Получение спектра звезды

Ясно, что следующий шаг должен был состоять в получении спектра предполагаемой звезды. На фото XXX приведен полученный Шмидтом спектр, в котором можно различить четыре линии. Что же это за линии? Они оказались, если идти справа налево, одной из линий дублета О III, расположенной у 5007 А, и линиями Нр, Ну и Нб. Но все четыре линии смещены в красную сторону на 16%. Если красное смещение рассматривать как космологическое, то звезда 13-й видимой величины — это вообще не звезда, а объект, в сотни раз более яркий, чем ярчайшие галактики. Очевидно, что, прежде чем прийти к такому фантастическому выводу, нужна была огромная осторожность. Во-первых, если красное смещение — это действительно красное смещение, то можно предсказать, где должна находиться линия На. Ее действительно обнаружил Оук при помощи сканирующего спектрометра. На рис. 2 вы видите результаты, которые получил Оук для различных линий. Подлинность красного смещения не вызывает сомнений.

Image

Далее, не может ли красное смещение быть вызвано чем-либо иным, в частности не может ли оно быть гравитационным? Тот факт, что в спектре присутствует линия О III, означает, что сверхплотная звезда, подобная белому карлику или нейтронной звезде, здесь не при чем. Плотность газа у поверхности такой звезды была бы слишком высока, чтобы могла появиться эта «запрещенная» линия. Если бы смещение было гравитационным, то для этого был бы необходим высокий гравитационный потенциал, но малое ускорение силы тяжести. Гринстейн и Шмидт при помощи изящных рассуждений такого рода пришли к выводу, что если бы найденное смещение было гравитационным, то объект должен был быть еще более удивительным по своей природе, чем если оно космологическое. Следовательно, представляется весьма вероятным, что мы имеем дело с объектом значительно более ярким, чем целая галактика.

Image

Сразу же стало понятно, что источник ЗС 48 с его странным спектром должен быть объектом того же рода. Как вы помните, было обнаружено, что блеск ЗС 48 меняется. Казалось абсурдным, что свет отчего-то более яркого, чем целая галактика, может заметно меняться за один год. Смит и Хоффлейт попробовали просмотреть гарвардскую фототеку. Поскольку ЗС 273 связан со сравнительно ярким объектом, он фотографировался до этого многократно. В фототеке было найдено множество пластинок, полученных почти за сто лет. При их анализе выявились колебания блеска. Конечно, некоторые неточности вызваны неоднородностью фотографических материалов, изготовленных в разное время, но ошибки едва ли могут сравниться по величине с обнаруженными изменениями. По-видимому, сейчас нет сомнений, что блеск ЗС 273 изменяется за несколько лет примерно на 50%. Это означает, что наш звездоподобный объект по размерам не может быть больше нескольких световых лет. Очевидно, мы имеем дело с компактным объектом, выделяющим энергию в масштабах, значительно больших, чем излучение энергии Солнцем. Ясно, что это не обычная звезда, и трудно — я думаю, невозможно — избежать вывода, что масса этого объекта превышает солнечную в миллион, а возможно, и в 100 миллионов раз.

В заключение я хотел бы вернуться к вопросу о «выходе» энергии и ее ресурсах. Хотя сейчас мы гораздо ближе к пониманию энергетических потребностей радиоисточников, кажется сомнительным, может ли привычная ядерная энергия (превращение водорода в гелий) обеспечить достаточный энергетический выход. Минимальная энергия, необходимая для наиболее мощных источников, порядка 1060 эрг. Это требование минимально по трем причинам: распределение энергии между электронами и магнитным полем принято оптимальным, считая, что энергия протонов и положительных ионов пренебрежимо мала и что 100% энергии источника превращается в энергию сверхбыстрых электронов. Вполне умеренное снижение первого фактора в 10 раз увеличит необходимую энергию до 1061 эрг. Если же мы примем такую же эффективность превращения энергии, какую можно достичь в лучших лабораторных ускорителях, то потребная энергия увеличится еще в 100 раз. Третий фактор также потребует десятикратного увеличения, если соотношение между электронами и протонами принять таким же, как в космических лучах. В итоге необходимая полная энергия достигнет фантастической величины 1064 эрг. Это сравнимо с выходом энергии при превращении в гелий целой галактики, состоящей из водорода. Однако крайне невероятно, чтобы масса, равная целой галактике, была сконцентрирована в крохотном объеме в центрах галактик, даже в центральных областях крупных галактик Е0.

 

Эти соображения привели Фаулера и меня к предположению, что источник энергии может быть не ядерным, а гравитационным. Тяготение способно выделить примерно в 100 раз больше энергии на единицу массы, чем ядерная энергия, так что необходимая масса может быть сокращена в 102 раз, примерно до 109Л1о. Это уже совместимо с представлением о массе, которая может находиться в центре галактики типа Е0. Центральные ядра спиральных галактик составляют, по-видимому, 107Afo, так что более слабые взрывные явления в спиралях вполне могут быть связаны с меньшими концентрациями масс.

Необходимо подчеркнуть, что эти энергетические оценки относятся лишь к энергии, необходимой для объяснения радиоизлучения. Энергия, необходимая для видимого излучения квазаров, существенно меньше и может быть легко объяснена высвобождением ядерной энергии. Весьма вероятно, что оптическое излучение — это, так сказать, ядерный огонь, а высокоэнергичные электроны — гравитационный.

В этой области предстоит сделать еще много. Не известно, в частности, каким путем энергия тяготения превращается в энергию частиц? Как возникли эти огромные концентрации масс? Сейчас здесь выдвигается множество предположений. В последних страницах сайта я расскажу о некоторых новейших работах. Возможно, что мы наконец-то получили ключ к связи между космологией и астрономией. Квазары выглядят так, как, согласно некоторым космологическим теориям, выглядела наша вселенная при ее возникновении. Последние десять лет существовали так называемая теория «большого взрыва», по которой вся вселенная возникла одновременно, и теория стационарной вселенной, по которой образование нуклонов спокойно происходит все время. Возможно, истина лежит где-то посредине. Возможно, наличие квазаров свидетельствует, что во вселенной вместо одного большого взрыва происходит множество маленьких. Тем не менее эти маленькие взрывы гораздо мощнее, чем спокойные процессы теории стационарной вселенной.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: