Explozii spațiale. Explozii în nucleele galaxiilor Explozie galactică

Istoria acestei galaxii extraordinare a început în 1774, când astronomul și matematicianul german Johann Elert Wode a făcut prima înregistrare despre ea care ne-a ajuns în jurnalul său: „a observat o pată de formă alungită și contururi cețoase”. În august 1779, galaxia a fost descoperită independent de francezul Pierre Mechain și raportată lui Charles Messier, care a inclus-o curând în celebrul său catalog sub numărul 82. Sub acest număr ea este acum cunoscută de toți astronomii.

M82 a rămas un obiect neremarcabil până în 1871, când astronomul irlandez William Parsons l-a privit prin reflectorul său de 182 cm, la acea vreme cel mai mare din lume. Galaxia i-a atras imediat atenția cu o structură neobișnuită de benzi întunecate de praf și pete care îi traversează corpul alungit.

În 1963, astronomii americani Linde și Sandage au decis să afle de ce culoarea portocalie-roșu a acestei galaxii neregulate nu corespundea deloc cu spectrul ei timpuriu (A2). De obicei, atunci când culoarea unei stele sau galaxii este mai roșie decât ar trebui, pe baza spectrului lor, suspiciunea cade imediat asupra prezenței materiei difuze. S-a dovedit că există o mulțime de ea în M82 - în imaginile din linia de hidrogen (H α) au apărut cu adevărat filamente gazoase uriașe, extinzându-se de ambele părți ale limbului galaxiei timp de 10.000 de ani lumină. ani (aceste filamente se văd și mai bine în fotografia prezentată aici, care a fost obținută în luna februarie a acestui an cu ajutorul telescopului Subaru de 8,3 m). Măsurătorile suplimentare au arătat că gazul zboară din galaxie cu o viteză de aproximativ 1000 km/s (!), ceea ce i-a determinat pe astronomi să tragă o concluzie uluitoare: M82 „explodează”!

Ce a provocat explozia? Sandage a prezentat o ipoteză că activitatea lui M82 se datorează unor procese încă necunoscute care au loc în nucleul său. Astfel, din vechea idee a lui Walter Baade și Rudolf Minkowski, care și-au propus să caute cauza activității galaxiilor în ciocnirile lor reciproce, s-a făcut un pas într-o direcție complet diferită.

Studii ulterioare au arătat că M82 este deținătorul recordului printre galaxiile din infraroșu - un indicator clar al procesului de formare rapidă a stelelor. Dar de unde vine materialul necesar pentru aceasta? La început, astronomii au sugerat că M82 „plutea” într-un nor de praf uriaș, a cărui substanță, căzând în regiunile centrale ale galaxiei, hrănește o naștere atât de intensă a stelelor. Cu toate acestea, o descoperire făcută în 1977 i-a făcut pe astronomi să întoarcă capul spre galaxia M81, situată la doar 37" de M82. Între aceste sisteme a fost descoperită o adevărată punte de hidrogen neutru, ceea ce înseamnă că aceste galaxii au fost cândva mult mai aproape una de alta. prieten. decât astăzi. Deci, înapoi din nou, la ipoteza de coliziune a lui Baade și Minkowski?

O piatră de hotar majoră în această istorie a venit în 1980, când George Raik a arătat că modelul observat poate fi explicat pe deplin prin „obișnuit” procese stelare nașterea și moartea stelelor. Totodată, a fost introdus termenul de „formație explozivă de stele”, care descrie acel colț de spațiu în care stele noi se formează extrem de rapid și eficient într-un interval scurt de timp de câteva zeci sau sute de milioane de ani.

Următorul succes important a fost obținerea în 1985 a unei imagini detaliate a galaxiei, care a făcut posibilă rezolvarea nucleului său în surse punctiforme minuscule. Ele par a fi rămășițe de supernovă care ar trebui să fie sateliți naturali formarea stelelor explozive. Într-adevăr, în masa totală a stelelor născute, o anumită proporție ar trebui să cadă și asupra unor corpuri de iluminat masive, care își încheie destul de repede viața cu o explozie colosală. Sursa de energie era acolo!

Odată cu lansarea pe orbită a telescopului cu raze X Chandra, a devenit posibil să se examineze cele mai strălucitoare rămășițe de supernove și stele duble cu raze X. Unele dintre petele văzute în această imagine sunt probabil cele mai strălucitoare raze X cunoscute până în prezent. stele duble, iar strălucirea difuză a gazului este cauzată de încălzirea acestuia la o temperatură de câteva milioane de grade - pentru o regiune cu formare de stele atât de intensă, aceasta este norma.

Așadar, s-a dovedit că gazul care zboară din galaxie cu astfel de filamente bizare poate atrage energie în procesul de formare rapidă a stelelor, însoțit de explozii puternice de supernova. Și, deși astăzi aproape toată lumea este de acord că aceste izbucniri sunt cele care alimentează activitatea lui M82, se pare că vor exista mult mai multe întorsături și întorsături neașteptate în istoria studiului acestei galaxii.

