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


  • Этот взрыв потряс не только часть Вселенной, но и земную астрономию! Громадная звезда вдруг стала сверхновой, и ее разорвало на куски с таким шиком, что даже бывалые астрономы заявили, что никогда такого не видали. А ведь должна была вести себя тихо-тихо. Ученые подозревают, что такое разрушительное событие может в любой момент повториться у нас прямо под боком. Возможно, даже завтра. Или прямо сейчас.



  • В своей ранней молодости Марс, похоже, подвергся удару, навсегда изменившему облик планеты. Объект размером с Плутон врезался в планету с севера, разделив ее на две половины — низкий север и высокий юг. Крупнейший кратер Солнечной системы сохранился до наших дней.



  • ...В начале 70-х годов появилось предложение объединить бозоны и фермионы в единую теорию, что, мягко говоря, среди ученых вызвало недоумение, ведь столь различны по своим свойствам эти две группы частиц. Тем не менее, оно возможно, если обратиться к симметрии, более широкой, нежели симметрия Лоренца — Пуанкаре, лежащая в основе теории относительности. Математическая суперсимметрия соответствует извлечению квадратного корня из симметрии Лоренца — Пуанкаре, физически же она соответствует превращению фермиона в бозон и наоборот. Разумеется, в реальном мире невозможно проделать такую операцию, тем не менее, операцию суперсимметрии можно сформулировать математически и можно построить теории, включающие суперсимметрии...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Юпитер называют планетой загадок. В статье высказывается гипотеза о причинах феномена «горячих теней» — наиболее таинственного и малоисследованного процесса, наблюдаемого в атмосфере гигантской планеты.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Объект, отснятый близ звезды, сходной с Солнцем, не вписывается в привычные теории формирования планет. Специалистам еще предстоит разобраться с особенностями рождения этого странного мира, а широкая публика просто любуется снимками. Еще бы — не каждый день можно увидеть планету другой звезды, пусть и открыты их сотни.
    Звезда 1RXS J160929.1-210524 расположена примерно в 500 световых лет от нас. Она очень похожа на Солнце. Ее «вес» равен 85% массы нашей родной звезды. Правда, это светило значительно моложе нашего — 210524 возникла порядка пяти миллионов лет назад.
    Новая планета, по расчетам астрономов, обладает массой примерно в восемь масс Юпитера. И она не была бы такой уж уникальной, если б не два обстоятельства. Первое — она «вживую» запечатлена на снимках. А о втором скажем позже.
    Впервые астрономы непосредственно увидели объект планетарной массы на орбите вокруг звезды, такой как Солнце, и если подтвердится, что этот объект действительно гравитационно привязан к звезде, это будет крупным шагом вперед.
    Интригу, впрочем, принесло не яркое достижение наблюдательной астрономии как таковое, а выявленные параметры системы.



  • 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.


  • Был ли Большой взрыв началом времени или Вселенная существовала и до него? Лет десять назад такой вопрос казался нелепым. В размышлениях о том, что было до Большого взрыва, космологи видели не больше смысла, чем в поисках пути, идущего от Северного полюса на север. Но развитие теоретической физики и, в частности, появление теории струн заставило ученых снова задуматься о предначальной эпохе.
    Вопрос о начале начал занимать философов и богословов с давних времен. Он переплетается с множеством фундаментальных проблем, нашедших свое отражение в знаменитой картине Поля Гогена «D’ou venons-nous? Que sommes-nous? Ou allons-nous?» («Откуда мы пришли? Кто мы такие? Куда мы идем?»). Полотно изображает извечный цикл: рождение, жизнь и смерть — происхождение, идентификация и предназначение каждого индивидуума. Пытаясь разобраться в своем происхождении, мы возводим свою родословную к минувшим поколениям, ранним формам жизни и прото-жизни, химическим элементам, возникшим в молодой Вселенной, и, наконец, к аморфной энергии, некогда заполнявшей пространство. Уходит ли наше фамильное древо корнями в бесконечность или космос так же не вечен, как и мы?

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


  • 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».



  • Теория эволюции звезд основана на диаграмме «спектр-светимость». Спектр звезды связан с температурой ее поверхностных слоев, светимость — это количество световой энергии, излучаемой звездой в единицу времени. По оси абсцисс откладывается последовательность спектральных классов, по оси ординат — светимость. Звезды Галактики изображаются на диаграмме точками. Точки могли бы расположиться как попало, могли бы сгуститься к одной линии. Но они сгущаются к нескольким линиям и областям, из которых выделяются пять. Им соответствуют группы звезд: звезды главной последовательности, субкарлики, красные гиганты, сверхгиганты, белые карлики. Сопоставляя диаграммы «спектр-светимость», составленные для различных звездных скоплений, можно с уверенностью утверждать, что звезды главной последовательности на определенном этапе эволюции превращаются в красные гиганты. Из диаграмм также видно, как это происходит: температура звезды начинает уменьшаться, размеры и светимость, наоборот, увеличиваются. Через некоторое время температура опять начинает расти. Скорость эволюции определяется начальной массой звезды.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Космологи в замешательстве. Обычно предметы, брошенные вверх, замедляются. Планеты притягивают объекты, звезды притягивают планеты. Это нормально. Но почему тогда Вселенная расширяется? Отдельные галактики, разбросанные после Большого взрыва в разные стороны, должны притягиваться друг ко другу — и расширение должно замедляться. Но того не происходит: они разлетаются друг от друга с ускорением. Принято считать, что виновата во всем темная энергия, хотя она темная именно оттого, что о ней никто ничего не знает. Но уже ясно точно, что на предельно больших расстояниях гравитация превратилась в отталкивающую силу, а не в притягивающую.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4