Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1 вопрос.docx
Скачиваний:
7
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
404.16 Кб
Скачать

В направлении на Великий Аттрактор небо пестрит галактиками подобно сверканию горсти ювелирных камней. Изображенные на картинке галактики входят в состав скопления aco 3627 (скопление Норма).

        Одна исследовательская группа, позднее упоминавшаяся как "Семь Самураев", использовала движения сотен галактик для заключения о существовании ВА. МГ, по-видимому, поймана в космическое состязание между ВА и находящемся на таком же расстоянии сверхскоплении Персей—Печь. Для того чтобы узнать, которое из них выиграет это гравитационную войну астрономам надо выяснить массу скрытых частей этих структур.          Наблюдение ВА затруднено тем, что он находится в "зоне избегания", закрытой от наблюдения плоскостью Млечного пути, — в скоплении галактик Abell 3627. Расстояние до ВА оценивается примерно в 200 млн.св.лет. Масса — порядка 5*1016 солнечных масс, но масса видимого вещества в той области, по меньшей мере, в 10 раз меньше. Считается, что основную массу составляет темная материя.      Водородный лес Лайман-альфа. Мы живем в лесу. По всей Вселенной разбросаны "деревья" водорода, который поглощает свет от далеких объектов. Эти газовые облака оставляют многочисленные линии поглощения в спектрах далеких квазаров. Совокупность этих линий и называется лес Лайман-альфа. Свет от далеких квазаров поглощается большим количеством облаков Лайман-альфа, чем близкие квазары. Это говорит о том, что в ранней Вселенной существовали "заросли" Лайман-альфа. Многое еще неизвестно о лесе Лайман-альфа, в том числе действительная геометрия и протяженность облаков, а также почему так много облаков насчитывается сегодня.

Расчитанное с помощью компьютера распределение облаков Лайман-альфа на красном смещении, равном 3, ребро куба имеет длину 30 млн.Св. Лет.

    Квазары. В самом начале 60-х несколько практически точечных радиоисточников были отождествлены на фотографиях со звездообразными объектами. Однако их спектры абсолютно не были похожи на спектры звезд. В них не удавалось отождествить ни одной спектральной линии. Впервые в 1963 это сумел сделать американский астрофизик М. Шмидт. В спектре объекта 3С 273 (3С обозначает 3-й кембриджский каталог радиоисточников) он отождествил несколько линий с линиями водорода, предположив, что они смещены в красную сторону на 16%. Как говорят, красное смещение этого объекта z, равно 0.16. Если считать, что красное смещение этого источника, как и красное смещение галактик, имеет космологическую природу, т.е. определенная по красному смещению скорость объекта пропорциональна расстоянию до него (скорость при красном смещении z<1 равна произведению скорости света на красное смещение источника: zc=v=rH; при z>1 используется формула, учитывающая релятивистские эффекты), то мы получаем расстояние до 3С 0.89—2.06 млрд.св.лет (в тысячу раз дальше, чем М31 — туманность Андромеды). Светимость этого загадочного источника в этом случае равна 1045 эрг/сек, что больше светимости всех звезд нашей Галактики и М31 вместе взятых. Но это еще не все. Источник оказался сильно переменным, а из относительно небольшого периода изменения блеска следовало, что вся энергия выделяется в области с размером около 0.03 св.г. (нельзя "договориться" о переменности в большой области за короткое время, т.к. "договариваться" можно не быстрее скорости света).

