Пользовательского поиска

февраля 20, 2011

Кое-что о квазарах

Справа и немного выше звезды гамма Девы есть ничем, казалось бы, не примечательная звезда 13-й величины. В 1963 г. было установлено, что именно она является источником достаточно мощного радиоизлучения: объектом ЗС 273 (под таким номером этот источник зарегистрирован в Третьем Кембриджском каталоге радиоисточников). Анализируя спектр этой «звезды», астроном М. Шмидт (США) неожиданно обнаружил, что спектральные линии в нем смещены в сторону более длинных волн на 16%. Пришлось сделать вывод, что это не звезда, а далекий внегалактический объект. Указанному красному смещению соответствует скорость движения объекта 48 000 км/с. Из закона Хаббла, в свою очередь, следовало, что объект 3С 273 находится на расстоянии около 2 млрд. световых лет.



Зная видимую звездную величину объекта (количество энергии, приходящей от него в расчете на единицу поверхности) и расстояние до него, можно было определить и мощность объекта. Оказалось, что он излучает в сотни раз больше энергии, чем вся наша Галактика с ее 150 млрд. звезд.

Такой же мощный источник, известный под номером ЗС 279, находится почти посредине между звездами альфа и гамма Девы. В спектре этого светила (17,5^m) линии смещены в «красную сторону» на 53,8 %. Эти объекты (а их известно в наше время уже несколько сотен) получили название квазаров (от английского (Quasi stellar Radio Source – квазизвездный радиоисточник).

Большое удивление вызвало открытие переменности квазаров: значительная часть этих объектов изменяет свою яркость с амплитудой до 3^m, причем во многих случаях это происходит даже на протяжении нескольких суток. В спектрах квазаров найдены линии почти всех химических элементов, которые наблюдаются и в атмосферах «обычных» звезд. А между тем распределение энергии в их непрерывном спектре не такое, как у звезд: оно обусловлено уже упоминавшимся синхротронным механизмом – торможением очень быстрых (релятивистских) электронов в магнитном поле.

На фотопластинке квазар имеет вид обычной звезды. Однако если фотографирование проводится с помощью нескольких светофильтров, то сразу обнаруживается, что квазары, по сравнению с «обычными» звездами, имеют повышенную яркость в ультрафиолете. Именно так и «вылавливают» эти объекты в наши дни. Так были выявлены и квазаги – «квазизвездные галактики», которые отличаются от квазаров тем, что не имеют заметного радиоизлучения. В близких окрестностях Вселенной квазагов в 50 раз больше, чем квазаров.

Установлено, что некоторые квазары – источники мощного рентгеновского излучения. Тот же квазар 3С 273 в рентгеновском диапазоне спектра излучает энергию в 50 раз большую, чем в радиодиапазоне, и вдвое большую, чем в видимом свете. Но еще больше энергии – в тысячи раз! – квазары высвечивают в инфракрасных лучах.

Возраст квазаров оценивают несколькими миллионами лет. Получили это число, исходя из таких соображений. На расстоянии 20″ от точечного центрального источника объекта 3С 273 обнаружено волокно, которое, очевидно, образовалось в результате грандиозного взрыва, произошедшего здесь в прошлом. Зная линейное расстояние до квазара и угловое между его компонентами, нетрудно найти и линейное расстояние между ними. Разделив это расстояние на скорость света, находят нижнюю границу возраста квазара.

Зная светимость квазаров и их возраст, нетрудно подсчитать, что за свою жизнь они высвечивают 10^54-10^56 джоулей. Это фантастическое число. И все же, как считают ученые, природа квазаров, возможно, «несложная»: квазар (как и квазаг) может быть всего-навсего кратковременной стадией в развитии галактики, а выделение им энергии, очевидно, связано с выпаданием вещества на черную дыру. Как уже упоминалось, во время падения на черную дыру вещество, ускоряясь, разогревается и светится. Расчеты показывают, что для обеспечения светимости квазара 10^39 Вт необходимо, чтобы в черную дыру при скорости v?1/3 с выпадало всего 10^23 кг/с.

Существует гипотеза, что в процессе развития галактики в ней в результате «случайных причин» образуется небольшая черная дыра. Потом черная дыра растет, увеличиваясь за счет звезд, проходящих вблизи нее. Приближаясь к черной дыре, звезда разрывается, причем одна часть вещества падает в черную дыру, другая – выбрасывается наружу и наблюдается в виде газовых облаков. Через несколько миллионов лет масса черной дыры достигает очень большой величины и ее дальнейший рост прекращается, поскольку она уже не в состоянии разрушать звезды.

Правда, стопроцентной уверенности в том, что черные дыры все-таки существуют в природе, ученые пока не имеют. Тем более трудно настаивать на предположении, что ядро каждой галактики или квазара содержит черную дыру. И здесь-то целесообразно вспомнить, что после открытия квазаров в научных публикациях рассматривались самые разнообразные гипотезы относительно природы этих объектов. Например, некоторые ученые утверждали, будто бы квазары образовались в результате гигантского взрыва, произошедшего около пяти миллионов лет назад в нашей Галактике. Как писали тогда американские ученые Дж. и Э. М. Бербиджи, «существует так много противоречивых идей относительно теории и интерпретации наблюдений квазаров, что по крайней мере 95 % из них – ошибочны».

Конечно, то же самое можно сказать, знакомясь с объяснением едва ли не каждого только что открытого явления. Ведь, как отметил Фридрих Энгельс, научная гипотеза – это форма развития естествознания, необходимая предпосылка для открытия законов науки, предшественник научных теорий. И именно на примерах из астрономии (вспомним хотя бы представление о «хрустальной сфере», на которой будто бы прикреплены звезды, – представление, которого придерживался даже великий «законодатель неба» Иоганн Кеплер, или же представление, «будто спиральные туманности» – это всего-навсего зародыши планетных систем) едва ли не проще всего убедиться в том, как в процессе развития науки одни гипотезы отвергаются, другие совершенствуются, становясь научными теориями, фундаментом для новых гипотез.

Сегодня мы говорим, что мир галактик и квазаров скрывает не одну тайну. Но именно Поэтому астрономия и привлекает к себе все новых любителей…

8 комментариев:

  1. Техника все еще оставляет желает лучшего. Оттого и результаты разные.

    ОтветитьУдалить
  2. люди все еще оставляют желать лучшего

    ОтветитьУдалить
  3. доставляет все еще желать лучшего?

    ОтветитьУдалить
  4. Оставляет доставлять лучшего же!

    ОтветитьУдалить
  5. Техника расчитана на непогрешимость человека!)))

    ОтветитьУдалить
  6. Помница песню на ютубе видел про квазаров, пели какие-то гопники весьма забавно.

    ОтветитьУдалить