SUPERUNDE GALACTICE sau explozii în miezul galaxiei noastre

În prima jumătate a secolului al XX-lea, oamenii de știință nici măcar nu știau asta explozii în miezul galaxiei noastre poate reprezenta o amenințare pentru pământ. Rapoarte despre explozii extrem de puternice care au avut loc în nucleele unor galaxii au început să apară abia la sfârșitul anilor 1950 și începutul anilor 1960. Curând, astronomii au început să vorbească despre faptul că o astfel de activitate violentă este, poate, un fenomen relativ comun, care se repetă periodic în nucleele tuturor galaxiilor, inclusiv ale noastre.

Cu toate acestea, ei nu erau deloc îngrijorați că centrul Căii Lactee era capabil să explodeze periodic, deoarece, așa cum credeau ei, particulele ejectate de raze cosmice nu vor ajunge pe Pământ. În opinia lor, câmpurile magnetice interstelare din miezul galaxiei vor servi ca un fel de plasă de siguranță care nu permite particulelor cosmice încărcate electric să se îndepărteze mai mult de câteva sute de ani lumină. Oamenii de știință, de exemplu, credeau că liniile câmpului magnetic al Căii Lactee sunt perpendiculare pe direcția razelor cosmice. Cu un astfel de aranjament, aceste câmpuri ar crea forțe capabile să schimbe direcția particulelor și să le facă să se rotească în spirale strânse, prinzându-le și ținându-le astfel. Un studiu publicat în 1964 a prezis că întârzierea particulelor cosmice va fi atât de lungă încât ar dura milioane de ani înainte ca acestea să se răspândească prin sistemul solar. Până în acel moment, energia explozivă va fi atât de slăbită încât creșterea nivelului radiației de fond în regiunea Pământului va fi de doar câteva procente. După cum vom vedea în curând, această teorie este incorectă, deoarece liniile câmpului magnetic al galaxiei sunt situate în principal paralele cu traiectoriile exterioare ale acestor particule, și nu transversal.

În plus, astronomii au supraestimat cu mult lungimea intervalelor dintre explozii, crezând că acestea apar nu mai mult de o dată la 10-100 de milioane de ani. Astfel de estimări umflate au fost rezultatul unor concepții greșite despre galaxiile radio cu doi lobi. Acestea sunt galaxii cu nuclee care emit activ raze cosmice, pe ale căror laturi sunt două districtul major, așa-numiții lobi radio, unde razele cosmice care zboară spre exterior emit o cantitate imensă de unde radio. Deși aceste petale acoperă o suprafață de milioane de ani lumină, radiația lor poate fi explicată cu ușurință prin explozia nucleului galactic, proces care durează de la 1000 la 10.000 de ani. Cu toate acestea, radioastronomii au concluzionat în mod incorect că aceste particule de raze cosmice sunt produse de explozii nucleare, un proces care durează milioane de ani și urmat de o fază liniștită care durează până la 100 de milioane de ani. Văzând că nucleul galaxiei noastre este în prezent destul de inactiv, au decis că această fază liniștită va dura și multe zeci de milioane de ani. Deși dovezile contrare (că explozii relativ mari au avut loc în centrul Căii Lactee în ultimii 10.000-100.000 de ani1-2) au început să sosească încă din 1977, astronomii au crezut cumva că acele explozii au fost nesemnificative și întâmplătoare. perioada în care miezul, în general, era într-o stare de calm.

Mesajul zodiacal pictează o imagine complet diferită. Din ea reiese că explozii în miezul galaxiei noastre capabilă să afecteze în mare măsură Pământul și să schimbe grav viața locuitorilor săi și că, în special, o astfel de explozie a afectat planeta noastră înainte de sfârșitul ultimei ere glaciare. Dacă cele de mai sus sunt adevărate, atunci exploziile în nucleele galaxiilor au loc mult mai des decât cred astronomii moderni. În acest sens, nu avem de ales decât să propunem o nouă ipoteză despre exploziile nucleelor ​​galactice. Iată rezumatul ei:

1. Miezul Galaxiei noastre intră periodic într-o fază explozivă, în timpul căreia generează un flux intens de particule de raze cosmice (electroni, pozitroni și protoni). În acest caz, se eliberează la fel de multă energie ca și foarte focare puternice cinci până la zece milioane de supernove.

2. Aceste explozii se repetă aproximativ la fiecare 10.000 de ani și durează de la câteva sute la câteva mii de ani.

3. Particulele cosmice (electroni și protoni), rezultatul unei explozii nucleare, se împrăștie radial din nucleul galactic cu viteza aproape de lumină și trec prin discul galactic cu o atenuare minimă. Cu toate acestea, una dintre componentele particulelor cosmice, protonul, este încă captată de câmpurile magnetice. Fiind de 2000 de ori mai grei decât electronii, protonii călătoresc mult mai încet și rămân în urmă față de electronii razelor cosmice.După aceea, se împrăștie, viteza lor scade rapid, iar câmpurile magnetice din miezul galactic îi captează.

