Извечные тайны неба - [20]

Третьей достаточно правдоподобной возможностью является модель, при которой в центре ядра располагается сверхмассивное вращающееся магнитоплазменное тело, которое называют магнитоидом. Не исключено рассмотрение и гибрида из всех этих вариантов: компактная звездная система, содержащая магнитоид, в центре которого, возможно, находится еще и «черная дыра».

Выдающийся вклад в изучение ядер галактик внес советский ученый, академик В. А. Амбарцумян. В 1970 г. на XIV съезде Международного астрономического союза, проходившем в Великобритании, один из ведущих американских ученых отметил, что «никто из астрономов не стал бы сегодня отрицать, что тайна и 6 самом деле окружает ядра галактик, и первым, кто осознал, какая богатая награда содержится в этой сокровищнице, был Виктор Амбарцумян».

Проблемы активности ядер галактик неразрывно связаны с проблемой происхождения галактик. Здесь – так же, как и в вопросе происхождения звезд – существуют две диаметрально противоположные позиции. Согласно одной точке зрения, число защитников которой сейчас не очень велико, галактика рождается непосредственно из первичного сверхплотного вещества. Однако в этом случае законов современной физики оказывается недостаточно для описания наблюдаемых явлений и, следуя таким путем, для объяснения происхождения галактик требуется уточнить область применения ряда основных физических законов. Мнение большинства астрономов склоняется к тому, что галактики, так же как и звезды, возникли в результате конденсации вещества. Впрочем, на примере вопроса об «островных вселенных», мы в очередной раз имели возможность убедиться, что научные споры отнюдь не решаются большинством голосов.

При решении вопроса о происхождении галактик нужны не догадки, а неуклонное накопление фактов, построение новых, все более совершенных моделей.

Большой взрыв

Изучением Вселенной как единой совокупности движущейся материи занимается увлекательная область современной астрономии – космология.

Первым фактом, который потребовал серьезного космологического объяснения, был так называемый парадокс Ольберса.

Немецкий астроном Генрих Ольберс в начале XIX в. задумался над тем, почему ночное небо выглядит для земного наблюдателя темным. Действительно, почему? Чем дальше находятся от нас звезды, тем меньше их видимый на небе блеск. Блеск звезд, как и любых других точечных источников света, ослабевает пропорционально квадрату расстояния. Однако, если считать звезды распределенными в пространстве равномерно, суммарное число звезд, находящихся на заданном от нас расстоянии, возрастает пропорционально квадрату расстояния. В итоге получается, что ослабление суммарного блеска звёзд из-за их удаленности должно совершенно строго компенсироваться возрастанием их численности. И все ночное небо в этом случае должно выглядеть для нас сплошь светящимся, сплошь покрытым расположенными вплотную друг к другу звездами.

Этого, однако, как всем хорошо известно, не наблюдается. И либо звезды в масштабах Вселенной распределены далеко неравномерно, либо существуют какие-то физические причины, которые дополнительно ослабляют поток света от удаленных объектов.

Парадокс Ольберса служит тем наблюдательным фактом, который требует объяснения в любой космологической теории.

Парадокс Ольберса. Считаем для простоты, что все звезды имеют одинаковый блеск и распределены в пространстве равномерно. В этом случае число звезд в тонком сферическом слое радиуса R (слой А) оказывается пропорциональным его поверхности, т. е. пропорциональным R >2 . Пусть суммарный блеск звезд слоя А на рассматриваемом участке неба составляет величину L. Наблюдаемый с Земли блеск каждой звезды в произвольном тонком слое Б, удаленном на расстояние kR, уменьшится по сравнению со слоем А в k >2 раз. Однако их количество, приходящееся в слое Б на тот же участок неба, по сравнению со слоем А возрастет в k >2 раз. Таким образом, суммарный блеск звезд произвольного слоя Б на рассматриваемом участке неба также составит величину L. Вывод, который следует из этого теоретического рассуждения: поскольку с удалением от Земли суммарный блеск звезд из каждого последующего более далекого слоя не ослабевает, все ночное небо для земного наблюдателя должно выглядеть сплошь покрытым звездами, примыкающими вплотную одна к другой. Однако на практике, как хорошо известно, этого не наблюдается

Значительный толчок развитию космологических идей дало открытие красного смещения.

Лето. Каникулы. Школьники стоят на платформе дачного поселка. Приближаясь к платформе, поезд дальнего следования дает звуковой сигнал. Звук сирены кажется высоким, почти пронзительным. Но вот состав поравнялся с платформой и начинает удаляться. Характер звука резко меняется: теперь сирена локомотива звучит на низких тонах, басовито.

Теоретически подобный эффект для электромагнитных волн предсказали в середине прошлого века австриец Христиан Доплер и француз Ипполит Физо. Эффект Доплера-Физо состоит в том, что при взаимном движении наблюдателя и источника волнового излучения по направлению друг к другу наблюдатель фиксирует кажущееся изменение длины волны.