Теория распада или теория конденсации? Часть2

Втр, 06/10/2014 - 19:55

— 6 —


3C 273 — квазар в созвездии Девы...

NGC3603 — одна из крупнейших областей звездообразования в Галактике...

Таким образом, аналогия между квазарами и рентгеновскими звездами очевидна. С другой стороны, не меньше общих черт у квазаров с радиопульсарами, — т.е. с одиночными, а не с двойными звездами. Вообще, стоит обратить внимание на параллелизм явлений переменности двойных и одиночных звезд: почти любому явлению, вызванному аккрецией, можно найти аналог в мире одиночных звезд. Например, струйные выбросы вещества, характерные для двойных систем, наблюдаются у молодых звезд на стадии их формирования; роль аккреционного диска при этом играет часть оболочки формирующейся звезды. Потоки релятивистских частиц, изливаемые радиопульсаром, также являются разновидностью струй. Рентгеновские пульсары могут временно «выключаться», причина — затмение прецессирующим аккреционным диском. Аналогичное явление по неизвестной причине случается и с радиопульсарами. И т.д. — примеры можно продолжить.

Причиной отмеченной аналогии может быть двойная структура переменного источника: в случае рентгеновской звезды он состоит из нейтронной звезды и аккреционного диска, в случае одиночной звезды (в том числе и нейтронной) — из ядра и оболочки. В рамках бюраканской концепции предположим, что внешняя часть источника (аккреционный диск или оболочка) регулирует активность внутренней части. То же относится к ядрам галактик. В случае рентгеновской звезды активность источника связана с жизненным ритмом звезды-донора, в случае ядра галактики — с жизненным ритмом галактики. Пик активности ядра галактики проявляется в выбросах дозвездного вещества. Выбросам предшествует длительная перестройка структуры центрального объекта ядра, сопровождающаяся выделением энергии в виде излучения и потоков релятивистских частиц. Вероятно, с ядрами звезд происходит нечто подобное, причем в роли «дозвездного вещества» могут выступать обычные химические элементы и их соединения.

Основное возражение против отождествления ядер галактик с черными дырами — эволюционный аспект их активности. Квазары моложе радиогалактик. Чем моложе галактика, тем больше в ней газа и тем выше темп аккреции на центральный объект. Но если центральный объект — черная дыра, его масса в процессе эволюции должна расти. Наблюдения же и расчеты показывают, что масса центрального объекта радиогалактики на порядок меньше массы центрального объекта квазара. Квазары в процессе эволюции либо превращаются в галактики с активными ядрами, либо исчезают из виду. В последнем случае они тождественны черным дырам, а не галактикам; но это противоречит наблюдениям.

Впрочем, можно рассуждать по-другому. Масса центрального объекта определяется не величиной энерговыделения, а массой галактики. Степень активности ядра галактики зависит от массы центрального объекта и от темпа аккреции. Чем массивней галактика и ее центральный объект, тем быстрее расходуются запасы газа и тем быстрее спадает темп аккреции. В результате у галактик с разными массами может наблюдаться одинаковая степень активности ядер. Таким образом, не зная массу галактики, нельзя судить о массе центрального объекта.

Как уже отмечалось, звездные и галактические системы разделяются на два основных типа. В классической концепции это разделение вызвано двумя типами прото-объектов: из плотных малоподвижных газовых облаков образуются правильные скопления галактик и эллиптические галактики; из менее плотных вращающихся облаков образуются неправильные скопления галактик и спиральные галактики. В рамках бюраканской концепции вырисовывается следующая гипотеза. Дозвездные тела могут распадаться в двух режимах. Распад в первом режиме дает начало правильным скоплениям галактик и «сферическим» составляющим неправильных скоплений; эллиптическим галактикам и сферическим подсистемам спиральных галактик; шаровым звездным скоплениям и, возможно, вносит вклад в формирование звездных комплексов. Распад во втором режиме дает начало «рассеянным» составляющим неправильных скоплений галактик, плоским подсистемам спиральных галактик и рассеянным звездным скоплениям. Распад в первом режиме должен наблюдаться в виде серии сферически симметричных взрывов с общим центром. Каждый последующий взрыв слабее предыдущего, что отражает последовательное формирование системы от периферии к центру. Распад в первом режиме — кратковременное и удаленное от нас событие. Распад во втором режиме на примере активных ядер галактик наблюдается в виде двусторонних выбросов вещества.