4. Un astfel de flux de raze cosmice a străbătut sistemul solar înainte de sfârșitul ultimei ere glaciare, aducând cantități uriașe de praf spațial. Acest praf, acționând asupra Soarelui și absorbindu-l pe măsură ce trece prin spațiu lumina soarelui, la rândul său, a schimbat semnificativ clima pământului.

În conformitate cu această ipoteză, particulele încărcate electric ale superundei, electronii, se împrăștie liber din nucleul galaxiei, urmând liniile câmpurilor care se află la același nivel cu direcția radială a traiectoriei lor. Pe măsură ce zboară de-a lungul lor, particulele exercită forțe care aplatizează liniile câmpului, precum pieptănarea unei șuvițe de păr. Datorită acestui fapt, câmpurile mențin o direcție radială față de centrul galactic și, prin urmare, particulele zburătoare întâmpină rezistență minimă. Emisiile de superunde din centrul galaxiei sunt un fenomen destul de frecvent și, prin urmare, câmpurile răzuite nu au timp să devieze puternic de la direcția radială. Deși liniile câmpurilor magnetice interstelare trec și ele peste, ele nu interferează cu propagarea particulelor de superundă, deoarece componenta câmpului magnetic radial trece prin și în jurul lor.

Deplasându-se prin galaxie de-a lungul traiectoriilor magnetice radiale, electronii de superundă s-ar împinge înainte și înapoi, emițând un fascicul conic orientat spre înainte de radiații gromagnetice de ele sincrotron. Acest efect de fascicul înainte apare deoarece electronii se mișcă aproape cu aceeași viteză cu radiația pe care o emit. Acesta din urmă facilitează trecerea superundei, deoarece încălzește mediul interstelar în fața razelor cosmice în mișcare, iar aceasta, la rândul său, suprimă creșterea undelor hidromagnetice, așa-numitele unde de plasmă, care altfel ar putea încetini mișcarea acestora. .

Capacitatea unui gaz încălzit de a facilita trecerea particulelor cosmice a fost demonstrată la mijlocul anilor 80 ai secolului XX în timpul testării, ca parte a programului " razboiul Stelelor", fascicul de arme. Oamenii de știință nu au reușit să facă ca fasciculul de particule emis să se miște în linie dreaptă către țintă. Au găsit următoarea soluție: cu o fracțiune de secundă înainte ca fasciculul de particule să fie ejectat, au pornit un laser de mare putere. Raza laser a străpuns un tunel de gaz ionizat fierbinte prin care fasciculul de particule putea trece nestingherit. Spre surprinderea oamenilor de știință, s-a dovedit că fasciculul care a început să se miște era îndreptat drept ca o săgeată. De îndată ce fluxul de particule a început să se miște pe o traiectorie dreaptă, radiația sa sincrotron direct direcționată a acționat ca un „laser” care a ionizat gazul din fața sa.

În 1985, au fost obținute noi date care indică faptul că razele cosmice sunt capabile să parcurgă distanțe uriașe și, în același timp, nu sunt interferate nici de câmpurile magnetice galactice, nici de interacțiunile cu undele de plasmă. O echipă de cercetători din domeniul fizicii energiilor înalte au descoperit că Cygnus X-3, o sursă pulsatorie de raze cosmice situată la 25.000 până la 30.000 de ani lumină distanță, bombardează Pământul cu fluxuri de particule cosmice de înaltă energie5. Ei au descoperit că, în ciuda câmpurilor magnetice, aceste particule, care se mișcă cu viteza aproape luminii de-a lungul unei căi drepte, sunt capabile să ajungă pe Pământ. Câțiva ani mai târziu, un alt grup de oameni de știință a găsit o altă astfel de sursă, pulsarul cu raze X Hercules X-1, care bombardează în prezent Pământul cu fluxuri de particule ejectate la fiecare 1,2357 secunde. În ciuda faptului că steaua specificată este situată la o distanță de 12.000 de ani lumină, influența mediului interstelar este atât de nesemnificativă încât intervalul dintre emisiile succesive de particule nu depășește 300 de milioane de secunde! Dacă mediul interstelar ar încetini semnificativ mișcarea acestor particule, impulsurile lor ar curge într-un flux aproape continuu. Prin urmare, aceste date confirmă predicția conținută în semnele zodiacului că razele cosmice din centrul galaxiei pot călători pe Pământ cu viteza aproape de lumină.

Nașterea și moartea.

Galaxia noastră a crescut de-a lungul miliardelor de ani dintr-un grup de galaxii mai mici care se ciocnesc și se contopesc unele cu altele. Aceste tinere galaxii s-au învârtit îndelung în „dansul morții”, apropiindu-se constant sub influența forțelor gravitaționale. Acest scenariu funcționează pentru toate galaxiile din univers.

Când o galaxie se apropie de alta la o distanță suficientă, ei încep să simtă forțe gravitaționale reciproce. galaxie cu o mai masivă gaură neagrăîn centru atrage și absoarbe galaxii mai mici, transformând dansul haotic într-un adevărat „vârtej”. Gaura neagră – „vortexul” din centrul acestui „vârtej” – devine și mai mare, devorând gaura neagră a galaxiei mai mici înghițite.

