Мировые загадки сегодня - Адабашев Игорь Иванович - Страница 21

Гром научной сенсации разразился весной 1963 года, когда голландский астроном М. Шмидт установил чрезвычайно сильное смещение спектральных линий водорода и других элементов подобной звездочки в «красную сторону», то есть в сторону длинных волн. Вы, наверное, помните хорошо известный «эффект Допплера», показавший, что у любого источника, удаляющегося от наблюдателя, происходит смещение спектральных линий в красную сторону. При этом смещение тем значительнее, чем быстрее удаляется источник излучения.

Так вот, у квазара это смещение было столь большим, что его мог дать лишь небесный источник, удаляющийся от нас с огромной скоростью, превышающей 50 тысяч километров в секунду! Но ведь звездочка хорошо видна даже в слабенький телескоп. Выход прост: квазары находятся от нас на огромных расстояниях, и то, что кажется крошечной звездочкой, по-видимому, является скоплением массы, равной миллиардам звезд. Светимость квазаров достигает 10⁴⁸ эрг/с, и это самая большая светимость, наблюдаемая в природе. Она в 10 тысяч раз больше, чем светимость всей нашей Галактики. Лишь невероятная отдаленность от Земли превращает для нас этот источник излучения в слабую точку.

Видимая часть Вселенной сразу увеличилась на чрезвычайно большой объем. Но гром научной сенсации был не только в этом. Человечество столкнулось с неподдающимся воображению сверхгигантским скоплением вещества, удаленным от нас на фантастически далекие расстояния. Именно сверхгигантские объемы позволяют вообще увидеть эти объекты.

Все дальнейшие исследования (а сейчас уже известно более 400 квазаров) подтвердили первые предположения. Расстояние до этих странных тел достигают многих миллиардов световых лет.

Теперь складывается впечатление, что мы имеем дело с ядрами, образующимися в центрах некоторых галактик, то есть в совокупности огромного количества звезд и газа. Эти ядра фантастически огромны — их диаметр достигает 10¹⁷ сантиметра (для сравнения — диаметр Земной орбиты равен «всего лишь» 3·10¹³ см), а общая масса равна 10⁸— 10⁹ массы Солнца. Это всего в тысячу раз меньше, чем масса всей Галактики.

Но вот новая загадка. Интенсивность блеска квазаров меняется в течение месяцев, а порою даже и дней. В чем дело? Если каждый квазар — огромное скопление звезд в необычном для нашей Галактики состоянии, то вряд ли они могли бы все одновременно, словно по команде, мерцать. Но если это не скопление звезд, то получается, что квазар какое-то единое, ранее людям неведомое небесное тело с массой, в миллиарды раз больше солнечной.

Но тогда мы не должны… видеть квазары! Дело в том, что, согласно общей теории относительности, небесное тело с массой, в сто и больше раз превышающей солнечную, должно испытывать такое огромное взаимное притяжение своей материи, что вся ее масса должна стремительно сжаться к центру, как бы «сплющиться» — должен произойти взрыв «обратно». При этом гравитационное поле должно стать столь мощным, что из его «объятий» не сможет вырваться никакое излучение.

Как же вырывается свет квазаров? Почему мы их видим и отчего происходит эта странная пульсация? Может быть, именно в ней-то и разгадка… Может быть, именно в те моменты, когда гравитация разжимает свои объятия, вырывается световой луч? Тогда, возможно, вместо «взрыва к центру» происходят обычные взрывы, разбрасывающие массу квазара.

А может быть, «там» вообще нет гравитации, действуют неизвестные нам закономерности природы и вообще материя находится совсем в ином виде: и не поле и не вещество?..

Впрочем, возможны и другие объяснения. Так, известный советский ученый академик В. Л. Гинзбург считает квазары колоссальными скоплениями раскаленного газа, пронизанными магнитными полями. Ядро квазара — «магнитоид» — более плотная раскаленная плазма, в которой в строго определенных магнитных «берегах» циркулируют упорядоченные гигантские реки плазмы.