Более детальная картина, на примере эволюции неправильного скопления галактик, выглядит следующим образом. Подобно тому, как в центре типичной галактики находится гигантское шаровое скопление, в центре типичного скопления галактик находится гигантская эллиптическая галактика. Через несколько миллиардов лет после формирования «сферической» составляющей неправильного скопления галактик, в результате определенного темпа аккреции на центральный объект центральной галактики он переключается на второй режим распада и начинает формировать «рассеянную» составляющую скопления, заполняя его протогалактиками. Каждая протогалактика повторяет процесс эволюции скопления в соответствующем масштабе. Через некоторое время после формирования сферической подсистемы галактики, в результате определенного темпа аккреции на ее центральный объект он переключается на второй режим распада и начинает формировать спиральные рукава.

Такова упрощенная картина событий. Очевидно, кроме двух основных режимов распада существуют «промежуточные» режимы, дающие начало линзовидным галактикам, а также небольшим группам галактик и звезд внутри более крупных систем.

Вероятно, разделение скоплений на правильные и неправильные произошло на стадии образования протоскоплений галактик. Эту стадию можно связать с формированием крупномасштабной ячеистой структуры Вселенной: взрывы, породившие протоскопления галактик, разметали их по стенкам гигантских пузырей. Существование промежуточной стадии между Большим взрывом и образованием скоплений галактик должно быть согласовано с законом разбегания галактик, что требует тщательного изучения динамики крупномасштабной структуры. Аналогичные трудности крупномасштабная структура создает и для классической концепции.

Новым испытанием для классической концепции является объяснение природы гамма-всплесков и космических лучей сверхвысоких энергий. Гамма-всплески — это короткие вспышки гамма-излучения, равномерно заполняющие Вселенную и не отождествленные с видимыми источниками. Сейчас выясняется, что гамма-всплески — самые удаленные от нас объекты, и, следовательно, соответствующее им энерговыделение превосходит энерговыделение квазаров. У сторонников классической концепции нет иного выхода, как отождествить их с гравитационными коллапсами огромных масс вещества. Но это ведет к пересмотру всей классической космогонии. По всей видимости, главные роли в новой космогонии будут отданы черным дырам, темной материи, а также вовремя подоспевшим темной энергии и антигравитации. Очевидно, что вооруженная такими средствами теория окажется вне критики.
В заключение проиллюстрируем сказанное подборкой последних известий из мира астрофизики, опубликованных в солидных научно-популярных журналах.

Другие материалы рубрики


  • Эксперты ООН в ежегодных докладах публикуют данные, говорящие, что Землю в перспективе ждет катастрофическое глобальное потепление, обусловленное возрастающими выбросами углекислого газа в атмосферу. Однако наблюдение за Солнцем позволяет утверждать, что в повышении температуры углекислый газ «не виноват» и в ближайшие десятилетия нас ждет не катастрофическое потепление, а глобальное, и очень длительное, похолодание.

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


  • Итак, знакомимся с действующими лицами драмы. Коричневый карлик 2M1207 спектрального класса M8 (его можно увидеть хорошо вооруженным глазом в созвездии Центавр) и его небольшой компаньон — планета 2M1207b. Последняя уже несколько лет как мучает ученых своими загадками. И вот теперь новейшее исследование позволило предположить: странные особенности данного объекта объясняются тем, что он рожден в результате совсем недавнего столкновения двух планет.



  • 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


  • 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


  • ...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


  • 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


  • Давайте вспомним испытание противоспутникового оружия, проведенное 11 января 2007 года Китаем. Почему оно вызвало беспокойство у специалистов космической отрасли? Ведь с 1968-го по 1986-й США и СССР провели свыше 20 таких же испытаний! И с того времени уже было проведено несколько подобных испытаний?! Дело вовсе не в международной безопасности. Или не только в ней.



  • 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.



  • Никто пока не определил, всякая ли звезда в Галактике окружена другими планетами, либо Солнце является исключением из данного правила. За последние 9 лет астрономы при наблюдении за колебательными движениями звезд, которые вызваны воздействием, оказываемым на них планетами, обнаружили сотни таких планет. Но этот метод помогает фиксировать лишь самые массивные планеты, находящиеся неподалеку от звезд. Так можно обнаружить Юпитер, Сатурн в Солнечной системе, но мелкие тела (кометы, астероиды, планеты земного типа), делающие Солнечную систему такой разнообразной, астрономы бы не смогли найти, используя эти методы наблюдения.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Итак, согласно полученным результатам, в конце первой секунды температура достигла 1010 К — это слишком много для того, чтобы могли существовать сложные ядра. Все пространство Вселенной было тогда заполнено хаотически движущимися протонами и нейтронами, вперемешку с электронами, нейтрино и фотонами (тепловым излучением). Ранняя Вселенная расширялась чрезвычайно быстро, так что по прошествии минуты температура упала до 108 К, а спустя еще несколько минут — ниже уровня, при котором возможны ядерные реакции...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4