După ce am descoperit în sfârșit centrul galaxiei noastre Calea lacteeși, începând să urmărească semnalele radio trimise de la acesta, astronomii au văzut semne de dezastru iminent.

Chiar dincolo de gaura centrală a Căii Lactee, un imens inel de gaz crește. În timp, va acumula energie egală cu energia a 300 de milioane de sori. Când acest inel atinge vârful dezvoltării sale, va începe să evidențieze al doilea inel, care se va roti mai aproape de Centru. Inelul interior se va condensa într-un nor gigant din care vor apărea noi stele. Apoi norul de gaz va începe să se învârte în brațele găurii negre. Când începe această „sărbătoare”, eliberarea de energie va fi vizibilă mult dincolo de galaxia noastră. Gaura noastră neagră invizibilă se va transforma într-un Quasar violent cu jeturi care se întind pe zeci de mii de ani lumină.

Dacă Galaxia noastră poate supraviețui „sărbătoarei” găurii sale negre, atunci este puțin probabil să supraviețuiască amenințării care o așteaptă mai târziu: amenințarea CANIBALISMULUI GALACTIC. Avem vecini și ne îndreptăm unul spre celălalt.

Sfârșitul Galaxiei noastre se apropie acum: vecinul nostru gigant, Nebuloasa Andromeda, se mișcă în direcția noastră.

Cunoscând măsurătorile galaxiilor, căile lor de zbor și legile gravitației, oamenii de știință pot prezice cum se va desfășura „bătălia titanilor”.

În primul rând, galaxiile vor începe să se rotească și să se împletească, rupându-se unele pe altele, pierzându-și treptat formele obișnuite. Stelele vor începe să se lipească și să se miște pe calea tocmai formată de noul Centru și vor deveni „hrana” acestui monstru. Ciocnirea va trimite un vârtej de stele și gaz în spațiul cosmic. Unii dintre ei vor zbura spre centrul aglomerat al galaxiei nou formate, provocând explozii și mai mari.

În cursul acestei frământări, micuțul nostru sistem solar fie va fi lansat în abisul cosmic, fie va cădea în capcana gravitațională a găurii negre.

În timpul fuziunii, va avea loc o explozie foarte mare și toate gazele se vor repezi în centrul Galaxiei. Pe lângă faptul că două găuri negre se vor îmbina, ele vor absorbi și o mulțime de gaze. Gaura neagră a Căii noastre Lactee va provoca eliberarea unei cantități atât de uriașe de energie încât tot gazul din jurul ei va fi suflat de un vânt cosmic puternic. Și va fi o scurgere foarte, foarte puternică, incomparabilă cu orice. Va fi o catastrofă de proporții enorme. Calea Lactee va fi distrusă.

Gaura noastră neagră se va fuziona cu Gaura Neagră a Nebuloasei Andromeda. Dacă stelele galaxiilor pot veni și pleca, găurile negre supergrele devin doar mai mari și mai masive.

În timp ce monstrul nostru se odihnește liniștit. Dar cât să aștepți până se trezește din nou?

Calea lactee. Catastrofa nu poate fi evitată. Vedea:

Articole similare:

Chiar și la începutul secolului al XX-lea, astronomii credeau că obiectele spațiale se schimbă puțin în timp. Se pare că atât stelele, cât și galaxiile se dezvoltă atât de lent încât în ​​perioadele de timp previzibile nu există schimbări semnificative în starea lor fizică. Adevărat, stele fizice variabile erau cunoscute, diferă, de exemplu, prin schimbări frecvente ale luminozității; stele care ejectează violent materie, precum și explozii de noi și supernove, însoțite de eliberarea de cantități uriașe de energie. Deși aceste fenomene au atras atenția cercetătorilor, ele păreau totuși a fi episodice, nu de importanță fundamentală.

Cu toate acestea, deja în anii 1950, s-a răspândit credința că fenomenele de non-staționaritate sunt etape regulate în evoluția materiei din Univers, care joacă un rol extrem de important în dezvoltarea obiectelor spațiale. Într-adevăr, în Univers au fost descoperite o serie de fenomene asociate cu eliberarea de cantități colosale de energie și chiar procese explozive.

În special, s-a dovedit că unele galaxii sunt surse de emisii radio puternice.

Una dintre aceste galaxii radio, sursa radio Cygnus-A, este situată în regiunea constelației Cygnus. Aceasta este o stație de radio spațială neobișnuit de puternică: emisia sa radio, primită pe Pământ, are aceeași putere ca emisia radio a Soarelui liniștit, deși Soarele este la doar aproximativ 8 minute lumină distanță, iar galaxia Cygnus este la aproximativ 700 de milioane. la ani lumină distanță.

