Поль Лавиолетт - Лёд и Огонь. История глобальных катастроф

Если космические лучи из центра Галактики и впрямь, как говорится в зодиакальном послании, проникают далеко за пределы ее ядра и нашей Солнечной системы, тогда в других спиральных галактиках тоже должны быть свидетельства того, что взрывы в их ядрах повлияли на окружающие их спиральные диски. Эти свидетельства должны находиться в кольцах ионизованного газа, наблюдаемого в дисках соседних галактик. Следовательно, ядра этих галактик как-то воздействуют на свои периферийные области, вероятно, испуская поток проникающих космических лучей. Возьмем в качестве примера галактику Андромеды, нашу ближайшую соседку (рис 10.10). Исследования спектральной линии радиоизлучения на волне 21 см показывают, что нейтральный водород в этой галактике сконцентрирован в нескольких кольцах вокруг ее центра (рис. 10.11). В этих кольцах также расположены многочисленные возбужденные газовые туманности и источники рентгеновского излучения; кроме того, они, как оказалось, являются источником большей части инфракрасного излучения этой галактики {294} . Также они испускают огромное количество синхротронного излучения — показатель наличия крупных концентраций космических лучей.

Согласно одной теории, данные кольца являются областями с очень высокой плотностью газа и концентрацией магнитных полей. Эти «волны плотности» двигаются радиально через галактику на сверхзвуковых скоростях (менее чем 0,5 процента скорости света), разгоняя частицы до скорости энергий космических лучей {295} . Однако без внешнего источника энергии подобные волны вскоре замедлили бы свое движение и остановились. Они бы не только не вышли за область ядра Андромеды, но даже не смогли бы ускорить частицы и, следовательно, испускать излучение.

У данной проблемы относительно источника энергии имеется готовое решение. Правда, сначала нам придется признать, что космические лучи, рожденные при взрывах в ядре Андромеды, способны путешествовать через всю галактику на околосветовых скоростях (это предположение выдвинуто в рамках теории сверхволны). Всякий раз, когда сверхволна движется от ядра Андромеды и проходит через кольцо, она отдает ему часть своей энергии и космических лучей, поддерживая таким образом его движение и мощность лучистой энергии. Газ и пыль, некогда находившиеся в ядре Андромеды, но постепенно вытесненные оттуда, сконцентрировались бы в кольцеобразных областях на одинаковых расстояниях {296} . Не исключено, что недавно в ядре Андромеды произошел ряд взрывов, ведь в настоящее время оно испускает значительное количество синхротронного излучения и, как показывают наблюдения, от него радиально со скоростью до 100 километров в секунду расширяются газы.

Возбужденные газовые кольца ясно видны на оптических фотографиях некоторых галактик, например, на снимке кольцевой/спиральной галактики NGC 2523 (рис 10.12). Иногда кольца галактики, и не обязательно этой, кажутся ярче ее спиральных рукавов, как у спиральных галактик на рисунка× 10.13 и 10.14. В некоторых случаях спиральных рукавов вовсе не видно, как у спиральной галактики на рисунке 10.15.

Кольца бывают также и у сейфертовских галактик, например, NGC 1068 и Маркариан 10 с активными ядрами. У обеих есть кольца излучений, расположенные на расстоянии десятков тысяч световых лет от центра У NGC 7552, спиральной галактики с активным ядром, имеется кольцо испускающего радиоизлучение газа диаметром 4000 световых лет {297} . В некоторых случаях, как показывают наблюдения, вся галактика окружена слабо светящимися оболочками {298} . Обзор, проведенный Мэлином и Картером, показывает, что 17 процентов изолированных эллиптических галактик окружены одной или более концентрической оболочкой {299} . До 18 оболочек было обнаружено вокруг эллиптической галактики NGC 3923 (рис 10.16), самая дальняя находится на расстоянии более 1 миллиона световых лет от центра галактики {300} . У самой ближней к нашей Галактике, гигантской эллиптической галактики Центавр А, где в настоящее время наблюдается взрывная активность, такое же количество оболочек помещается в пределах 60 000 световых лет от центра {301} . Эти и другие оболочки, наблюдаемые во многих иных Галактиках, возможно, указывают на то, что потоки космических лучей, проникающие далеко за пределы ядер галактик, формируют распределение межзвездного газа.

То, что взрывы галактического ядра способны воздействовать на отдаленные объекты, было также подтверждено при изучении эллиптической радиогалактики PKS 21 52–69 {302} . В ядре этой галактики не обнаружено следов присутствия яркого компактного источника синхротронного излучения, как в центрах других Галактик, где идут взрывные процессы. Тем не менее в 1987 году астрономы сообщили, что они наблюдали такую активность в газовом облаке, находящемся на расстоянии примерно 26 000 световых лет от центра упомянутой выше галактики. Поскольку излучение исходит со стороны, обращенной к ядру галактики, можно предположить, что облако обстреливается космическими частицами, давно выброшенными из ядра галактики и являющимися частью оболочки сверхволны, продолжающей двигаться через галактику за ее пределы, хотя в ее ядре уже давно прекратилась взрывная активность. Это также объясняет то, почему у этого газового облака по сравнению с ядром галактики и непосредственно окружающими его радиальными волокнами более высокая степень ионизации.