помощью больших австралийских телескопов. Удалось установить два весьма

любопытных факта. Во-первых, оказалось, что радиоизлучение ультрафиолетовых

галактик заметно превосходит радиоизлучение обычных звездных островов. Во-

вторых, что это радиоизлучение исходит главным образом из их центральных

областей.

Но из центральных областей галактик Маркаряна исходит и необычное

ультрафиолетовое излучение. Это дает основание предполагать, что и то и

другое излучения непосредственно связаны с какими-то процессами,

протекающими внутри ядер.

Видимо, такие процессы представляют собой одну из форм активной

деятельности ядер, характерную для определенной стадии эволюции галактик,

форму внешне менее заметную, но.более распространенную, чем взрывы, выбросы

и деление ядер.

Возможно, что именно эта форма деятельности приводит к образованию в

галактиках спиральных рукавов.

В свете полученных данных особенно большой интерес. приобретает сходство

излучения ядер галактикМар-каряна с излучением квазаров. Кстати сказать,

объекты, о которых идет речь, обладают и другими сходными признаками:

высокой светимостью, большими массами, способностью создавать вокруг себя

обширные газовые облака, а также облака частиц высокой энергии, которые

являются источниками мощного радиоизлучения.

Исследования Б. Маркаряна были продолжены другим бюраканским астрономом

Э. Хачикяном, который совместно с американскими астрономами тщательно

проанализировал спектры 35 «галактик Маркаряна». Среди этих галактик

оказались две сейфертовские, причем более яркие, чем все остальные

галактики этого типа, известные до сих пор. Ядро одной из них обладает

почти такой же яркостью, как квазары. Кроме того, среди всех сейфертовских

галактик «галактики Хачикяна» отличаются и самыми большими красными

смещениями.

Активные процессы, происходящие в ядрах сейфертовских галактик, согласно

точке зрения, развиваемой бюраканскими астрономами, указывают на молодость

этих космических объектов. Квазары, видимо, еще более молоды.

Таким образом, есть все основания предполагать, что «галактики Хачикяна»

по своим физическим свойствам являются промежуточным эволюционным звеном

между . квазизвездными источниками радиоизлучения и обычными сейфертовскими

галактиками.

Чрезвычайно интересные радионаблюдения квазаров были проведены в

последние годы. До недавнего времени радиотелескопы по своей разрешающей

способности значительно уступали оптическим инструментам.

Так, например, при оптических наблюдениях Солнца разрешающая способность

достигала долей секунды дуги, в то время как даже самые крупные

радиотелескопы давали в лучшем случае доли минуты. Чтобы преодолеть это

затруднение, радиофизики пошли по пути создания так называемых

радиоинтерферометров, т. е. системы радиотелескопов, разнесенных на

некоторое расстояние.

Важный шаг в этом направлении сделали английские ученые. Они построили

интерферометр с базой в несколько сотен километров. Телескопы были связаны

специальным кабелем и их одновременные показания непосредственно

сопоставлялись с помощью телевизионных устройств. Затем был осуществлен

следующий шаг:

создан интерферометр с гигантской базой около 8 тыс. километров. Один из

радиотелескопов находился в Англии, а другой в США в Калифорнии. При таком

расстоянии прямая связь по кабелю оказалась невозможной. Поэтому каждая

обсерватория в условленное время наблюдала определенный объект

самостоятельно. Результаты измерений фиксировались на магнитной пленке

вместе с сигналами точного времени. Затем производилась совместная

обработка обеих записей.

Наблюдения показали, что многие квазары обладают весьма малыми угловыми

размерами, меньшими 0,5 секунды дуги. А у некоторых угловые размеры

предположительно составляют около 0,1 секунды дуги. Эти данные подтверждают

точку зрения, согласно которой квазары не являются галактиками, а

представляют собой сравнительно небольшие образования, напоминающие ядра

галактик, находящихся в особо возбужденном состоянии.

Мы уже говорили о том, что многие гипотезы связывают образование квазаров

с концентрацией межгалактического газа. Однако Шкловский считает, что

подобная возможность совершенно исключена. Дело в том, что химический

состав оболочек квазаров существенно отличается от химического состава

межгалактической среды. Эта среда бедна тяжелыми элементами, а в оболочках

квазаров они присутствуют. Такой вывод подтверждается, в частности,

наличием квазара в ядре уже упоминавшейся 'галактики NGC 1275. Галактика, о

которой идет речь, заведомо относится к числу весьма «старых» объектов,

сформировавшихся в отдаленные времена. Квазар здесь намного моложе самой

галактики.

Таким образом, возникновение квазизвездных объектов, существование

радиогалактик и процессы, происходящие в сейфертовских галактиках, по

мнению Шкловского, представляют собой проявления различной степени

активности галактических ядер. Это обстоятельство еще раз подтверждает, что

проблема галактических ядер становится в настоящее время одним из

центральных вопросов изучения Вселенной.

В самое последнее время излучение спектров квазаров привело И. С.

Шкловского и его сотрудников к весьма интересному выводу о том, что

расширение Метагалактики происходило не непрерывно, а с «остановкой»

приблизительно на 50 млрд. лет. В таком случае, по расчетам Н. С.

Кардашева, возраст нашей области Вселенной составляет не 10 млрд. лет, как

считалось раньше, а около 70 млрд. лет. Если подобные предположения

оправдаются, это приведет к радикальному изменению многих представлений о

Вселенной.

Квазары и незвездная материя

Что же могут представлять собой квазары и какова физическая природа

активности галактических ядер?