Calculele arată că energia totală a electronilor relativiști care generează emisii radio din galaxiile radio poate atinge valori enorme. Deci, pentru sursa radio Cygnus-A, această energie este de zece ori mai mare decât energia de atracție a tuturor stelelor care intră în această galaxie radio și de sute de ori mai mare decât energia de rotație a acesteia.

Apar două întrebări: care este mecanismul fizic al emisiei radio a galaxiilor radio și de unde provine energia necesară menținerii acestei emisii radio?

În emisfera nordică a cerului, în constelația Taurului, există o mică nebuloasă gazoasă. Pentru contururile sale bizare, care amintesc oarecum de un crab uriaș cu numeroase tentacule, a fost numit Crabul. Comparația dintre fotografiile acestei nebuloase făcute în diferiți ani a arătat că gazele care alcătuiesc compoziția sa zboară cu o viteză enormă - aproximativ 1000 km/s. Aparent, aceasta este o consecință a unei explozii de forță enormă care a avut loc acum aproximativ 900 de ani, când tot materialul din Nebuloasa Crabului era concentrat într-un singur loc. Ce s-a întâmplat în această regiune a cerului la începutul celui de-al doilea mileniu al erei noastre?

Găsim răspunsul în analele acelor vremuri. Se spune că în primăvara anului 1054 o stea a izbucnit în constelația Taur. Timp de 23 de zile, a strălucit atât de puternic încât a fost vizibil clar pe cerul zilei, la lumina Soarelui. Compararea acestor fapte i-a condus pe oamenii de știință la concluzia că Nebuloasa Crabului este rămășița unei explozii de supernovă.

Observațiile au arătat că Nebuloasa Crabului este o sursă extrem de puternică de emisie radio. În general, orice obiect spațial, fie că este vorba despre o galaxie, o stea, o planetă sau o nebuloasă, dacă doar temperatura lui este peste zero absolut, trebuie să emită unde electromagnetice în domeniul radio - așa-numita emisie radio termică. Lucrul surprinzător a fost că emisia radio a Nebuloasei Crabului a fost de multe ori mai puternică decât emisia radio termică pe care ar fi trebuit să o aibă în funcție de temperatura sa. Atunci a fost făcută una dintre cele mai remarcabile descoperiri din astrofizica modernă, o descoperire care nu numai că a explicat natura emisiei radio a Nebuloasei Crabului, dar a dat și cheia înțelegerii naturii fizice a foarte multor fenomene care au loc în Univers. Cu toate acestea, nu este nimic surprinzător în asta: la urma urmei, în fiecare obiect spațial individual, cel mai mult tipare generale procese naturale.

Teoria radiațiilor electromagnetice non-termice ale obiectelor cosmice, generate de mișcarea electronilor foarte rapidi în câmpurile magnetice, a fost dezvoltată în principal prin eforturile oamenilor de știință sovietici. Prin analogie cu anumite procese care au loc în acceleratoarele de particule încărcate, o astfel de radiație se numește radiație sincrotron.

Mai târziu a devenit clar că emisia radio sincrotron este o trăsătură caracteristică a unui număr de fenomene cosmice. În special, aceasta este natura emisiei radio a galaxiilor radio.

În ceea ce privește sursa de energie, în Nebuloasa Crab o astfel de sursă a fost o explozie de supernovă. Dar radio-galaxiile?

Foarte multe fapte indică faptul că sursa de energie a emisiilor lor radio, aparent, este procesele fizice active care au loc în nucleele acestor sisteme stelare.

După cum arată observațiile astronomice, în părțile centrale ale majorității galaxiilor cunoscute de noi există formațiuni compacte cu un camp magnetic. Aceste formațiuni se numesc nuclee. Adesea, o fracțiune semnificativă din radiația întregii galaxii este concentrată în miez. Galaxia noastră are și un nucleu. După cum arată observațiile radio, din acesta are loc un flux continuu de hidrogen. Pe parcursul anului, se ejectează o masă de gaz, egală cu o masă și jumătate a Soarelui. Puțin? Dar dacă luăm în considerare faptul că sistemul nostru stelar există de mai bine de 10 miliarde de ani, atunci este ușor de calculat că în acest timp o cantitate enormă de materie a fost ejectată din miezul său. În același timp, există motive întemeiate să credem că fenomenele înregistrate în prezent sunt doar ecouri slabe ale unor procese mult mai violente care au avut loc în miezul Galaxiei noastre când aceasta era mai tânără și mai bogată în energie. Această idee este sugerată de fenomene foarte active pe care le observăm în nucleele altor galaxii.

Deci, de exemplu, în galaxia M 82, expansiunea jeturilor de gaz este observată în toate direcțiile de la nucleu cu viteze de până la 1500 km/s. Aparent, acest fenomen este asociat cu o explozie care a avut loc acum câteva milioane de ani în miezul acestui sistem stelar. Potrivit unor calcule, energia sa a fost cu adevărat colosală - corespunde energiei unei explozii a unei sarcini termonucleare cu o masă egală cu masa a mai multor zeci de mii de sori. Adevărat, în În ultima vreme sunt exprimate anumite îndoieli cu privire la explozia din M 82. Cu toate acestea, sunt cunoscute și o serie de galaxii, în nucleele cărora apar fenomene nestaționare extrem de puternice.

