Баллистическая


Радиогалактики и другие космические аномалии



жүктеу 8.2 Mb.
бет42/99
Дата04.03.2018
өлшемі8.2 Mb.
1   ...   38   39   40   41   42   43   44   45   ...   99

Радиогалактики и другие космические аномалии

Таким образом, перед нами открывается одно из самых ярких откровений Мироздания, что все эти "монстры": радиогалактики, квазары и другие аномальные объекты излучений - ничто иное, как обычные галактики, оптическое излучение которых в результате эффекта Доплера трансформируется в излучения других диапазонов электромагнитного спектра… Другими словами, наблюдатель, находящийся в системе отсчёта радиогалактики, квазара или знаменитой "взрывающейся" галактики M-82, будет наблюдать нашу Галактику соответственно как радиогалактику, квазар или "взрывающуюся".



С.П. Масликов, конец XX в. [81]
Завершая рассказ о загадках космоса, различных космических аномалиях и звёздах-маяках, стоит упомянуть объект SS 433 (называемый порой микроквазаром), который не только мигает, но и выглядит, по убеждению учёных, как маяк [76, 158]. SS 433 считают быстро вращающейся звездой, пускающей из двух противоположных точек поверхности струи газа, вращающиеся вслед за звездой, как лучи прожектора в маяке. От вращения лучевая скорость струй периодически меняется, причём найденная по спектральному смещению скорость потоков газа огромна и составляет 80000 км/с – примерно 1/4 скорости света! Что порождает столь быстрые потоки – неясно. А не проще ли считать SS 433 двойной звездой, для которой эффект Ритца особенно силён? Он и вызовет регулярные смещения спектральных линий. А орбитальная скорость звёзд будет, конечно, не 80000 км/с, а много меньше, ибо тут не работают оценки по эффекту Доплера. Все такие сверхскорости - иллюзия (§ 2.15.).

Также с помощью радиоинтерферометров у объекта SS 433 удалось выявить структуру, напоминающую два противоположно направленных выброса. Их и приняли за симметрично разлетающиеся струи газа. Но если SS 433 – это просто двойная звезда, то выбросы представляют собой, по-видимому, два размытых вдоль орбит изображения этой пары звёзд (Рис. 92). Не зря «выбросы» движутся, меняя своё направление с тем самым 164-дневным периодом, с которым, судя по кривой лучевых скоростей и блеска, происходит орбитальное движение пары звёзд в системе SS 433. Заметим, что полученные конфигурации схожи с экзотичными формами галактик, в которых спиральные рукава отходят не от ядра, а от окружающего его кольца, словно в значке § (Рис. 92.б,в), или, выйдя из ядра, петлёй загибаются обратно (Рис. 92.г). Поэтому не исключено, что столь странные формы рукавов галактик – тоже иллюзия, созданная их вращением. Ту же иллюзорную природу могут иметь светящиеся выбросы, джеты, хвосты, перемычки галактик [34], если это их следы вдоль орбиты. Недаром чаще всего эти структуры встречаются у двойных галактик, наподобие парных звёзд, кружащих возле общего центра S (Рис. 93).



Рис. 92. Вращение двойных звёзд в системе SS 433 (a) создаёт их размытие в виде "выбросов" (б, в, г), которые, смещаясь вдоль орбиты, меняют своё направление.

Поскольку речь зашла о галактиках, пора перенестись в более высокие сферы и поговорить о вращении не отдельных звёзд, а целых галактик с их почти сферичными ядрами. Ранее было показано, что, вероятно, именно вращение ядер вкупе с эффектом Ритца создаёт у галактик красное смещение, описываемое законом Хаббла (§ 2.4.). Вращательное ускорение ядра придаёт разную скорость лучам света, отчего по мере их движения задние гребни волн всё более отстают от передних: длина волны с расстоянием нарастает, подобно интервалам в цепи трамваев, идущих с разной скоростью (Рис. 70). Но, как говорилось, существует и синее смещение, которого мы не наблюдаем лишь по причине непрозрачности ядер для света (§ 2.4.). Однако для радиоизлучения ядра галактик до некоторой степени прозрачны. Не потому ли наблюдения неба, галактик в радиолучах преподносят астрономам много сюрпризов?

Рис. 93. Осевое и орбитальное вращение галактик и их ядер приводит к размножению и размытию изображений в форме неправильных рукавов, "выбросов", "перемычек", "хвостов".

Так, рассматривая обычную галактику, мы видим лишь ближние участки её ядра, в которых ускорение направлено от нас, и потому эффект Ритца приводит к спаду частоты f и яркости света, испущенного ядром (Рис. 93). Но перенесёмся на дальнюю сторону ядра, где направленное к нам ускорение ведёт к усилению частоты и яркости излучения. Энергия идущего с невидимой стороны радиоизлучения исчезающе мала в сравнении с энергией света с видимой стороны. Но ситуация кардинально меняется для далёких галактик. По закону Хаббла с удалением их яркость и частота в оптических лучах постепенно падает. Но в радиолучах, идущих с обратной стороны, яркость и частота излучения должны, напротив, расти по мере удаления. Поэтому дальние галактики мы бы восприняли скорее как источники яркого радиоизлучения. И такие радиогалактики действительно найдены в космических далях!

На определённом расстоянии от нас эффект Ритца и синее смещение могут стать для радиоизлучения галактик столь велики, что кроме роста яркости они вызовут и сильный сдвиг частоты излучения и переведут его из радиодиапазона в оптический и даже в гамма-диапазон, и наоборот оптическое могут перевести в радио- и гамма-диапазоны. Поэтому БТР предсказывает мощные источники не только радио- и оптического, но и гамма-излучения, реально открытые, скажем, в форме барстеров. Нельзя сказать точно, на каком расстоянии такой эффект проявится, поскольку в БТР постоянная Хаббла, находимая по формуле H=V2/Rc (где V – окружная скорость ядра галактики, R – его радиус), и её принятое значение в 55-75 (км/с)/Мпк имеет лишь среднестатистический смысл. Значение Н слегка варьирует не только для разных галактик, но даже в пределах одной галактики. Чем ближе к её центру O, тем быстрей вращение и тем выше значение H с соответствующим сдвигом частоты и яркости. Из-за непрозрачности ядер для света это малозаметно, но у всепроницающих радиоволн эффект вызовет заметный рост интенсивности. Думается, это, а не какая-то загадочная активность ядер, и делает их центры мощными источниками радиоизлучения. Ядро нашей галактики так же сильно излучает в радиодиапазоне. Однако абсолютная величина его радиояркости невелика, поскольку расположено оно несравнимо ближе ядер других галактик и потому эффект Ритца для него не столь велик. Тот же механизм концентрации радиоизлучения по эффекту Ритца должен работать и в таких мощных радиоисточниках как квазары, отождествляемых с активными ядрами галактик. Ибо квазары (§ 2.17.) имеют, подобно сердцевинам ядер, малые размеры и большие скорости вращения.

Гипотеза преобразования оптического излучения за счёт движения в другие диапазоны как основной причине радиоизлучения галактик и других объектов была высказана С.П. Масликовым в 1998 г. Однако предложенный им механизм трансформации спектра с помощью эффекта Доплера требовал бы огромных, околосветовых скоростей движения космических объектов, которые маловероятны. Зато преобразование спектра галактик посредством эффекта Ритца, пропорционального дистанции, не требует экстремальных скоростей и ускорений, а возникает на достаточно большом расстоянии даже при весьма умеренных кинематических характеристиках. Отметим, что и первые радиоастрономы К. Янский и Г. Ребер - энтузиасты, вопреки отсутствию поддержки открывшие космическое радиоизлучение и изучившие излучение ядра нашей Галактики, считали, что оно имеет, подобно оптическому излучению, тепловой характер. И действительно, все нагретые тела излучают кроме света ещё и радиоволны. Однако интенсивность радиоизлучения ядра галактики была гораздо выше, чем того требовал закон Планка. Кроме того, если закон Планка предсказывал рост интенсивности радиоизлучения с ростом его частоты (закон Джинса), то наблюдения показывали обратную зависимость: более коротковолновое излучение оказывалось слабее.

Поэтому В.Л. Гинзбургом и другими были предложены экзотические нетепловые механизмы генерации радиоизлучения космическими объектами, в первую очередь синхротронный и тормозной. Эти механизмы, связанные с вращением релятивистских электронов в сильных магнитных полях, выглядят крайне искусственно, а потому имеют ограниченное значение в космосе, будучи ответственны разве что за слабое радиоизлучение планет и звёзд. Но если истинная природа радиоизлучения всё же тепловая, то все его особенности легко объяснить, если учесть эффект Ритца, который сдвигает максимум теплового излучения звёзд из оптики в радиодиапазон, заметно наращивая мощность радиоизлучения. В итоге в радиодиапазон попадает и ниспадающая ветвь планковского спектра (Рис. 144). Поэтому радиоизлучение приходится описывать законом Вина, говорящим о падении интенсивности излучения с ростом частоты, которое и наблюдается у галактик. Таким образом, гипотеза Масликова, Янского и Ребера о природе радиоизлучения, как обычном тепловом излучении звёзд, обретает строгое обоснование на базе БТР. Кроме того, как и предполагал Янский, существует также естественное, несмещённое тепловое излучение космических газов. Его образует, например, микроволновое фоновое излучение (§ 2.5.) и излучение водорода на длине волны 21 см, связанное уже не со сплошным, а с дискретным линейчатым тепловым спектром водорода.

