного радиоизлучения синхротронной природы. В бюраканской и классической концепциях этот источник отождествляется соответственно с протогалактикой, окруженной оболочкой, и с облаком плазмы, компактная форма которого поддерживается давлением межгалактического газа, тормозящего движение струи. В последнем случае по мере удаления источника от ядра интенсивность излучения в высокочастотном участке спектра должна снижаться. Струи наблюдаются на различных расстояниях от ядра, но, по свидетельству астрономов, снижения интенсивности не обнаруживается.

Согласно бюраканской концепции, спиральные рукава — образования, родственные струям квазаров и радиогалактик. Значит, с уменьшением активности галактических ядер выбрасываемые из них струи должны проявлять тенденцию к образованию спиральной структуры. Действительно, рассматривая в различных диапазонах волн двусторонние выбросы ближайших радиогалактик, астрономы отмечают, что при наличии крупномасштабной симметрии в структуре противоположных струй существуют заметные различия в мелкомасштабных деталях, свидетельствующие о неоднородности условий в среде, где происходит движение. По мнению некоторых астрономов, характер искажений говорит о том, что струи, удаляясь от ядра, одновременно вращаются вокруг него, испытывая соответствующее сопротивление среды. Или, наоборот, вокруг галактики существует протяженная на многие тысячи световых лет оболочка — вращаясь вокруг ядра, она создает магнитное поле, которое и вызывает деформацию потоков излучения.

В классической концепции активность галактического ядра объясняется аккрецией газа на сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики. В настоящее время эта точка зрения из разряда гипотез перешла в разряд общепринятых положений. Уверенность сторонников классической концепции основана не на удачной теоретической модели, которой нет, а на аналогии между процессами, наблюдаемыми в ядрах галактик и в тесных двойных звездных системах. По всей видимости, если не обращать внимания на детали, то действительно, эти процессы отличаются друг от друга только масштабами.

Таким образом, проблема квазаров или находит свое решение в рамках теории эволюции звезд, или вскрывает проблемы последней.

(Окончание следует)

Другие материалы рубрики


  • В августе 1989 года с космодрома Куру ракетой-носителем Ариана 4 был запущен на орбиту вокруг Земли искусственный спутник HIPPARCOS. Название этого аппарата напоминает имя известного древнегреческого астронома Гиппарха (II в. до н.э.), открывшего явление прецессионного движения оси вращения Земли и предложившего первую фотометрическую шкалу измерения блеска звезд. Отдавая дань уважения Гиппарху, специалисты из Европейского Космического Агентства дали своему спутнику имя, которое они составили из первых букв полного названия научного проекта: HIgh Precision PARarallax COllecting Satellite — «Спутник для получения высокоточных параллаксов». Космический аппарат просуществовал на орбите 37 месяцев, и за это время он провел миллионы измерений звезд. В результате их обработки появились на свет два звездных каталога. Первый из них — HIPPARCOS.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Варварские наклонности некоторых звезд иногда возмущают. Пока одни отнимают вещество у ближайших тел, другие поступают еще более нагло и жестоко. Они скидывают со звезд газопылевые диски, которые могли бы дать начало новой планетной системе, а то и новым формам жизни. Но не со всех, а лишь с тех, кто решается переступить опасную черту.



  • ...Теперь вы должны быть предельно внимательны. Следующие несколько секунд окажутся решающими, поэтому вы включаете высокоскоростную регистрирующую систему для детальной записи всех приходящих сведений. Через 61 с R3D3 сообщает, что все системы пока функционируют нормально, горизонт - на расстоянии 8000 км и приближается со скоростью 15 тыс. км/с. Проходит 61,6 с. Еще все в порядке, до горизонта осталось 2000 км, скорость - 30 тыс. км/с (или 0,1 скорости света, так что цвет излучения начинает меняться все заметнее). А затем, в течение следующей 0,1 с вы с изумлением замечаете, что излучение из зеленого становится красным, инфракрасным, микроволновым, затем приходят радиоволны и наконец все исчезает. Через 61,7 с все кончено - лазерный луч пропал. R3D3 достиг скорости света и исчез за горизонтом.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • ...Тесное сходство протона и нейтрона наводит на мысль, что здесь существует симметрия. И действительно, на ядерный процесс никак не отразится, если можно было бы заменить все протоны на нейтроны, или наоборот. Это свойство получило название — симметрия изотопического спина, или изотопическая симметрия. Название связано с тем, что ядра, отличающиеся только числом нейтронов, называются изотопами. Нынешнему состоянию Вселенной соответствует равное количество протонов и нейтронов, которые находятся в постоянном движении. Но какая причина вызывает эти движения и вообще изменения в природе?..