În 1963, la distanțe foarte mari de Galaxia noastră, au fost descoperite obiecte uimitoare, care au fost numite quasari. În comparație cu vastele insule de stele, galaxii, quasari sunt neglijabile. Dar fiecare quasar radiază de sute de ori mai multă energie decât cele mai mari galaxii cunoscute de noi, formate din sute de miliarde de stele.

Descoperirea quasarului, ca orice descoperire similară, s-a dovedit a fi neașteptată - una dintre acele surprize uimitoare pe care ne-o prezintă din când în când Universul infinit de divers și ne va continua să ni le prezinte. Fizicienii și astrofizicienii nu numai că nu ar fi putut presupune existența unor astfel de obiecte în prealabil, dar dacă proprietățile lor le-ar fi fost descrise înainte de descoperirea quasarilor, oamenii de știință, potrivit celebrului astrofizician I. D. Novikov, ar fi declarat cu siguranță că astfel de obiecte din natură. nu poate exista deloc.

Cu toate acestea, quasarii există și natura lor fizică trebuie explicată. Cu toate acestea, nu există încă o astfel de explicație general acceptată. S-au făcut diverse ipoteze, unele dintre ele au dispărut ulterior, unele continuă să fie discutate. Dar. ce procese fizice pot duce la eliberarea unor cantități atât de enorme de energie este încă neclar.

În același timp, s-au făcut progrese semnificative în rezolvarea unei alte întrebări: ce loc ocupă quasarii printre diferitele obiecte spațiale? Sunt formațiuni unice, un fel de excepție de la regula generala sau o etapă naturală în dezvoltarea sistemelor spațiale?

O astfel de formulare a întrebării este caracteristică întregului spirit al astrofizicii moderne. Dacă până relativ recent cercetătorii universului erau interesați în principal de studiu proprietăți fizice care caracterizează starea actuală a acestui sau aceluia obiect spațial, acum a ieșit în prim-plan studiul istoriei sale, stările sale anterioare, tiparele originii și dezvoltării sale. Această abordare a fost rezultatul realizării faptului că trăim într-un Univers non-staționar în expansiune, al cărui trecut diferă de starea prezentă, iar starea prezentă diferă de viitorul său.

În lumina acestor idei, elucidarea unei posibile relații între diverse obiecte non-staționare prezintă un interes deosebit. În special, s-a dovedit că în ceea ce privește structura și proprietățile lor optice, galaxiile radio nu sunt nimic excepțional. Se pare că pentru orice „galaxie radio” se poate găsi o galaxie „normală” asemănătoare acesteia, care diferă doar în absența emisiei radio. Acest lucru, aparent, indică faptul că capacitatea de a emite fluxuri puternice de unde radio apare doar într-un anumit stadiu al evoluției galaxiilor de un tip sau altul. Un fenomen ciudat de „vârstă”, care apare într-un anumit stadiu al vieții sistemelor stelare și apoi dispare...

O astfel de presupunere este cu atât mai plauzibilă cu cât există mult mai puține galaxii radio decât cele „normale”.

Dar nu sunt quasarii în acest caz, aceste „fabrici de energie” super-puternice, de asemenea, o anumită etapă în dezvoltarea obiectelor spațiale, poate una dintre cele mai timpurii? În orice caz, o analiză a radiației electromagnetice a quasarelor relevă o asemănare clară între aceștia și nucleele unor tipuri de galaxii radio.

Cunoscutul astronom moscovit B. A. Vorontsov-Velyaminov a atras atenția asupra unei circumstanțe foarte curioase. Aproape toți quasarii cunoscuți de noi (și există deja mai mult de o mie și jumătate dintre ei) sunt obiecte singuratice. Pe de altă parte, radiogalaxiile cu proprietăți apropiate lor, de regulă, sunt incluse în grupuri de galaxii și sunt membrii lor principali, centrali, cei mai strălucitori și mai activi.

În acest sens, B. A. Vorontsov-Velyaminov a sugerat că quasarii nu sunt altceva decât „protoclustere” de galaxii, adică obiecte, ca urmare a evoluției ulterioare a cărora galaxiile și clusterele de galaxii au apărut în viitor.

O astfel de presupunere este susținută, de exemplu, de activitatea nucleelor ​​galaxiilor, care este foarte asemănătoare cu activitatea quasarurilor, deși nu atât de violentă. Procese deosebit de violente au loc în nucleele așa-numitelor galaxii Seyfert. Aceste nuclee sunt foarte mici, comparabile cu dimensiunea quasarelor și, ca și ei, au radiații electromagnetice extrem de puternice. În ele, gazul se mișcă cu viteze extraordinare, atingând câteva mii de kilometri pe secundă. Multe galaxii Seyfert prezintă ejecții de nori compacti de gaz cu mase de zeci și sute de mase solare. Acest lucru eliberează o energie extraordinară. De exemplu, în nucleul galaxiei Seyfert NGC 1275 (sursa radio Perseus-A), cu aproximativ 5 milioane de ani în urmă (conform timpului acestei galaxii), a avut loc o explozie puternică, însoțită de ejecția jeturi de gaz la viteze mari. la 3000 km/s. Energia de expansiune a gazului aici este cu două ordine de mărime mai mare decât în ​​galaxia M 82.

