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


  • Немного найдется произведений, передающих красоту космических объектов, называемых планетарными туманностями. Освещенные изнутри родительской звездой, расцвеченные флуоресцирующими атомами и ионами на фоне космической черноты, газовые структуры кажутся живыми. Ученые дали им прозвища — Муравей, Морская Звезда, Кошачий Глаз...
    Термин «планетарные туманности» — представляющие собой размытые, похожие на облака объекты, видимые только в телескоп — придумал два столетия назад английский астроном Вильям Гершель (William Herschel), исследователь туманностей. Многие из них имеют округлую форму, которая напомнила ученому зеленоватый диск планеты Уран, им же и открытой. К тому же он полагал, что округлые туманности могут быть планетными системами, формирующимися вокруг молодых звезд. Термин прижился, несмотря на то, что действительность оказалась иной: туманности такого типа состоят из газа, сброшенного умирающими звездами. Примерно через 5 млрд. лет Солнце закончит свой космический век изящным выбросом планетарной туманности, что не вполне соответствует теории эволюции звезд — основе, на которой базируется наше понимание космоса. Если звезды рождаются, живут и умирают круглыми, то как же они создают вокруг себя структуры, которые мы видим на фотографиях «Хаббла», подобные Муравью, Морской Звезде или Кошачьему Глазу?

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • 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


  • 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.



  • Однако сторонники потоков воды провели всестороннее исследование гипотезы о жидкой углекислоте и других средах. Были детально рассмотрены практически все ее аспекты и сделаны убедительные выводы. Например, в аккуратной работе Стьюарта и Ниммо, вышедшей в 2002 году, результаты сформулированы следующим образом: «Мы нашли, что ни конденсированный CO2, ни клатраты CO2 не могут быть накоплены в коре Марса в достаточных количествах... Таким образом, мы заключаем, что овраги не могут быть образованы жидким CO2. В свете этих результатов потоки жидкой воды остаются предпочтительным механизмом формирования свежих протоков на поверхности».


  • ...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


  • ...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


  • 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


  • 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.



  • 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