  М31 — Туманность Андромеды

        Впоследствии было открыто множество таких источников, получивших название квазизвездных объектов или квазаров. Сейчас известно уже около 10000 квазаров. Самый близкий из известных квазаров имеет красное смещение примерно z=0.16, а самый далекий z около 6. Мы видим их такими, какими они были миллиарды лет назад, когда Вселенная была совсем молодой.          Для квазаров характерны огромные, порядка 1045—1049 эрг/сек, светимости, малые размеры области выделения энергии и огромные расстояния от Земли. Не столь характерной чертой квазаров оказалась большая светимость в радиодиапазоне: примерно 80—90% квазаров относится к так называемым "радиоспокойным".  Важным открытием явился факт нормального, близкого к солнечному, химического состава некоторых квазаров. Ведь учитывая, что далекие квазары в несколько раз моложе нашей галактики, это не выглядит столь очевидным. Т.к. элементы тяжелее гелия не образовались в ранней Вселенной, а появились только в результате жизнедеятельности звезд. Другим до конца непонятым фактом является избегание квазарами богатых скоплений галактик.          То, что квазары являются активными ядрами (АЯ) галактик теперь уже экспериментальный факт. Вокруг некоторых квазаров были открыты слабые оболочки. Оказалось, что они имеют звездный спектр, т.е. квазары находятся внутри галактики. Было обнаружено излучение нейтрального водорода от некоторых квазаров. Вблизи одного квазара была зарегистрирована вспышка сверхновой. Окончательным доказательством того, что квазар находится внутри галактики, служат их одинаковые красные смещения.          Квазары роднятся с другими типами активных галактик, поэтому механизм "центрального реактора" в них, видимо, такой же как и у других галактик с АЯ. Возможно что эволюционируя, "реактор" квазаров превращается затем в "реактор" сейфертовских галактик. Сейчас является установленным фактом то, что раньше квазаров было больше, а потом они, как динозавры, вымерли. Как и сейфертовские галактики, квазары часто бывают связаны с взаимодействующими галактиками: на полученных изображениях далеких квазаров видно, что форма галактики, внутри которой расположен квазар, в некоторых случаях искажена.

  Эта галерея портретов квазаров, полученных Космическим телескопом Хаббла, позволяет увидеть их ближайшие окрестности: сами квазары выглядят как яркие звездообразные объекты с дифракционными крестами. Изображения в центральной и правой колонках показывают квазары, связанные с разрушенными сталкивающимися и сливающимися галактиками, в которых должно быть достаточно вещества, чтобы подпитывать голодную черную дыру.

        У некоторых квазаров наблюдаются джеты. Поэтому, также как у галактик с АЯ, модель квазара должна объяснять присутствие этих струй. Из упомянутых выше моделей наибольшее распространение получили те, в которых фигурирует сверхмассивная черная дыра с массой 106—1010 масс солнца. Аккреция хорошо объясняет и энерговыделение, и спектры, и образование выбросов, и другие особенности квазаров и АЯ. Кроме того, модели, использующие компактное (108 О-звезд в 1 пк3) звездное скопление или сверхмассивное плазменное тело (сверхзвезда, магнетоид, спинар), приводят затем к образованию той же сверхмассивной черной дыры. Такие черные дыры возможно обнаруживают себя по косвенным свидетельствам у галактики М87 и у одного из спутников туманности Андромеды (по высоким скоростям движения звезд и по высокой плотности звезд в самом центре галактик). Также наличие черной дыры можно установить по наблюдению движений звезд в центрах галактик.          Энергия квазара по-видимому выделяется при падении газа в мощном гравитационном поле черной дыры. Но черная дыра может "питаться" и звездами. Наиболее эффективно этот процесс протекает, если звезды разрываются приливными силами, а на черную дыру падает газ, образованный в результате разрушения звезд. Однако, если масса черной дыры превосходит примерно 108 масс солнца, то звезда поглощается не разрываясь. Тогда не должны наблюдаться яркие эмиссионные линии в спектре ядра галактики. Возможно, что в этом случае образуется не обычный квазар, а объект другого типа — лацертида. Первые лацертиды, названные так по имени первого представителя этого класса, BL Lac, были открыты благодаря своей сильной переменности и долгое время считались обычными переменными звездами. Сейчас известно около 100 подобных объектов, и они относятся к галактикам с АЯ.          Самым характерным свойством лацертид является отсутствие ярких эмиссионных линий, свойственных другим галактикам с АЯ. Кроме того, их излучение сильно (на 30—40%) поляризовано (такие лацертиды, а также квазары с сильно поляризованным излучением называют блазарами). Столь сильная поляризация говорит о синхротронной природе излучения. Блеск лацертид изменяется в десятки раз с характерными периодами от недель до месяцев. Это сразу накладывает ограничения на размер излучающей области: R<0.01 св.г.          Квазары, будучи самыми мощными и самыми далекими из всех наблюдаемых источников во Вселенной, являются также и одними из самых загадочных объектов. Возможно, их исследование может привести не только к замечательным открытиям в астрофизике, но и в фундаментальной физике.