ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 117
Скачиваний: 0
92 ГЛАВА 4
случаях повторяется через характерное время, равное, если судить по источнику Центавр А, вероятно, 107 лет.
Это, по-видимому, главная физическая проблема, ко торая стоит сейчас перед астрофизиками. В предлагае мых решениях нет недостатка. Трудность заключается в том, что все они неизбежно сложны, и любое из них очень нелегко подвергнуть строгому анализу. Поэтому затруднительно с определенностью указать, какие из предложенных моделей можно было бы отбросить. Большинство из них можно видоизменить, и притом вполне разумным образом, чтобы удовлетворить всему
разнообразию |
наблюдаемых |
фактов. |
По |
этой |
причине |
|||||
мы |
ограничимся только тем, |
что |
перечислим некоторые |
|||||||
из |
них: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Аннигиляция вещества |
и |
антивещества. |
|
||||||
|
2. Катастрофический гравитационный коллапс, кото |
|||||||||
рый затем |
сменяется |
расширением |
(и |
в ходе |
которого, |
|||||
возможно, |
происходят |
некоторые ядерные |
реакции). |
|||||||
|
3. Частые |
столкновения в тесных |
ансамблях |
звезд. |
4.Цепная реакция взрывов сверхновых.
5.Гидромагнитно-гравитационная неустойчивость (ва риант, отличающийся грандиозными масштабами от
процесса, который |
предложен для |
объяснения |
солнеч |
|||
ных |
вспышек). |
|
|
|
|
|
6. |
Неустойчивости, |
связанные с |
быстрым вращением |
|||
сильно намагниченных |
тел |
(аналогично модели |
пуль |
|||
сара в виде вращающейся нейтронной звезды) . |
|
|||||
Вероятно, для |
решения |
этой |
увлекательной |
проб |
лемы нужны не гениальные догадки, а медленное на копление знаний, за которым должно последовать вни
мательное изучение всех альтернатив. |
Можно надеять |
ся, что таким внешне малоэффектным |
способом будет |
в конце концов понято одно из самых грандиозных явле ний природы.
Г Л А В А 5
К В А З А Р Ы
Введение
Одно из неудобств в астрономии состоит в том, что часто классу объектов еще до того, как станет понятна их природа, дается описательное название. Вполне есте ственно, что такое название нередко вводит в заблужде
ние и иногда может |
стать реальным барьером для ясного |
|||
понимания |
явления. |
Называйте |
объект |
«радиозвездой» |
в течение достаточно |
длительного времени (как это было |
|||
па заре радиоастрономии), и будет трудно |
вспомнить,что |
|||
з го может |
быть вовсе и не звезда |
в обычном смысле этого |
||
слова (большинство |
источников |
в радиокаталогах в дей |
ствительности являются радиогалактиками) . Подобный семантический недостаток до некоторой степени присущ и названию объектов, которым посвящена эта глава. Сна чала их называли квазизвездными объектами или сокра щенно квазарами (против последнего названия особенно возражали калифорнийские астрономы, но оно стало общепринятым) . Затем Сэндедж открыл объекты, кото рые он назвал квазизвездными галактиками (их назы вали т а к ж е радиоспокойными квазарами, голубыми зве здообразными объектами, «ннтерлоперами»). Мы увидим далее, что их свойства аналогичны свойствам квазаров во всех отношениях, за исключением относительно сла бого радиоизлучения. Следуя Б е р б и д ж а м , мы будем по этому для обоих типов источников использовать название квазизвездные объекты или квазары . Оно тоже предпо лагает более тесную связь с настоящими звездами, чем есть на самом деле, но, по-видимому, не стоит придумы вать совершенно новое название.
|
|
|
КВАЗАРЫ 95 |
выполненным главным образом |
в Д ж о д р е л л |
Бэн.к, стали |
|
известны |
угловые диаметры |
самых ярких |
источников |
каталога |
ЗС. Некоторые из них оказались |
чрезвычайно |
маленькими и представляли поэтому особый интерес. Позднее выяснилось, что это было до некоторой степени случайностью, приблизившей открытие квазаров, так как многие из них в действительности имеют значительные угловые размеры в радиодиапазоне. Как бы то ни было,
|
1 |
, |
I |
У I і \ I ->-^' У I |
I I \ І |
I |
I |
I 1 T S J |
1 |
||
|
3000 |
|
|
W00 |
5000 |
|
|
BODO |
|
7000 |
|
|
|
|
|
|
Длина волны, А |
|
|
|
|
||
Рис. |
42. |
Спектральные характеристики фильтров U, В и |
V и глаза. |
||||||||
в |
1960 |
г. тот факт, что источники |
З С 4 8 , |
ЗС286, |
ЗС 196 |
||||||
и |
ЗС 147 |
имеют |
необычайно |
малые |
угловые |
размеры, |
|||||
считался |
весьма |
знаменательным. |
В |
сентябре |
того ж е |
года Сэндедж сфотографировал на 5-метровом телескопе области неба вблизи первых трех источников. Мэттыоз, изучив эти фотографии, установил, что во всех трех случаях в пределы прямоугольника ошибок попадает только один объект, который по внешнему виду казался звездой (рис. 41). В октябре Сэндедж получил спектр
ифотоэлектрические цвета звезды, расположенной
вблизи ЗС 48. Он доложил свои результаты на декабрь ском съезде Американского астрономического общества, однако подробное сообщение об этой работе не было опубликовано вплоть до 1963 г.
