Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu
 

Na pervuyu stranicu T.Redzhe "Etyudy o Vselennoi", Mir/NiT
<< 1.4. Chernye dyry | Oglavlenie | 1.6. Gravitacionnye linzy >>

 

1.5. Vzglyad na Vselennuyu

Fizika chernyh dyr predstavlyaet soboi takoi razdel astrofiziki, gde teoriya otnositel'nosti privodit k rezul'tatam udivitel'nym i kraine interesnym. No dlya bolee glubokogo ponimaniya roli chernyh dyr neobhodimo rasshirit' izuchaemoe nami prostranstvo do kosmicheskih masshtabov.

Galaktiki

V nashu Galaktiku vhodit primerno sto milliardov zvezd; odna iz nih – nashe Solnce – sluzhit nam domom, i to, chto ona zanimaet zavedomo necentral'noe polozhenie, pozvolyaet nam obozrevat' kak vsyu gigantskuyu strukturu nashei Galaktiki, tak i ostal'nuyu chast' Vselennoi, ne podvergaya sebya izlishnei opasnosti. Na nebesah Yuga, svobodnyh ot zagryazneniya i gorodskogo osvesheniya, central'naya chast' Galaktiki, raspolozhennaya v sozvezdii Strel'ca, predstavlyaet soboi ni s chem ne sravnimoe zrelishe.

V 20-e gody mezhdu astronomami Shepli i Kurtisom razgorelsya ozhestochennyi spor o prirode Galaktiki i drugih ob'ektov, vidimyh s pomosh'yu teleskopov. V chisle etih ob'ektov nahoditsya znamenitaya tumannost' Andromedy (M31), kotoraya vidna nevooruzhennym glazom vsego lish' kak zvezda chetvertoi velichiny, no razvorachivaetsya v velichestvennuyu spiral', esli razglyadyvat' ee v bol'shoi teleskop. Soglasno Shepli, vsya Vselennaya sostoit iz odnoi nashei Galaktiki, a spiral'nye tumannosti tipa M31 predstavlyayut soboi bolee melkie ob'ekty, rassypannye vnutri ee, kak izyum v kuliche.

Kurtis, naprotiv, schital, chto M31 predstavlyaet soboi samostoyatel'nuyu galaktiku-ostrov, ne ustupayushuyu v dostoinstve nashei Galaktike i otdalennuyu ot nee na neskol'ko soten tysyach svetovyh let. Sozdanie bol'shih teleskopov i progress astrofiziki priveli k priznaniyu pravoty Kurtisa. Izmereniya, prodelannye Shepli, okazalis' oshibochnymi: po ego ocenkam, diametr nashei Galaktiki poryadka 300000 svetovyh let (v tri raza bol'she deistvitel'noi velichiny), i on ochen' sil'no nedoocenil rasstoyanie do M31. Eto ne menyaet togo fakta, chto Shepli byl vydayushimsya uchenym, pervym, kto derznul opisat' v obshih chertah strukturu Galaktiki, ne govorya uzhe o ego mnogochislennyh osnovopolagayushih vkladah v samye razlichnye razdely astrofiziki. Kurtis, vprochem, takzhe oshibalsya: teper' my znaem, chto rasstoyanie do M31 – celyh dva milliona svetovyh let.

Kak mozhno voobrazit' stol' gigantskie rasstoyaniya? Odin svetovoi god nemnogim men'she desyati tysyach milliardov kilometrov; vozdushnyi lainer letit so skorost'yu, v million raz men'shei, chem skorost' sveta (300000 km/s), i rasstoyanie v odin svetovoi god on mog by preodolet' za odin million let. V fil'me "Zvezdnye voiny" rasstoyaniya takogo poryadka pokryvayutsya zaprosto v techenie neskol'kih chasov. Malo kto iz fantastov pytalsya razobrat'sya, net li razumnogo puti dlya razvitiya sovremennoi tehnicheskoi mysli, kotoryi pozvolil by dostich' zvezd, a ne tol'ko planet nashei sistemy, do kotoryh teper' uzh rukoi podat'. Nekotorye iz takih predlozhenii, kazhushiesya ne slishkom fantasticheskimi, my rassmotrim nizhe.