Сочетание регулярных течений и порождаемых ими хаотических движений плазмы возбуждает колоссальное количество необычайно ускоренных элементарных частиц, резкое торможение которых в магнитных полях как раз и рождает столь фантастические по мощности излучения квазаров. При этом становятся понятными и периодические мерцания: они связаны с течениями плазменных рек. Гипотеза интересна, хотя и при этой модели остается много нерешенных вопросов.

Во-первых, откуда взялось сверхгигантское скопление плазмы и почему она в форме квазаров, подобно всем галактикам, стремительно удаляется от некоего первичного пункта? Впрочем, признает сам академик В. Гинзбург, возможно, квазары — это гигантские своеобразные черные дыры, порожденные заканчивающими свою эволюцию сверхгигантскими звездами (а возможно, и отдельными галактиками).

Напомним читателям, что под черными дырами подразумеваются огромные массы вещества, сжавшиеся настолько сильно, что в их возросшем поле тяготения вторая космическая скорость (которая способна, преодолев силу тяготения, вывести любое тело и дать ему улететь в бесконечность) превышает скорость света. Но поскольку ничто в природе не может двигаться быстрее света, то из черной дыры ничто и не может вырваться.

Теперь главное состоит в том, чтобы выяснить природу «кернов» — сердцевин квазаров различными путями наблюдений, в частности, изучая изменения интенсивности излучения. Наука вооружается все более совершенными способами и методами. Например, развивающаяся нейтринная астрономия с ее высокими энергиями. Уже сегодня потоки нейтрино, идущие из центральных областей некоторых звезд, доступны наблюдениям и работают подземные нейтринные телескопы.

Так или иначе мы столкнулись с принципиально новыми явлениями, наглядно подтверждающими всю правоту ученых-материалистов о неисчерпаемости форм превращения материи и их положения о бесконечности Вселенной, которую нельзя свести к чему-то ограниченному.

Если у читателя сложилось представление, что квазары находятся вне пределов Метагалактики, то это не так. Эти сверхдалекие небесные образования все же, видимо, находятся внутри нее, хотя границы самой Метагалактики еще не определены.

Общая теория относительности в определенной мере позволяет представить и другие теоретически возможные миры. При этом в различных условиях объективного существования будут выявляться различные неведомые пока закономерности проявления материального мира. Согласно принципу Дирака, все, что не противоречит законам природы, существует где-нибудь во Вселенной.

Человеческий разум шагнул так далеко, что, используя закономерности Вселенной, нашедшие отражение в общей теории относительности А. Эйнштейна, в частности познав закономерность кривизны пространства, смог даже примерно определить границы и объем той части Вселенной, в которой материя проявляет свои основные свойства в известных нам формах поля и вещества. Так, по расчетам советского ученого Н. С. Кардашева, радиус «нашей Вселенной равен примерно 15 миллиардам световых лет, а ее полная масса — 10⁵⁶ грамма». Иными словами, радиус равен 13 460 миллиардам километров, а общий вес 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 тонн!

Огромная масса материи, проявляющаяся в определенных закономерностях, образующая туманности, звезды, планеты, жизнь и нас с вами — людей! Ближе к окраинам этого многотысячемиллиардного шара мы начинаем уже открывать все большее количество странных процессов — квазары тому пример. Кстати, квазарами далеко не исчерпываются загадочные явления, открывающиеся людям по мере их проникновения в более отдаленные части космоса. Например, установлено, что среди объектов, находящихся в очень отдаленных районах пространства, есть «странные» галактики, сильно отличающиеся по своим физическим свойствам от уже известных. В честь советского ученого, открывшего их в Бюраканской обсерватории, они называются галактиками Маркаряна. В последние годы удалось установить, что мощные потоки радиоизлучений от галактик Маркаряна «прорисовывают» не только их «центры-сгустки», но и «ветви», расположенные по обеим сторонам от центральной части. А это свидетельствует о мощных выбросах вещества из сверхплотной ядерной области.