Читать онлайн «Баллистическая теория Ритца и картина мироздания». Страница 79

Также, с помощью радиоинтерферометров у объекта SS 433 удалось выявить структуру, напоминающую два противоположно направленных выброса. Их и приняли за симметрично разлетающиеся струи газа. Но, если SS 433 — это просто двойная звезда, то выбросы представляют собой, по-видимому, два размытых вдоль орбит изображения этой пары звёзд (Рис. 92). Не зря, «выбросы» движутся, меняя своё направление с тем самым 164-дневным периодом, с которым, судя по кривой лучевых скоростей и блеска, происходит орбитальное движение пары звёзд в системе SS 433. Заметим, что полученные конфигурации схожи с экзотическими формами галактик, в которых спиральные рукава отходят не от ядра, а от окружающего его кольца, словно в значке "§" (Рис. 92.б, в), или, выйдя из ядра, петлёй загибаются обратно (Рис. 92.г). Поэтому не исключено, что столь странные формы рукавов галактик — тоже иллюзия, созданная их вращением. Ту же иллюзорную природу могут иметь светящиеся выбросы, джеты, хвосты, перемычки галактик [34], если это их следы вдоль орбиты. Недаром, чаще всего эти структуры встречаются у двойных галактик, наподобие парных звёзд, кружащих возле общего центра S (Рис. 93).

Рис. 92. Вращение двойных звёзд в системе SS 433 (a) создаёт их размытие в виде "выбросов" (б, в, г), которые, смещаясь вдоль орбиты, меняют своё направление.

Поскольку речь зашла о галактиках, пора перенестись в более высокие сферы и поговорить о вращении не отдельных звёзд, а целых галактик, с их почти сферичными ядрами. Ранее было показано, что именно вращение ядер, вкупе с эффектом Ритца, создаёт у галактик красное смещение, описываемое законом Хаббла (§ 2.4). Вращательное ускорение ядра придаёт разную скорость лучам света, испущенным раньше и позднее, отчего, по мере их движения задние гребни волн всё более отстают от передних: длина волны с расстоянием нарастает, подобно интервалам в цепи трамваев, идущих с разной скоростью (Рис. 70). Но, как говорилось, существует и синее смещение, которого мы не наблюдаем лишь по причине непрозрачности ядер для света (§ 2.4). Однако, для радиоизлучения ядра галактик до некоторой степени прозрачны. Не потому ли наблюдения неба, галактик в радиолучах преподносят астрономам много сюрпризов?

Рис. 93. Осевое и орбитальное вращение галактик и их ядер приводит к размножению и размытию изображений в форме неправильных рукавов, "выбросов", "перемычек", "хвостов".

Так, рассматривая обычную галактику, мы видим лишь ближние участки её ядра, в которых ускорение направлено от нас, и, потому, эффект Ритца приводит к спаду частоты f и яркости света, испущенного ядром (Рис. 93). Но перенесёмся на дальнюю сторону ядра, где направленное к нам ускорение ведёт к усилению частоты и яркости излучения. Энергия идущего с невидимой стороны радиоизлучения исчезающе мала в сравнении с энергией света с видимой стороны. Но ситуация кардинально меняется для далёких галактик. По закону Хаббла, с удалением их яркость и частота в оптических лучах постепенно падает. Но в радиолучах, идущих с обратной стороны, яркость и частота излучения должны, напротив, расти по мере удаления. Поэтому, дальние галактики мы бы восприняли скорее как источники яркого радиоизлучения. И такие радиогалактики действительно найдены в космических далях!

На определённом расстоянии от нас эффект Ритца и синее смещение могут стать для радиоизлучения галактик столь велики, что, кроме роста яркости, они вызовут и сильный сдвиг частоты излучения и переведут его из радиодиапазона в оптический и, даже, — в гамма-диапазон, и, наоборот, оптическое могут перевести в радио- и гамма-диапазоны. Поэтому БТР предсказывает мощные источники не только радио- и оптического, но и гамма-излучения, реально открытые, скажем, в форме барстеров. Нельзя сказать точно, на каком расстоянии такой эффект проявится, поскольку в БТР постоянная Хаббла, находимая по формуле H=V2/Rc (где V — окружная скорость ядра галактики, R — его радиус), и её принятое значение в 55–75 (км/с)/Мпк имеет лишь среднестатистический смысл. Значение Н слегка варьирует не только для разных галактик, но, даже, в пределах одной галактики (Таблица 1). Чем ближе к её центру O, тем быстрее вращение и тем выше значение H, с соответствующим преобразованием частоты и яркости.

Из-за непрозрачности ядер эти эффекты для света не так уж сильны, поскольку излучение идёт лишь из сравнительно тонкого поверхностного слоя ядер. Но у всепроницающих радиоволн эффект вызовет заметный рост интенсивности от центральных областей галактик, имеющих большое синее смещение или красное, переводящее оптическое излучение в радиодиапазон. Думается, именно этот эффект, а не какая-то загадочная активность ядер, и делает их центры мощными источниками радиоизлучения. Ядро нашей галактики так же сильно излучает в радиодиапазоне. Однако, абсолютная величина его радиояркости невелика, поскольку расположено оно несравненно ближе ядер других галактик, а, потому, эффект Ритца для него не столь велик. Тот же механизм концентрации радиоизлучения по эффекту Ритца должен работать и в таких мощных радиоисточниках как квазары, отождествляемых с активными ядрами галактик. Ибо квазары (§ 2.17) имеют, подобно сердцевинам ядер, малые размеры и большие скорости вращения.

Гипотеза преобразования оптического излучения за счёт движения в другие диапазоны, как основной причине радиоизлучения галактик и других объектов, была высказана С.П. Масликовым в 1998 году. Однако предложенный им механизм трансформации спектра по эффекту Доплера требовал либо принятия сложной нелинейной зависимости доплеровского сдвига от скорости (вопреки опытам), либо околосветовых скоростей движения космических объектов, которые маловероятны. Зато преобразование спектра галактик посредством эффекта Ритца, пропорционального дистанции, не требует экстремальных скоростей и ускорений, а возникает на достаточно большом расстоянии, даже при весьма умеренных кинематических характеристиках. Отметим, что и первые радиоастрономы К. Янский и Г. Ребер, — энтузиасты, сумевшие без официальной поддержки открыть космическое радиоизлучение, в том числе излучение ядра нашей Галактики, считали, что оно имеет, подобно оптическому излучению, тепловой характер. И, действительно, все нагретые тела излучают, кроме света, ещё и радиоволны. Однако, интенсивность радиоизлучения ядра галактики была гораздо выше, чем того требовал закон Планка. Кроме того, если закон Планка предсказывал рост интенсивности радиоизлучения по мере роста его частоты (закон Джинса), то наблюдения показывали обратную зависимость: более коротковолновое и высокочастотное излучение оказывалось слабее.

Поэтому В.Л. Гинзбургом и другими были предложены экзотические нетепловые механизмы генерации радиоизлучения космообъектами, в первую очередь, — синхротронный и тормозной. Эти механизмы, основанные на вращении релятивистских электронов в сильных магнитных полях, выглядят крайне искусственно, а, потому, имеют в космосе ограниченное значение, будучи ответственны разве что за слабое радиоизлучение планет и звёзд. Зато, если истинная природа мощного радиоизлучения тепловая, то все его особенности легко объяснить по эффекту Ритца, сдвигающему максимум теплового излучения звёзд из оптики в радиодиапазон (словно у тел низкой температуры), в котором и воспримется энергия звезды. Тогда, в радиодиапазон попадёт и ниспадающая ветвь планковского спектра (Рис. 144), и спектр радиоизлучения придётся описывать уже не законом Джинса, а законом Вина, говорящим о падении интенсивности излучения с ростом частоты, что и наблюдается у космических радиоисточников. Не зря, вид спектра пульсаров и других радиоисточников во многом напоминает спектр излучения абсолютно чёрного тела, только с очень низкой температурой и максимумом, сильно сдвинутым в низкочастотную область (не случайно, на частотах f<100 МГц, где начинается "завал" спектра пульсаров, становится видна и восходящая ветвь планковского спектра, описываемая законом Джинса u~f2, ибо пульсары в этом диапазоне дают спектр, вида u~f-α, где спектральный индекс α=-2 [151]). Но именно такой мощный сдвиг оптического спектра звезды мог бы произвести эффект Ритца.

И, напротив, если эффект Ритца сдвинет спектральный максимум в высокочастотную область, то сильно вырастет излучение в рентгеновском и гамма-диапазонах, словно у тела с гигантской цветовой температурой Tc. И, точно, у рентгеновских вспышек барстеров спектр идентичен спектру излучения абсолютно чёрного тела, с немыслимо высокой эквивалентной температурой T≈7×107 K [151]. Разумеется, такая температура Tc, найденная из закона смещения Вина Tc=b/λmax,— это лишь иллюзия от эффекта Ритца, повысившего в 103–104 раз частоту f теплового излучения звезды с температурой T≈104 K. Эффект и переводит излучение из оптики (f=1015 Гц) в рентген (f=1018–1019 Гц), с пропорциональным сокращением длины волны λmax спектрального максимума и ростом цветовой температуры Tc — в тысячи раз. Впрочем, даже эти вспышки барстеров пытаются интерпретировать как проявление синхротронного излучения крутящихся электронов, генерирующих сложный спектр, который, отчасти, подобен спектрам крутящихся по орбите звёзд, причиной чему тоже общий для этих явлений эффект Ритца (§ 1.11). Но, раз летящие по орбите звёзды сами генерируют такой спектр, что объясняет повторяемость вспышек и их огромную энергию (это энергия теплового излучения звезды), то ни к чему привлекать ещё и вращение непонятно откуда взявшихся сверхбыстрых электронов в непонятно как возникших сверхсильных магнитных полях. Так же и пики (гиролинии) на сплошном рентгеновском спектре пульсаров [151], вызваны, отнюдь, не синхротронным излучением электронов в магнитном поле звёзд, а эффектом Ритца, сдвигающим оптические эмиссионные линии атомов в рентгеновский диапазон. Таким образом, барстеры и рентгеновские пульсары, вопреки мнению Брэчера [6], не отвергают, а блестяще подтверждают БТР. Ведь если бы теория Ритца не выполнялась, и ритц-эффект преобразования спектра не работал, рентгеновские источники вообще бы не наблюдались.