Kak my uzhe govorili, Vselennaya ne ischerpyvaetsya nashei Galaktikoi dazhe vmeste s galaktikoi M31. Novyi obshii katalog (NGC) soderzhit perechen' okolo desyati tysyach galaktik vmeste s ih vazhneishimi harakteristikami (svetimost', forma, otdalennost' i t.d.) – i eto lish' malaya tolika iz desyati milliardov galaktik, v principe razlichimyh s Zemli. Skazochnyi gigant, sposobnyi ohvatit' vzglyadom sotnyu-druguyu millionov svetovyh let, razglyadyvaya Vselennuyu, uvidel by, chto ona zapolnena kosmicheskim tumanom, kapel'kami kotorogo yavlyayutsya galaktiki. Vremenami vstrechayutsya skopleniya, sostoyashie iz tysyach galaktik, sobrannyh vmeste; odno takoe gigantskoe skoplenie nahoditsya v sozvezdii Devy.

V centre galaktik

Vnutri galaktik proishodyat ves'ma vnushitel'nye yavleniya. My uzhe govorili o sverhnovyh – zvezdah, kotorye vzryvayutsya s neveroyatnoi siloi. Eshe bolee vpechatlyayushimi yavlyayutsya nekotorye katastroficheskie processy, svyazannye s prisutstviem v centre Galaktiki "tainstvennyh ob'ektov" (pravda, teper' ne stol' uzh tainstvennyh). Ogromnye oblaka mezhzvezdnoi pyli delayut nevidimoi central'nuyu chast' nashei Galaktiki. Tol'ko s pomosh'yu radioteleskopov mozhno proniknut' skvoz' pyl' i poluchit' informaciyu "iz pervyh ruk" ob etom interesneishem raione, raspolozhennom v napravlenii Strel'ca. Dopolnitel'nye svedeniya daet nablyudenie serediny drugih galaktik. Obshaya kartina eshe ne zavershena, no iz uzhe imeyushihsya dannyh izvlechena ochen' interesnaya informaciya.

Central'nye chasti galaktik zapolneny zvezdami; na nochnom nebe planety, vrashayusheisya po orbite vokrug takoi zvezdy, byli by vidny miriady drugih yarchaishih zvezd. Mnogie iz nih – eto krasnye giganty ili belye karliki; takim obrazom, rech' idet o zvezdah, uzhe blizkih k koncu svoei kar'ery. Vse zhe uchenye predpolagayut, chto naibolee interesnym ob'ektom v galaktike, kak pravilo, yavlyaetsya gigantskaya chernaya dyra, poyavivshayasya v rezul'tate gravitacionnogo kollapsa kakoi-libo sverhzvezdy; eta zvezda mogla v svoyu ochered' rodit'sya za schet mnogokratnyh stolknovenii i sliyaniya bolee melkih ob'ektov.

Do sih por nikto eshe ne videl etih chernyh sverhdyr, neob'yatnyh i nenasytnyh, sposobnyh razom proglatyvat' celye solnechnye sistemy; massa ih mozhet izmenyat'sya v predelah ot neskol'kih millionov do milliardov solnechnyh mass. Odnu iz galaktik skopleniya v Deve-M87 – otlichaet nepravil'noe raspredelenie zvezd v central'noi ee chasti, chto, vozmozhno, svyazano s neobychaino sil'nym gravitacionnym prityazheniem kakoi-to chernoi dyry. Da i v centre nashei Galaktiki nahoditsya strannyi radioistochnik diametrom primerno v odin milliard kilometrov (neskol'ko bol'she, chem orbita Yupitera), kotoryi pochti navernyaka ne yavlyaetsya pul'sarom, t.e. ostatkom vzryva sverhnovoi. Iz-za otsutstviya opticheskoi vidimosti nam nedostaet ochen' vazhnoi informacii ob etom ob'ekte. Tem ne menee odna iz naibolee zahvatyvayushih gipotez sostoit v tom, to my zdes' imeem delo s chernoi dyroi, massa kotoroi ne prevyshaet pyati millionov solnechnyh mass.

Chernye dyry prevrashayut massu v energiyu

Chtoby vdohnut' zhizn' v svoi predpolozheniya, astrofiziki pytayutsya vyyasnit', kakim obrazom chernye dyry mogut sebya obnaruzhit'. Ostavlennye v odinochestve, oni dazhe ne izluchayut svet, poetomu trudno chto-libo uznat' o nih. Odnako chernaya dyra, po-vidimomu, inogda mozhet byt' okruzhena oblakami gaza ili mnozhestvom zvezd, kotorye nepreryvno eyu zahvatyvayutsya; eti umirayushie solnca dolzhny dvigat'sya so skorostyami, sravnimymi so skorost'yu sveta, oni dolzhny byt' podverzheny sil'neishim prilivam i otlivam i v konce koncov budut razdavleny. Vse eto vyglyadit kak gigantskii feierverk, ravnyh kotoromu net v kosmose, esli, konechno, ne schitat' "bol'shoi vzryv". Bolee togo, chernaya dyra dolzhna ochen' effektivno prevrashat' veshestvo v energiyu v sootvetstvii so znamenitoi formuloi E = mc2. V termoyadernyh reakciyah udaetsya prevratit' v energiyu ne bolee 0,8% vsei massy; v chernoi dyre eta cifra mogla by dostich' 30 - 40%. Etim neobyknovenno bol'shim energovydeleniem mozhno ob'yasnit' porazitel'nye yavleniya, proishodyashie v galaktikah, a takzhe moshneishee izluchenie nekotoryh kvazarov. Neskol'ko millionov let nazad upomyanutaya vyshe galaktika M87 vybrosila v chetko opredelennom napravlenii bol'shoe kolichestvo veshestva, chto moglo byt' vyzvano nalichiem v ee centre chernoi dyry. Radioistochnik ZS236 imeet dve gigantskie lopasti obshei dlinoi, dostigayushei pochti 20 mln. svetovyh let, chto delaet ego samym protyazhennym ob'ektom, kotoryi kogda-libo nablyudal chelovek. Dlya takih kolossal'nyh vybrosov veshestva neobhodimo takzhe nevoobrazimoe kolichestvo energii, kakoe ne sposobny obespechit' obychnye termoyadernye reakcii.

Drugoi ob'ekt, nazvannyi AO 0235+164 (eto nazvanie pridumano vovse ne Italo Kal'vino, kak mozhet pokazat'sya), za neskol'ko nedel' stal v desyat' tysyach raz yarche vsei nashei Galaktiki.

Razumeetsya, takoe razbazarivanie energii ne mozhet prodolzhat'sya dolgo. Razglyadyvaya s pomosh'yu nashih teleskopov miry na rasstoyaniyah v milliardy svetovyh let, my nahodim mnozhestvo sverh'yarkih ob'ektov-kvazarov, hotya stol' zhe udalennye ot nas galaktiki my uvidet' ne mozhem, tak kak oni svetyatsya slishkom slabo. Izluchenie kvazarov ishodit iz ochen' malen'koi (po kosmicheskim masshtabam) central'noi zony i imeet harakteristiki, kotorye nepreryvno menyayutsya, kak, naprimer, v sluchae uzhe rassmotrennogo istochnika AO 0235+164. Obsheprinyatoe ob'yasnenie etogo sostoit kak raz v tom, chto my imeem delo s galakticheskimi yadrami, soderzhashimi chernye dyry v aktivnoi stadii. Prodolzhitel'nost' zhizni etih ob'ektov nevelika: men'she chem za 100 mln. let oni ugasayut, i zhizn' galaktiki vnov' vozvrashaetsya v normal'noe ruslo.

Eto proishodit, kogda chernaya dyra "s'edaet" vse okruzhayushee ee veshestvo, sozdavaya tem samym pustotu vokrug sebya. V blizhaishie gody ozhidaetsya takoe nakoplenie svedenii o kvazarah, chto my smozhem opisat' ih zhizn', a sledovatel'no, i zhizn' galaktik vo vseh detalyah. Novye dannye, poluchennye s pomosh'yu teleskopa "Einshtein", chuvstvitel'nogo k rentgenovskomu izlucheniyu, govoryat o tom, chto eto "zhizneopisanie" nahoditsya eshe tol'ko v nachal'noi stadii. Na sovremennom urovne znanii o galaktikah my ne mozhem poka otvetit' na vse bolee nastoichivye voprosy, kasayushiesya proishozhdeniya i struktury Vselennoi.


<< 1.4. Chernye dyry | Oglavlenie | 1.6. Gravitacionnye linzy >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Galileo Galilei - solnechnaya sistema - kosmogoniya - astrofizika - Obshaya teoriya otnositel'nosti - elektroslaboe vzaimodeistvie - elementarnye chasticy
Publikacii so slovami: Galileo Galilei - solnechnaya sistema - kosmogoniya - astrofizika - Obshaya teoriya otnositel'nosti - elektroslaboe vzaimodeistvie - elementarnye chasticy
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mnenie chitatelya [1]
Ocenka: 3.1 [golosov: 131]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce


Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya