книги из ГПНТБ / Шама Д.В. Современная космология

90 ГЛАВА 4

Что касается радиоспектров, то они, как правило, очень похожи на радиоспектр пашей Галактики, это на­ ходится в согласии с общепринятой гипотезой о синхротронном механизме радиоизлучения. Аргументом в

В заключение рассмотрим оптические спектры отож­ дествленных радиоисточников. Эти спектры дают нам ценную информацию о красном смещении, зная которое, м о ж н о по закону Хаббла определить расстояние до ис­

энергетики радиопсточннков. Сопоставив красные сме­ щения с видимым блеском радногалактик, молено срав­

Это намного больше красных смещений, найденных

проблема энергетики радногалактик приводит к оше­ ломляющим результатам. Он сделал ставшую широко известной оценку минимальной энергии, заключенной в источнике; ход его рассуждений был следующий. Пред­ положим, что за излучение источника ответствен синхротронный механизм; тогда общий запас энергии в нем

ни поток электронов в источнике. Однако чем слабее магнитное поле, тем больше должен быть поток элек-

Р А Д И О Г А Л А К Т П КИ 91

тронов, чтобы создать наблюдаемое излучение. Общая энергия оказывается минимальной, когда энергии маг­ нитного поля и электронов примерно равны. Как пра­ вило, эта минимальная энергия огромна, например в

лучей, которые дают пренебрежимо малое радиоизлуче­

тилась в легко доступные наблюдениям формы: в маг­ нитные поля и релятивистские электроны.

В настоящее время невозможно сделать что-либо большее, чем просто гадать, как важна роль этих фак­

С другой стороны, эти оценки можно уменьшить, если взять магнитное поле с неправильной структурой (что согласуется с тенденцией, которая наметилась в послед­ них наблюдениях) . О б щ а я энергия окажется меньше, если при заданной излучаемой мощности уменьшить из­

В других механизмах при взрыве выделилось бы только около 1% массы покоя вещества. Таким образом, мы,

92 ГЛАВА 4

случаях повторяется через характерное время, равное, если судить по источнику Центавр А, вероятно, 107 лет.

Это, по-видимому, главная физическая проблема, ко­ торая стоит сейчас перед астрофизиками. В предлагае­ мых решениях нет недостатка. Трудность заключается в том, что все они неизбежно сложны, и любое из них очень нелегко подвергнуть строгому анализу. Поэтому затруднительно с определенностью указать, какие из предложенных моделей можно было бы отбросить. Большинство из них можно видоизменить, и притом вполне разумным образом, чтобы удовлетворить всему

4.Цепная реакция взрывов сверхновых.

5.Гидромагнитно-гравитационная неустойчивость (ва­ риант, отличающийся грандиозными масштабами от

лемы нужны не гениальные догадки, а медленное на­ копление знаний, за которым должно последовать вни­

в конце концов понято одно из самых грандиозных явле­ ний природы.

Г Л А В А 5

К В А З А Р Ы

Введение

Одно из неудобств в астрономии состоит в том, что часто классу объектов еще до того, как станет понятна их природа, дается описательное название. Вполне есте­ ственно, что такое название нередко вводит в заблужде ­

ствительности являются радиогалактиками) . Подобный семантический недостаток до некоторой степени присущ и названию объектов, которым посвящена эта глава. Сна­ чала их называли квазизвездными объектами или сокра­ щенно квазарами (против последнего названия особенно возражали калифорнийские астрономы, но оно стало общепринятым) . Затем Сэндедж открыл объекты, кото­ рые он назвал квазизвездными галактиками (их назы­ вали т а к ж е радиоспокойными квазарами, голубыми зве­ здообразными объектами, «ннтерлоперами»). Мы увидим далее, что их свойства аналогичны свойствам квазаров во всех отношениях, за исключением относительно сла­ бого радиоизлучения. Следуя Б е р б и д ж а м , мы будем по­ этому для обоих типов источников использовать название квазизвездные объекты или квазары . Оно тоже предпо­ лагает более тесную связь с настоящими звездами, чем есть на самом деле, но, по-видимому, не стоит придумы­ вать совершенно новое название.

маленькими и представляли поэтому особый интерес. Позднее выяснилось, что это было до некоторой степени случайностью, приблизившей открытие квазаров, так как многие из них в действительности имеют значительные угловые размеры в радиодиапазоне. Как бы то ни было,

года Сэндедж сфотографировал на 5-метровом телескопе области неба вблизи первых трех источников. Мэттыоз, изучив эти фотографии, установил, что во всех трех случаях в пределы прямоугольника ошибок попадает только один объект, который по внешнему виду казался звездой (рис. 41). В октябре Сэндедж получил спектр

ифотоэлектрические цвета звезды, расположенной

вблизи ЗС 48. Он доложил свои результаты на декабрь­ ском съезде Американского астрономического общества, однако подробное сообщение об этой работе не было опубликовано вплоть до 1963 г.

96 ГЛАВА 5

Оптический спектр З С 4 8 был очень необычным. Он состоял из широких эмиссионных линий, которые в то

ласти выделяются при помощи фильтров с подходящими спектральными характеристиками (рис. 42). Если интен­

интенсивностей. На рис. 43, а показаны цвета звезд глав­

тельности белые карлики, бывшие новые и неправильные переменные занимают другую область этой диаграммы (рис. 43,6). Физическая причина такого различия за­ ключается в том, что звезды главной последовательности холоднее других звезд, поэтому водород в их внешних слоях находится в невозбужденном состоянии и может поглощать некоторую долю ультрафиолетового излуче­ ния, идущего от внутренних частей. В более горячих звездах в большинстве атомов водорода электроны воз­ буждены на энергетические уровни гораздо выше основ­ ного и поэтому поглощают очень мало ультрафиолето­ вого излучения. Обычно говорят, что звезды, попа­ дающие на двухцветной диаграмме в область белых карликов, имеют ультрафиолетовый избыток, хотя логич­ ней было бы сказать, что звезды главной последователь­ ности имеют дефицит ультрафиолетового излучения.

Поскольку З С 4 8 на двухцветной диаграмме лежит очень близко к области белых карликов, можно заклю ­ чить, что его поверхность горячая и к тому ж е очень маленькая . Настоящую загадку представлял его эмис­ сионный спектр (рис. 44), линии которого не могли отождествить. В конце декабря 1962 г. была предпри­ нята попытка объяснить этот спектр аномально высоким возбуждением, которое порождает неизвестные линии.