книги из ГПНТБ / Воронцов-Вельяминов Б.А. Галактики, туманности и взрывы во Вселенной

цумяна. Так, имеющееся в ней указание, что при выбро­ се из ядра осколки не должны лететь все в одной плос­ кости, подтверждается автором этой брошюры, который нашел много новых случаев, когда разные придатки галактики лежат в разных плоскостях. В ряде галактик существует истечение газов из ядра с огромными скоро­ стями и в большом количестве. Оба эти факта легче по­ нять, если считать, что истечение происходит из малого объема большой плотности. Крайне быстрое вращение звездообразных ядер галактик подчеркивает их особую природу. Открытие звездообразных радиоядер огромной светимости и быстрые ее изменения говорят о том, что ядра очень активны и необычны.

Несомненно, что столь еще малопонятная природа ядер приближает нас к познанию форм материи и про­ цессов, которые еще нигде раньше не встречались.

Необычайно большое влияние на развитие дальней­ ших представлений о необычных галактиках имело изу­ чение небольшой галактики М82, спутника большой спи­

галактика, богатая пылью, но не содержащая большого числа сверхгигантов. Она является довольно слабой радиогалактикой, в спектре которой замечали слабые линии излучения.

Но в 1962 г. Сэндидж и Линде сфотографировали М82 через интерференционный светофильтр в лучах красной водородной линии На и исследовали движение водорода по лучу зрения в разных местах туманности. Обнаружились вихреобразные волокна водорода, прости­ рающиеся по обе стороны от экваториальной плоскости (см. Приложение, рис. 41). Анализ этих данных привел ученых к выводу, что, чем дальше от центра находятся

170

части волокон, тем больше их скорость удаления от него,

достигая 1000 км/сек на концах.

Это можно объяснить тем, что в ядре (которое нам невидимо) около полутора миллионов лет до наблюдае­ мой стадии произошел взрыв, разметавший газы. Газы устремились потоками перпендикулярно к плоскости га­ лактики, где было меньше сопротивление уже имевше­ гося там межзвездного газа. Масса выброшенного газа оценена в 0,002 от массы этой галактики и равна 6- 10б масс Солнца. Ее кинетическая энергия 2- 1055 эрг.

Кроме того,'волокна обнаруживают свечение и в не­ прерывном спектре. Оно имеет синхротронное происхож­ дение и вызвано космическими лучами, также порожден­ ными при взрыве. Их поток там в 1000 раз плотнее, чем около Земли. Силовые линии магнитного поля, обнару­ женные по поляризации излучения, направлены преиму­ щественно вдоль оси вращения системы, и это тоже облегчает движение ионизированного газа в этих на­

правлениях.

Представления о взрывах в ядрах галактик, порож­ дающих массы быстро разлетающихся газов, космиче­ ские лучи и синхротронное радиоизлучение и в оптиче­ ском и в радиодиапазоне, стали модными в новейших гипотезах. Но при этом обычно не говорится, что же именно взрывается. Есть, правда, гипотезы о коллапсе

ипоследующем взрыве сверхзвезды или газового облака,

омассовом взрыве сверхновых звезд и т. п. Все они еще не получили признания. Но все же гипотеза В. А. Амбар­ цумяна о взрыве сверхплотного вещества получает на примере галактики М82 неплохое подтверждение.

Частую двойственность радиоисточников, связанных

с галактиками, теперь объясняют взрывами в ядрах, еше гораздо более мощными, чем в М82. Предполагают,

171

что облака релятивистских электронов вылетают через полярные области и создают удаляющиеся от видимой галактики две расширяющиеся области радиоизлучения.

Наибольшее затруднение для объяснения этого явле­ ния причиняет величина энергии, выделяющейся при та­ ких взрывах, не говоря уже о неизвестности механизма ее превращений.

Популярна также гипотеза гравитационного коллап­ са с позиций общей теории относительности. Ее разрабо­ тал много лет назад К. Шварцшильд в Германии.

При сжатии до предельного радиуса (радиуса Шварцшильда), равного 2 GM : с2, где G — гравитацион­ ная постоянная, М — масса и с — скорость света, кри­ визна пространства в таком теле может замкнуться сама на себя и изолировать то, что в нем находится от осталь­ ной Вселенной. Оно станет невидимым! При сжатии до радиуса Шварцшильда масса в 108 масс Солнца выдели­ ла бы 1062 эрг, что равно половине энергии Е, получив­ шейся бы при полной аннигиляции этой массы по форму­ ле Е=Мс2. Коллапс в 100 раз эффективнее, чем термо­ ядерные реакции.

В 1965 г. стали высказываться соображения в пользу того, что квазары сродни ядрам галактик Сейферта.

И. С. Шкловский допускает, что оптическое излуче­ ние квазаров вызывается обратным эффектом Комптона субмиллиметровых квантов на релятивистских электро­ нах с энергией около 10 Мэе. Он считает, что в ядрах галактик Сейферта находятся «невидимые квазары», дающие жесткое излучение, возбуждающее свечение ок­ ружающего газа. По его последней гипотезе, галактики Сейферта — это нормальные галактики с ядрами, нахо­ дящимися в активной фазе эволюции, а квазары — активная фаза развития радиогалактик.

т

Мы считаем слабым местом этой гипотезы отсутствие у большинства квазаров даже признаков обширных и яр­ ких звездных систем, какими являются и галактики Сей­ ферта (в большинстве не радиоизлучающие) и радио-

галактики.

С другой стороны, Барноти (США) выдвигает гипоте­ зу, что квазары — это оптический эффект, который по­ рождается усилением блеска ядер далеких галактик Сей­ ферта под действием «гравитационных линз». По теории относительности лучи света отклоняются массивными телами обратно пропорционально ^расстоянию луча от тела. Происходит сближение лучей, т. е. увеличение их плотности (яркости), пока далекое сейфертовское ядро проходит за такой гравитационной линзой. Для малых ядер эффект усиления их яркости будет значительным и квазар с этой точки зрения является как бы миражем.

За последние годы обнаруживается все больше раз­ личного рода «необычных» ядер в разных галактиках, которые интенсивно начали изучаться в Бюраканской обсерватории, в обсерватории Московского университета и за рубежом. В мае 1966 г. в Бюракане состоялась Международная конференция по вопросам активности ядер и нестационарных процессов в галактиках. Эти воп­ росы поставили перед астрономами и физиками-теорети- ками много волнующих проблем, открывающих в науке, в частности в физике, совершенно новые горизонты. Их ре­ шение может значительно повлиять на наши представле­ ния о формах существования вещества. В астрофизике сейчас переживается эпоха, сравнимая с той, когда рож­ дались квантовая теория и теория относительности.

Быстрое накопление данных наблюдений и развитие физических теорий, вероятно, скоро продвинет нас в ре­ шении проблем, коротко изложенных в этой книге.

173

Г л а в а т р е т ь я .

М е ж зв езд н ы й газ

Гл а в а ч е т в е р т а я .

Газо вы е тум анности

174