96 ГЛАВА 5
Оптический спектр З С 4 8 был очень необычным. Он состоял из широких эмиссионных линий, которые в то
время не |
смогли |
отождествить. Д о |
некоторой |
степени |
|||||
необычным |
оказался т а к ж е и |
цвет |
ЗС 48, хотя |
он |
и |
не |
|||
был уникальным, — такие |
ж е |
цвета |
имеют |
белые |
кар |
||||
лики, бывшие новые и неправильные переменные типа U |
|||||||||
Близнецов. Цвет |
объекта |
получают,- |
измеряя |
его |
блеск |
||||
в трех различных областях длин волн U, В |
и |
V |
(U |
— |
|||||
ультрафиолетовый, В— голубой, V—видимый). |
|
Эти |
об |
ласти выделяются при помощи фильтров с подходящими спектральными характеристиками (рис. 42). Если интен
сивности U, |
В |
и V измерены в логарифмической ш к а л е |
|
в звездных |
величинах, |
то цвета можно представить в |
|
виде разностей |
U — Б |
и В — V, которые дают отношение |
интенсивностей. На рис. 43, а показаны цвета звезд глав
ной последовательности. По |
осям |
отложены |
величины |
U — В и В — V. В отличие от |
звезд |
главной |
последова |
тельности белые карлики, бывшие новые и неправильные переменные занимают другую область этой диаграммы (рис. 43,6). Физическая причина такого различия за ключается в том, что звезды главной последовательности холоднее других звезд, поэтому водород в их внешних слоях находится в невозбужденном состоянии и может поглощать некоторую долю ультрафиолетового излуче ния, идущего от внутренних частей. В более горячих звездах в большинстве атомов водорода электроны воз буждены на энергетические уровни гораздо выше основ ного и поэтому поглощают очень мало ультрафиолето вого излучения. Обычно говорят, что звезды, попа дающие на двухцветной диаграмме в область белых карликов, имеют ультрафиолетовый избыток, хотя логич ней было бы сказать, что звезды главной последователь ности имеют дефицит ультрафиолетового излучения.
Поскольку З С 4 8 на двухцветной диаграмме лежит очень близко к области белых карликов, можно заклю чить, что его поверхность горячая и к тому ж е очень маленькая . Настоящую загадку представлял его эмис сионный спектр (рис. 44), линии которого не могли отождествить. В конце декабря 1962 г. была предпри нята попытка объяснить этот спектр аномально высоким возбуждением, которое порождает неизвестные линии.
J |
I |
I |
I |
I |
L |
- Д 4 -0,2 |
0 |
0,2 |
Ofi |
0,6 |
0,8 |
|
|
B-V |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
I |
I |
I |
I |
1 |
I- |
I |
I |
-0.4 |
-0,1 |
0 |
0,1 |
Ob |
0,6 |
0,S |
\ßw |
|
|
|
B-V |
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
Рис. 43. a — двухцветная диаграмма для звезд главной последо вательности, б — двухцветная диаграмма для белых карликов,
бывших новых и неправильных переменных, которая показывает, что для этих звезд характерен ультрафиолетовый избыток цвета по сравнению со звездами главной последовательности. Квазары имеют такой же ультрафиолетовый избыток цвета.
4 Зак. 595
К В А З А Р Ы |
99 |
меньше \" . Столь замечательным достижением мы обя
заны Хазарду, Маккею и Шимминсу. |
Они использовали |
Паркский телескоп для наблюдения |
покрытия З С 2 7 3 |
Луной. По счастливой случайности в 1962 г. в Парксе можно было наблюдать три покрытия З С 2 7 3 Луной. По скольку положение лунного края известно для любого момента времени с очень высокой точностью, тщательно регистрируя время исчезновения и появления источника,
можно очень точно |
определить его положение. Но это |
В А |
А + В |
|
|
Імин 1 мин |
-30 |
мин Імин |
1 MÜH |
Рис. |
45. |
Наблюдения |
радиоизлучения ЗС 273 В во время покрытия |
||
Луной 5 |
августа 1962 |
г. |
|
|
|
еще |
не все. Источник |
не исчезает |
и не появляется совер |
шенно внезапно — край Луны действует как дифракцион ный экран, и возникает дифракционная картина. На блюдая ее, можно оценить размеры источника и полу
чить кое-какую информацию |
о его |
структуре. |
|
В описываемом случае |
была |
получена |
прекрасная |
дифракционная картина (рис. 45), |
почти не |
уступающая |
тем, которыми иллюстрируются учебники оптики. Хазард,
Маккей |
и Шимминс нашли, что радиоисточник состоит |
|||||
из двух |
компонент |
А |
и В, отстоящих |
друг от друга на |
||
20" (рис. 46). Меньшая |
из двух компонент ЗС273В |
(она |
||||
до сих пор |
разрешена не полностью) совпадает по |
поло |
||||
жению |
с |
голубой |
звездой звездной |
величины |
1 3 т |
(рис. 46). Согласие в положениях было настолько хоро шим, что отождествление сразу было признано совер-- шенно надежным . Такое совпадение положений до
4*