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...И тут внимание исследователей привлекла давняя и очень любопытная гипотеза космических струн. Постичь ее трудно, представить наглядно просто невозможно: струны можно только описать сложными математическими формулами. Эти загадочные одномерные образования не излучают света и обладают огромной плотностью — один метр такой "ниточки" весит больше Солнца. А если их масса так велика, то и гравитационное поле, пусть даже растянутое в линию, должно значительно отклонять световые лучи. Однако линзы уже сфотографированы, а космические струны и "черные дыры" пока существуют лишь в уравнениях математиков. Из этих уравнений следует, что возникшая сразу после Большого взрыва космическая струна должна быть "замкнута" на границы Вселенной. Но границы эти так далеки, что середина струны их "не чувствует" и ведет себя, как кусок упругой проволоки в свободном полете или как леска в бурном потоке. Струны изгибаются, перехлестываются и рвутся. Оборванные концы струн тут же соединяются, образуя замкнутые куски. И сами струны, и отдельные их фрагменты летят сквозь Вселенную со скоростью, близкой к скорости света.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Несмотря на то, что идея коллапса кажется простой (при сжатии ядра выделяется энергия гравитационной связи, за счет которой выбрасываются внешние слои вещества), трудно понять процесс в деталях. В конце жизни у звезды с массой более 10 масс Солнца образуется слоеная структура, с глубиной появляются слои все более тяжелых элементов.
    Ядро состоит в основном из железа, а равновесие звезды поддерживается квантовым отталкиванием электронов.
    Но в конце концов масса звезды подавляет электроны, которые вжимаются в атомные ядра, где начинают реагировать с протонами и образовывать нейтроны и электронные нейтрино. В свою очередь, нейтроны и оставшиеся протоны прижимаются друг к другу все сильнее, пока их собственная сила отталкивания не начнет действовать и не остановит коллапс.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • За последнее время вблизи Земли пролетели несколько сравнительно крупных небесных тел. Сильную тревогу вызвало в 1936 г. прохождение астероида Адонис на расстоянии около 2 млн. км от Земли. А настоящую панику вызвал в 1937 г. астероид Гермес, имеющий диаметр ≈1,5 км, промчавшийся лишь на расстоянии 800 тыс. км от Земли (удвоенное расстояние до Луны). Позже (в 1992 г.) большой ажиотаж был связан с приближением к Земле малой планеты Тоутатис. Астероид диаметром около полукилометра пролетел мимо Земли 19 мая 1996 г. на расстоянии всего 450 тыс. км.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В кинокомедии «Карнавальная ночь» один из персонажей — лектор — сообщает: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе, науке не известно». С тех пор прошло почти полвека, но это утверждение справедливо и сегодня. Однако не менее справедливо и другое: «Где есть вода — там есть и жизнь». Сегодня с большой долей уверенности можно сказать: вода на Марсе есть. Дело за малым — отыскать там жизнь.


  • Существует небольшой шанс, что через 3,34 миллиарда лет Марс столкнется с Землей. Также есть вероятность столкновения Земли и Венеры или Меркурия и Венеры. Меркурий вообще может упасть на Солнце или улететь в межзвездное пространство. Таковы причуды нашей системы, новые тайны которой раскрыли ученые.
    Подробнейшее численное моделирование эволюции орбит в Солнечной системе выполнили профессор Жак Ласкар (Jacques Laskar) и Микаэль Гастино (Mickael Gastineau) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris).
    Долгое время астрономы полагали, что орбиты планет в Солнечной системе стабильны и неизменны. Потом стали появляться сведения, что на заре зарождения системы орбиты ряда планет сильно отличались от нынешних и претерпевали большие изменения, прежде чем все «устоялось».



  • Космические фонтаны из водяного льда, пара и смеси других веществ, поднимающиеся над равнинами луны Сатурна, давно интригуют специалистов. Не хотят сходиться уравнения, описывающие энергетику этого мира, столь удаленного от Солнца. Однако все встает на свои места, если учесть новое открытие: волнующая активность Энцелада по геологическим меркам — мимолетный эпизод.

    • Страницы
    • 1
    • 2