В современной астрономии имеются некоторые данные, позволяющие подойти к

объяснению этих явлений. Мы уже знакомились с представлениями об особом

состоянии вещества — дозвездной материи, развиваемыми академиком В. А.

Амбарцумяном. Амбарцумян впервые выдвинул и обосновал предположение о

возможности

[pic]

Рис. 58. Взрыв в ядре галактики М 82.

образования космических тел не путем сгущения (или не только путем

сгущения) разреженной среды, а путем распада первичных сверхтвердых тел.

Как мы уже видели, эти дозвездные, или, лучше сказать, незвездные (ведь

звезды могут из них и не образоваться) тела являются могучими

аккумуляторами энергии. Поэтому вполне можно предположить, что квазары

представляют собой не что иное, как одну из форм проявления незвездной

материи, хотя справедливость требует отметить, что и подобная точка зрения

сталкивается с целым рядом трудностей.

В 1963 г. американский астрофизик А. Сандейдж завершил работу по изучению

движения газа в сравнительно близкой к нам галактике М82. Сандейдж пришел к

выводу, что характер этого движения указывает на то, что приблизительно 1,5

млрд. лет назад из ядра М 82 произошел выброс газовых масс, более чем в

миллион раз превосходящих массу Солнца. Эти и другие подобные им факты и

привели академика Ам-барцумяна к мысли, что в состав галактических ядер

входят сверхплотные тела из незвезднои материи.

До последнего времени о наличии в природе подобных материальных

образований можно было судить только чисто теоретически, поскольку в

устойчивом состоянии незвездная материя практически не излучает и,

следовательно, не может быть обнаружена при обычных наблюдениях. Но вполне

вероятно, что с открытием сверхзвезд мы впервые получили возможность

наблюдать незвездную материю в таком состоянии, когда она бурно излучает

(т. е. в момент взрыва). Подобное предположение подтверждается еще и тем

обстоятельством. что обнаружены галактические ядра, которые находятся в

«промежуточном» состоянии—«возбужденные» ядра. Светимость их выше, чем у

спокойных ядер, по значительно ниже, чем у сверхзвезд. Спектральные

наблюдения показали, что возбужденные ядра выбрасывают потоки газового

вещества со скоростями, достигающими десяти тысяч километров в секунду.

Можно предполагать, что активность галактических ядер, а также мощные

взрывы — все это проявления находящихся & них незвездных тел. Что касается

направления эволюции ядер, то окончательный ответ на этот вопрос могут дать

лишь дальнейшие исследования. Но, согласно предположениям академика

Амбарцумяна, не исключена возможность, что исходным пунктом развития

являются изолированные незвездные тела, которые переходят в активное

состояние, испускают огромное количество энергии и в конце концов переходят

в спокойное состояние.

Были сделаны попытки связать эту точку зрения с гипотезой «расширяющейся

Вселенной». Не являются ли незвездные тела сгустками первоначального

сверхпланетного вещества, которые по тем или иным причинам отстали от

общего процесса эволюции и в течение некоторого времени находились в

устойчивом состоянии? Подобное предположение вполне допустимо, хотя в то же

время вряд ли возможно уложить все многообразие явлений, происходящих в

мире галактик, в упрощенную схему расширяющейся Вселенной. В частности, не

исключена возможность, что незвездная материя образуется в наше время из

каких-то других ее форм. Интересно упомянуть и о соображениях советского

ученого В. Л. Гинзбурга, который считает, что важную роль в выделении

мощной энергии квазаров могут играть сверхплотные магнитные поля. Подсчеты

показывают, что при определенных условиях энергия таких полей может

превосходить ядерную энергию.

Высказывается также предположение, что в кваза-рах происходит аннигиляция

вещества и антивещества.

Имеются интересные предположения также и относительно механизма

радиоизлучения квазаров, основанные на результатах радиоастрономических

наблюдений. Некоторые ученые считают, что в центральной части квазара

располагается сравнительно небольшой источник излучения, обладающий сильным

магнитным полем, в котором движутся электроны высоких энергий. Этот

источник дает уже знакомое нам синхротронное излучение. Отмеченные

наблюдателями колебания яркости центральной области квазаров, возможно,

объясняются пульсациями и образованием ударных волн.

Во всех направлениях от центрального источника разлетается газовая

оболочка, состоящая из сравнительно плотных волокон. На еще больших

расстояниях от центра движутся релятивистские электроны, т. е. электроны,

обладающие скоростями, близкими к скорости света. Они тоже дают

синхротронное излучение, но уже в слабых полях. Многие астрономы в

настоящее время придерживаются мнения, что квазар - это газовая масса,

внутри которой происходят крупномасштабные движения вещества со скоростями,

достигающими одной десятой скорости света. Как показывают расчеты, такие

движения должны повышать устойчивость. По той же причине должно происходить

и общее вращение квазара, причем внутренние слои должны вращаться быстрее,

а внешние медленнее. Только при таком условии не будет происходить

центробежное сбрасывание вещества.

Видимо, современная астрономия стоит на пороге открытий величайшей

важности, открытий, которые явятся дальнейшим и притом весьма существенным

шагом на пути познания Вселенной в целом.

В одном из своих выступлений президент Академии наук СССР академик М. В.

Келдыш особо подчеркнул, что наблюдая физические явления, которые

происходят в необъятной Вселенной, мы можем многому научиться и для

реализации новых процессов на Земле.

Литература:

«Увлекательная астрономия», Комаров В.Н., «Наука», 1968.

Страницы: 1, 2, 3