Файл: Иноземцев, Г. Г. Незатылованные шлицевые червячные фрезы-1.pdf

и ядер галактик, так как ротационный характер движений приводит к циклической модуляции потока излучения и пульсирующему ис­ течению вещества [91, 93].

Магнитное поле играет важную роль, влияя на характер движе­ ний и на структуру звезды. Кроме того, магнитное поле может из­ менить условие начала истечения вещества и темп истечения, а так­ же задавать мощность нетеплового излучения, т. е. влиять на ско­ рость эволюции звезды. Максимальная продолжительность квази­ статической эволюции xevoi моделей магнитоида с различным

ляемого по продолжительности теплового высве­

характером вращения показана, в зависимости от напряженности магнитного поля, на рис. 6 [90]. Согласно расчетам этой работы, верхний предел xevoi и энерговыделения за это время составляют для «холодного» магнитоида соответственно 5-107 лет и 10% Мс2; реалис­ тические границы с учетом тепловой энергии в пять раз ниже. Расчет эволюции конкретной реализации магнитоида в виде однородно вращающейся сверхмассивной звезды с диполеподобным магнитным полем, энергия которого близка к гравитационной (см. рис. 6, модель 4), проделан в работе [91]. В ходе векового квази­ статического сжатия радиус магнитоида уменьшается до величины

на большой телесный угол, «обволакивает» магнитоид и, поглощая его магнито-дипольное излучение, ускоряется до энергии Е/тс2 ~ ~ 103. Синхротронное излучение релятивистских электронов в маг­ нитном поле магнитоида попадает в далекий инфракрасный диапа­ зон. Таким образом, истекающая плазма эффективно перерабатывает низкочастот­

рассматриваемой модели, показано на рис. 7.

Магнитно-дипольные потери магнитоида приводят к уменьшению угла х между магнитной и вращательной осями [91]. Поскольку L m d ос sin2 % [см. формулу (1.4)], то Lmd, достигнув максимума, на­ чинает уменьшаться. Такое поведение Lma соответствует ожидаемому вековому изме­ нению активности ядер галактик и кваза­ ров как некоему их «возгоранию», достиже­ нию максимума активности и последую­ щему ее «затуханию».

Указанное в § 1.2 сходство во многих отношениях между квазарами (QSS) и квазагами (QSG), между Л/-галактиками (NG) и голубыми ком­

рис. 8. Горизонтальные черточки на рисунке отделяют генети­ чески не связанные популяции, а вертикальные указывают их «возбужденное» состояние. Под последним понимается формиро­ вание магнитоида внутри ядра галактики, в результате чего появ­ ляются значительное нетепловое излучение, выбросы газовых масс и т. д.

SyG, sRG, NG и QSS, помещенные на концах вертикалей в ка­ честве «потолка», представляют собой экстремали (огибающие) соответствующих состояний ядер с менее мощным излучением. В нормальных галактиках (Е, S, реже Ir) эти промежуточные со­ стояния («возбужденные» ядра), обозначенные как е. п (excited nuclei),

36

наблюдаются в виде компактных радио-, инфракрасных, оптических источников (вследствие их активности нормальная галактика может

а представляют также некоторое промежуточное «возбуждение», аналогичное «возбужденным» ядрам у нормальных галактик. Мы полагаем,что «основные» состояния NG и QSS — это наиболее мас­ сивные компактные галактики (обозначенные на рис. 8 С1 и С2 ). Согласно обстоятельному исследованию [961, где проанализированы

Рис. 8. Расширенная хаббловская последователь­ ность галактик.

ставляют крайне неоднородную группу объектов с абсолютной светимостью в пределах от — 15'" до — 23т . Среди них, в частности,

со сказанным выше, как особые компактные галактики, т. е. звезд­ ные системы. На существование звезд в квазарах и /V-галактиках указывает тот важный факт, что в нескольких NG и близких QSS обнаружены абсорбционные линии кальция (Н и К Са II), а также так называемая G-полоса [47]. Эти же линии найдены в спектрах многих BCG, а также SyG и радиогалактик и обоснованно интерпре­ тированы как звездные линии поглощения, типичные, как извест­

фертовские галактики рассматриваются как результат воздействия некоего «оператора» на ядро нормальной галактики, переводящего это ядро в состоя­ ние высокой активности.