Это по поводу излучения галактик. Вращение же приводит и к другим интересным эффектам, особенно сказывающимся на форме галактик, их видимой структуре. Поскольку сердцевины ядер из-за огромной концентрации в них звёзд имеют огромные скорости вращения, то соответствующей будет для них и степень размытия. Поэтому, наблюдая ядра далёких галактик и радиогалактик в радиолучах, мы бы обнаружили любопытные вещи.

Подобно тому, как вертящаяся звезда создаёт размытое вдоль направления полёта изображение, ещё более быстрые сердцевины ядер галактик порождают вытянутые структуры. В итоге у галактик должны наблюдаться два длинных выброса, исходящих из ядра в противоположных направлениях и образованных «отстающим» и «опережающим» краями ядра. И такие веретёновидные выбросы – самое обычное дело, особенно для радиогалактик [34]. Так что «выбросы» эти – не более чем размытые изображения ядер, растянутые вдоль линии движения галактики. Огромные скорости "выбросов", находимые по эффекту Доплера – такая же оптическая иллюзия, как и сами выбросы, ибо основной вклад в сдвиг частоты в этом случае должен вносить эффект Ритца (§ 2.15.). Наука не знает источников энергии, способных придать выбросам гигантские скорости и сгенерировать мощное радиоизлучение ядер. Поэтому напрашивается вывод, что активность ядер, взрывы галактик иллюзорны, подобно взрывам новых звёзд (§ 2.18.). Если ядро содержит достаточно яркий объект, скажем сверхновую, его изображение может размножиться за счёт вращения ядра. Тогда вдоль линии «выброса» будут видны несколько ярких пятен. Вот почему изображение «выброса» нередко разбивается на отдельные группы пятен и точек (Рис. 93.а). Может раздвоиться и изображение целой галактики, движущейся по орбите. Так же нередко двоятся и троятся изображения квазаров и радиогалактик. Поэтому нередко вместо одного их изображения наблюдают два, имеющие близкую форму, спектр и соединённые выбросом-перемычкой (Рис. 93.б, в). Тогда говорят о двойном радиоисточнике [34, 20].

Надо сказать, что у радиоизлучения "выбросов" также предполагали синхротронную природу. То есть считают, что радиоволны генерируют вращающиеся в сильных магнитных полях электроны, постепенно теряющие энергию на излучение. Это, якобы, подтверждает и заметная поляризация излучения выбросов. Но поляризация – не доказательство. Её может породить масса причин, например, рассеяние излучения газом. До некоторой степени поляризовать излучение, свет способно и размытие звёзд. Ведь кроме звёзд вращаются и создающие излучение электроны в их атомах. Видимая орбита электрона искажается, размывается, подобно форме звезды (Рис. 85), что приводит к неравенству его излучений в плоскости продольной и поперечной движению звезды. На малых расстояниях это никак не сказывается. Но в космических масштабах эффект становится заметен и приводит к поляризации излучения атома вдоль или поперёк направления его движения. В случае, если атомы ещё и вращаются вместе со звездой, возможна и круговая поляризация света. Недаром у пульсаров, у некоторых переменных звёзд и особенно у объектов, называемых полярами, отмечается заметная поляризация излучения, колебания величины и направления которой происходят с тем же периодом, что и колебания блеска [76]. Так и должно быть в случае, если все эти переменные объекты представляют собой двойные звёзды. За счёт движения у них вместе с яркостью будет периодически меняться поляризация излучения. Таким образом, и поляризация радиоизлучения не свидетельствует против его тепловой природы.

Итак, видим, что именно баллистический принцип (по сути, принцип относительности Галилея и Коперника, применённый к свету) и двойные звёзды являются тем ключом, которые позволяет раскрыть большинство загадок космоса, свести всё бесчисленное множество загадочных, сказочных, сверхъестественных объектов к рядовым звёздам и галактикам. Именно такой вывод К. Циолковского открывает Часть 2. и XX-ый век, и столь же глубокая мысль С. Масликова их завершает (§ 2.21.). Так, руководствуясь принципом монизма Циолковского (единства природы всех явлений) и принципом бритвы Оккама (не приумножать сущностей сверх необходимого, отдавая предпочтение простым гипотезам перед сложными, отвергая сверхъестественные объяснения, если есть естественные), удалось снизить число типов объектов до минимума и упростить картину космоса благодаря классическому принципу относительности. Так же и Коперник 500 лет назад, применив кинематический принцип относительности и поняв, что видимые движения звёзд и Солнца - иллюзия, убрал лишние небесные сферы и существенно упростил картину Вселенной, легко объяснив ряд закономерностей космоса, для истолкования которых прежде вводился ряд искусственных механизмов и гипотез. И вот снова, следуя заветам Циолковского, Коперника и Галилея, мы привели Космос в состояние исконного порядка путём принятия классического принципа относительности для света.




  1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   38   39   40   41   42   43   44   45   ...   99


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет