Файл: Шама Д.В. Современная космология.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

Р А Д И О Г А Л А К Т И КИ 75

1959 г., получил

название ЗС. Он

содержит

471 ис­

точник.

 

 

 

Дальнейшие

работы показали,

что и этот

каталог

имеет значительные недостатки, и в 1962 г. Беннет опубликовал ревизованный каталог ЗС, который, по-ви­ димому, действительно практически свободен от оши­ бок. Этот каталог имел важнейшее значение в истории радиоастрономии. В течение многих лет он был глав­ ным списком радпообъектов северного полушария, ко­ торым пользовались для их изучения в радио- и оптиче­ ском диапазонах, о чем свидетельствует тот факт, что многие замечательные объекты имеют номера по ката­

логу

ЗС. Только

теперь эта его роль начинает перехо­

дить

к выполненным позднее обзорам 4С и 5С. Стоит

т а к ж е

отметить,

что ревизованный каталог ЗС — прак­

тически полный список радиоисточников ярче 9 единиц

потока*)

на частоте 178

М Г ц в области

склонений от

—5 до

+ 9 0 ° . Таких

источников насчитывается 328.

В

этот

период

многое

было сделано

т а к ж е австра­

лийскими радиоастрономами. С 1958 по 1961 г. Миллс, Сли и Хилл опубликовали обширный каталог. Затем, когда вступило в строй 64-метровое параболическое зеркало в Парксе, под руководством Болтона был вы­ полнен большой обзор, имевший такое ж е значение для южного полушария, как обзор ЗС для северного.

Таким образом, в течение последних 20 лет продви­ нулись от открытия первого радиоисточника до ситуа­ ции, которая может показаться читателю бесконечным «каталогом каталогов» таких источников. На самом деле каталогов существует гораздо больше, чем пере­ числено здесь, и продолжают создаваться все новые. Радиоастрономы оказались в положении, сходном в не­ которых чертах с тем, в котором находились астрономыоптики во времена Гершеля, когда создание звездных

каталогов з а к л а д

ы в а л о

основу для

изучения

нашей Га­

лактики. Правда,

радиокаталоги, как мы увидим ниже,

внесли гораздо

больший вклад в

изучение

Вселенной

за пределами

нашей

Галактики,

чем самой Галак ­

тики.

 

 

 

 

 

*) 1 единица потока = 10-*s Вт/(м2 -Гц).


76 ГЛАВА 4

О п т и ч е с к о е о т о ж д е с т в л е н и е р а д и о и с т о ч н и к о в

Положение первых радиоастрономов напоминало по­ ложение первых астрономов-оптиков еще в одном важ ­ ном отношении: они тоже не знали, как далеко нахо­

дятся изучаемые ими объекты. Они не

могли д а ж е

считать Солнце типичным радиопсточником

(а Солнце —

радионсточннк!), хотя оно является типичной звездой. Первые измерения параллаксов дали, как некогда для звезд, лишь довольно близкий нижний предел. Так, Райл и Смит нашли этим методом, что радиоисточники Лебедь А и Кассиопея А находятся дальше 2 - Ю 1 6 см, т. е. вне Солнечной системы, но не обязательно на рас­ стояниях ближайших звезд. Наибольшие надежды на дальнейший прогресс в этой области возлагались на по­

пытки найти для

каждого радиоисточника связанный с

ним

оптический объект,

поскольку в оптической астроно­

мии

разработано

много

методов определения расстоянии

до светил. Конечно, заранее гарантировать успех было нельзя. Д а ж е и теперь большинство радноисточников, ко­ торые используются для статического анализа, напри­ мер при изучении зависимости число источников — плот­

ность потока

(гл. 6), все

еще

не имеют

оптических

ото­

ждествлений.

 

 

 

 

 

Д л я

отождествления

радиоисточника

с оптическим

объектом

еще

недостаточно,

чтобы последний был

по

своей яркости доступен фотографированию на большом телескопе. Решающей величиной является неопределен­ ность в радиоположении источника. На заре радио­ астрономии в пределах прямоугольника ошибок радио­ координат содержалось большое количество оптических объектов, что делало отождествление очень трудным. Единственно, на что оставалось, в то время надеяться, — это что оптический объект, возможно, в каком-то отно­ шении должен быть аномальным в результате проявле­ ния возмущений, которые привели к возникновению радиоисточника. Вероятность того, что аномальный

объект

случайно попадет в прямоугольник ошибок,

крайне

мала .

ІІо этой причине на первых порах радиоисточники отождествлялись в основном с аномальными объектами,


78 ГЛАВА 4

однако это никоим образом не означает, что большин­ ство оптических объектов, связанных с радионсточниками, являются аномальными. В самом деле, как только радиокоордииаты стали определять достаточно точно, выяснилось, что в большинстве своем такие объекты не показывают особых аномалий. Повышение точности определения радноположений продолжается и по сей день и является в настоящее время важнейшей пробле­ мой, так как все яркие в оптическом диапазоне источ­ ники уже отождествлены и теперь возникла необходи­ мость искать отождествления с более слабыми оптиче­ скими объектами. Слабых объектов гораздо больше, чем ярких, поэтому прямоугольник ошибок нужно значи­ тельно уменьшить, чтобы исключить возможность слу­ чайного совпадения.

Первое

оптическое

отождествление

радиоисточников

принадлежит Болтону, Стенли и Сли

(1949 г.). Они

предположительно

отождествили

радиоисточник

Те­

лец А с Крабовидной туманностью, Деву

А с

галактикой

NGC 4486

и Центавр А

с галактикой

NGC5128. Впо­

следствии

эти отождествления

полностью

подтверди­

лись. Все эти объекты

исключительно

интересны:

их

вид в радиолучах

и

в

видимом свете

показан

на

рис. 32—34 *). О Крабовидной туманности

мы рассказали

в гл. 1 и 2. Она является

остатком

сверхновой

и главным

проявлением связи между грандиозным взрывом и силь­ ным радиоисточником. Как мы видели, поляризация ра­ дио- и оптического излучений этой туманности служит хорошим доказательством того, что она пронизана маг­ нитными полями, в которых движутся релятивистские электроны, генерирующие синхротронные радио- и опти­ ческое излучения. Подобная связь между поляризацией в радио- и оптическом диапазонах считается общим свой­

ством

радиоисточников.

П р а в д а , часто

интенсивность

поляризованного

оптического

излучения

оказывается

слишком

слабой

и поэтому его нельзя обнаружить. Тем

не менее

в Деве А его смогли зарегистрировать (рис . 33) .

*)

Примечание

при корректуре.

Все эти объекты, как стало из«

вестно, являются источниками

рентгеновских лучей. (См, примечание

переводчика на стр. 48, — Прим,

перев.)



82 ГЛАВА .1

З а отождествлением этих трех источников последо­ вало открытие в 1950 г. Райлом, Смитом и Элсмором радиоизлучения туманности Андромеды (рис. 35) и не­ которых других близких галактик. Мощность их радио­ излучения сравнима с мощностью радиоизлучения Млечного Пути; а интегральная мощность по всему диапазону длин волн составляет около 103 8 эрг/с, что

значительно

меньше

мощности

оптического

излучения

этих галактик 1044 эрг/с. Это,

как

мы увидим,

совер­

шенно

отличается

от

того, что

имеет

 

место

для

радио­

галактик.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годом,

когда

многое

стало

ясно,

явился

1954

г.

Б а а д е

и

Минковский

отождествили

радиоисточник

Ле­

бедь А с самым

ярким

членом слабого

скопления

галак­

тик (рис.

36).

Д о

этого

момента радиоастрономы при­

держивались

взгляда,

что

большинство

радиоисточников

находится в нашей Галактике (отождествления источ­ ников Дева А и Центавр А были в то время под вопро­ сом) . Общепринятым было мнение, что радиофон от Млечного Пути обусловлен суммарным излучением этих источников. Гипотеза о том, что это излучение приходит из межзвездного пространства и имеет синхротронную

природу, в те годы только постепенно начинала

завое­

вывать признание (за исключением С С С Р , где она

с са­

мого начала была принята некоторыми физиками, в частности В. Л . Гинзбургом) .

Используя

более точные радиокоординаты, Б а а д е и

Минковский

подтвердили отождествления радиоисточ­

ников Телец А, Дева А и Центавр А и отождествили, как было сказано выше, Лебедь А. Последнее отождествле­ ние основывалось на радиокоординатах, полученных Смитом, которые имели точность I s по прямому восхож­ дению и около Г по склонению. Важность этого резуль­ тата заключалась в том, что впервые был отождествлен действительно мощный источник. Метод, которым это было сделано, стал классическим в радиоастрономии.

Минковскому

удалось сфотографировать

оптический

спектр

Лебедя А, который показывал красное

смещение

б л Д =

0,057,

что

соответствует

скорости

удаления

17 000

км/с.

Предполагая,

что

это

красное

смещение

подчиняется

закону

Хаббла

(гл.

3),

Минковский нашел