37

нашей Галактики 107—10s лет назад, последствия которой наблю­ даются сейчас в виде движущихся от ядра в двух приблизительно противоположных направлениях облаков нейтрального водорода. Кинетическая энергия их движения сравнима с наблюдаемой в сейфертовских галактиках. Таким образом, наша Галактика могла пройти стадию SyO. В пользу этого свидетельствует и обнаружение сравнительно слабого инфракрасного источника в ядре Галактики.

Согласно рассматриваемой концепции, переход галактики в «возбужденное» состояние, связанный с формированием магнитоида в ее ядре, должен периодически повторяться. Магнитоид может завершить свое существование в ядре скорее не коллапсом, а взрывом (или множественными взрывами) ядерной природы, рас­ сеивающим большую часть его массы [84], хотя этот вопрос нужда­ ется в дальнейшем теоретическом анализе. Между тем наблюдатель­

К сожалению, достоверных наблюдательных данных для разных популяций о «скважности» (отношении продолжительности «воз­ бужденной» фазы к «пассивной») до настоящего времени нет.

эволюции ядра может служить эффективным источником воспроиз­ водства магнитоидов в ядрах галактик. Обнаружение больших коли­ честв нейтрального водорода в компактных галактиках [102] делает эту возможность довольно привлекательной.

Хотя концепция магнитоида как источника активности квазаров и ядер галактик—наиболее разработанная рабочая гипотеза, охва­ тывающая существенные черты наблюдаемых явлений, она еще да­ лека от завершенности. Данная концепция нуждается в дальней­ шей конкретизации, особенно касающейся начальной и конечной фаз эволюции магнитоида (подробнее см. обзор [66а]).

§ 1.4.

«ГОРЯЧАЯ» ВСЕЛЕННАЯ

Открытие расширения Метагалактики (§ 1.1), предсказанного теорией Фридмана, указывает на настоятельную необходимость считаться и с теми выводами этой теории, которые относятся к бо­ лее ранним стадиям расширения.

Модели Фридмана, служащие основой релятивистской космоло­ гии, исходят и з предположения об однородности и изотропии Все­ ленной. Исследования распределения видимой материи (галактик) показывают, что неоднородность и анизотропия в и х распределении

38

становятся малозаметными начиная с масштабов г ~ \00 Мпс = = 3-102 6 см. Таким образом, наблюдаемая иерархия галактик при­ ближенно удовлетворяет фридмановским постулатам еще в масшта­ бах, много меньших видимых размеров Метагалактики ct ж 1028 см.

А . Д И Н А М И К А М Е Т А Г А Л А К Т И Ч Е С К О Г О Р А С Ш И Р Е Н И Я В О Ф Р И Д М А Н О В С К И Х М О Д Е Л Я Х

Приведем здесь некоторые сведения из релятивистской космо­ логии, нужные для понимания дальнейших разделов. Более по­ дробное изложение затрагиваемых вопросов можно найти во многих

имеют лишь относительные расстояния, выраженные через некото­ рый произвольный масштабный фактор R, зависящий только от

Здесь р — давление; р — плотность массы, связанная с плотностью

0,1 — постоянная кривизны, отвечающая гиперболическому, плос­ кому или сферическому пространству соответственно.

Динамика метагалактического расширения описывается реше­ нием уравнений (1.10)—(1.12), но, как оказывается [106], характер поведения R (t) обнаруживается уже в рамках ньютоновской ме­ ханики. Эти результаты легко воспроизводимы.

Рассмотрим вначале случай «пыли», когда давлением р можно

что, конечно, при р = 0 — следствие уравнений (1.10) или (1.11), которые в этом случае эквивалентны друг другу и сводятся к зако-

* Здесь и всюду в дальнейшем космологический член А положим равным нулю.

39