O altă clasă de galaxii cu nuclee active care au radiații ultraviolete anormal de puternice a fost descoperită de astronomul sovietic B. E. Markaryan. Aparent majoritatea dintre aceste galaxii se confruntă în prezent cu o epocă care urmează ejecției, după cum spun astronomii, faza post-eruptivă.

Este posibil ca energia de radiație a quasarelor și activitatea nucleelor ​​galactice să fie generate de procese fizice similare.

Quazarii sunt obiecte foarte îndepărtate. Și cu cât unul sau altul obiect spațial este mai departe de noi, cu atât mai îndepărtat îl observăm. Galaxiile, inclusiv cele cu nuclei activi, sunt în medie mai apropiate decât quasarii. Prin urmare, acestea sunt obiecte ale unei generații ulterioare - trebuie să se fi format mai târziu decât quasarii. Și aceasta este o dovadă importantă că quasarii sunt posibil nucleele galaxiilor.

În ceea ce privește natura proceselor fizice care asigură eliberarea de energie a quasarelor, există o ipoteză interesantă cu privire la acest punctaj.

În 1963, astronomii americani Linde și Sandage au publicat rezultatele unui studiu al galaxiei NGC 3034. Această galaxie neregulată de tip II are o caracteristică - culoarea sa nu se potrivește cu spectrul. Spectrul său este A2 - chiar mai devreme decât se găsește de obicei în galaxiile de tip II, iar culoarea, în loc să fie albă, sau chiar albastră, s-a dovedit a fi portocaliu-roșiatic .. În astfel de cazuri, atunci când culoarea unei stele sau galaxii este mai roșie decât ar trebui să fie din spectrul său, cel mai probabil este ca înroșirea să fie cauzată de prezența materiei difuze. În NGC 3034, contrastul dintre spectru și culoare este atât de semnificativ încât Linde și Sandage au sugerat existența unei cantități foarte mari de gaz și materie de praf și au efectuat un studiu special. Sandage a făcut poze cu un telescop de 5 metri într-o parte îngustă a spectrului în apropierea liniei spectrale și în raze galbene, în care masele de gaz și praf sunt fotografiate mai clar. Studiul imaginilor a arătat prezența unui sistem dens de canale întunecate și filamente luminoase de materie difuză asociate cu nucleul, care mărturisesc prin forma lor mișcări energetice, extinzându-se până la 3 kpc pe ambele părți ale nucleului în direcția nucleului. axa sa minoră.

Spectrogramele au arătat că materia difuză a produs linii de emisie și, prin urmare, un anumit mecanism a adus gazul într-o stare excitată. Liniile de emisie arată o expansiune. Măsurarea acestuia a arătat că gazul se mișcă cu o viteză de aproximativ 1000 km/s departe de miez, formând fibre. Deoarece filamentele se desprind la o distanță de 3 kpc de miez (gazul a reușit să ajungă în acest loc), toate fenomenele de mai sus ne permit să concluzionam că o explozie grandioasă a avut loc în miezul NGC 3034 aproximativ un milion și jumătate. cu ani în urmă, care a provocat o ejecție cu o viteză de aproximativ 1000 km/ din mase uriașe de materie difuză. Energia eliberată în timpul exploziei a fost consumată, în primul rând, pentru a pune materia difuză în mișcare rapidă și, în al doilea rând, pentru a-și transfera atomii într-o stare ionizată și excitată. Din intensitatea radiației observată în linia H a, se poate estima densitatea materiei difuze ejectate și, prin urmare, masa sa totală, care s-a dovedit a fi de 5,6 milioane de mase solare. Acest lucru face posibilă, la o viteză cunoscută, estimarea energiei cinetice totale a materiei difuze în mișcare ca 2,4 10 48 J. NGC 3034 emite în linii de emisie, într-un spectru continuu de raze optice și, după cum au arătat observațiile lui Linds, în unde radio. Dacă estimăm puterea totală a tuturor radiațiilor și presupunem că în toți un milion și jumătate de ani de la începutul exploziei, puterea radiației a fost constantă și egală cu cea actuală, atunci estimarea energiei de explozie cheltuită pentru radiație este în sus. până în prezent este 9 10 48 J.

Deci, prin suma energiilor cheltuite la punerea în mișcare a materiei difuze și la radiația acestei materii, putem estima energia totală a exploziei din miezul NGC 3034. Această energie este mai mare de 10 49 J, adică, de un milion de ori mai mult decât energia eliberată în timpul exploziei unei supernove. În urmă cu câțiva ani, exploziile de supernove erau considerate cele mai grandioase catastrofe din univers. Și acum asistăm la o catastrofă - o explozie în miezul unei galaxii, a cărei scară este încă un milion de ori mai mare.

Ar putea fi explozia din NGC 3034 un fenomen unic care nu are analogi în univers? Desigur că nu. Un eveniment atât de semnificativ nu poate fi rezultatul întâmplării. Acesta este, desigur, un fenomen natural. Singura întrebare este: se întâmplă cu toate galaxiile într-un anumit stadiu al evoluției lor sau, poate, doar cu galaxiile de un anumit tip care îndeplinesc anumite cerințe fizice.

Faptul că fenomenul unei explozii în nucleu a fost descoperit până acum într-o singură galaxie ar trebui explicat, în primul rând, prin tranziția acestui proces și, în al doilea rând, prin cercetarea insuficientă chiar și a galaxiilor luminoase. Explozia a avut loc acum un milion și jumătate de ani. În acest timp, masele de gaz au pătruns pe o distanță de trei kiloparsecs. În alte 10 milioane de ani, vor ajunge în locuri la 15-18 kpc distanță de nucleu, adică vor depăși granița galaxiei. Viteza maselor gazoase cheltuite pentru depășirea forței gravitaționale a sistemului va scădea, densitatea gazelor după propagarea uo ї la întregul volum al galaxiei va deveni mult mai mică, iar toată energia radiației stocată va avea timp să fi epuizat. După 10 milioane de ani, observatorul nu va mai găsi semne ale unei explozii în NGC 3034. Dacă luăm în considerare că:

lumea galaxiilor există de aproximativ 10 miliarde de ani,

în fiecare dintre galaxii, din când în când, are loc o explozie în regiunea nucleului,

explozii. în galaxii diferite apar în momente diferite și sunt distribuite uniform pe întreg intervalul de timp de 10-10 ani,

explozia a fost observată timp de 10 milioane de ani,

atunci doar una din o mie de galaxii ar trebui să aibă o explozie în acest moment. Nu este deci surprinzător că un fenomen atât de important și interesant nu a putut fi descoperit mai devreme de 40 de ani de la începutul studiului sistematic al galaxiilor. Este posibil, totuși, ca exploziile nucleelor ​​galactice să se repete, atunci numărul exploziilor observate să fie mai mare.

O sarcină importantă este verificarea altor galaxii. Există o explozie în nucleele unora dintre ele? Recent, B. A. Vorontsov-Velyaminov a indicat galaxiile NGC 5195 și NGC 3077, care au trăsături comune cu NGC 3034. Ele aparțin, de asemenea, tipului II și au canale întunecate cu filamente de lumină aproximativ de-a lungul razelor din centru. Este necesar să se studieze aceste două galaxii, deși ele, spre deosebire de NGC 3034, nu observă emisiile radio. Este posibil ca exploziile din nucleele acestor galaxii să fi avut loc mai devreme decât în ​​NGC 3034, emisia radio să fi slăbit și să nu fie detectată astăzi, iar restul consecințelor exploziei sunt încă vizibile.

B. E. Markaryan a dat o listă de galaxii neregulate, asemănătoare dar aspect cu NGC 3034. Toate, spre deosebire de cele obișnuite galaxii neregulate II, au o culoare portocalie-roșiatică, deși clasele lor spectrale sunt relativ timpurii: A și F0-F3. Aceste galaxii tind să conțină multă materie întunecată și luminozitatea lor este de 5-10 ori mai mare decât a galaxiilor obișnuite de tip II. Există motive să credem că studiul spectrelor și fotografiilor speciale ale galaxiilor prezentate în listă vor face posibilă detectarea exploziilor gigantice care emană din nucleu în unele dintre ele.

Potrivit lui Burbidges, galaxia care explodează este, de asemenea, VV 144, adică galaxia numărul 144 din catalogul lui B. A. Vorontsov-Velyaminov,

După descoperirea unui astfel de fenomen remarcabil în nucleul NGC 3034, se poate presupune că liniile de emisie observate în nuclee sunt foarte un numar mare galaxiile sunt relicve ale unor evenimente semnificative care au avut loc în trecut. Absența liniilor de emisie în nuclee poate indica că fie galaxiile au experimentat o explozie a miezului cu atât de mult timp în urmă încât au pierdut ultimele semne asociate cu explozia, fie că nu a avut loc o explozie și unele galaxii sunt într-o stare pre-explozie. .

Dar până acum sunt doar speculații. Un lucru este clar - procesul calm de formare a stelelor din gazul împrăștiat prin compresia acestuia nu poate explica cataclismele amplorii exploziei din NGG 3034.

Potrivit lui V. A. Ambartsumyan, nucleele sunt principala regiune activă în galaxii și locul în care este concentrată materia superdensă. Explozii uriașe de materie superdensă saturată cu energie își ejectează părțile din nucleu împreună cu stelele și gazul de-a lungul liniilor spiralate, unde, ca urmare a fragmentării continue a părților de materie superdensă, procesul de formare a stelelor și eliberarea de materie difuză continuă. .
Vă invităm să discutați despre această publicație pe a noastră.