Александр Гурштейн - Извечные тайны неба

Латинское слово «квази» в научных терминах означает «как бы, подобный чему-либо»: «квазизвезда» – «как бы звезда», «звездоподобный объект». Слово «звезда» по-английски произносится «стар». От слов «квази» и «стар» появилось сокращение «квазар». Появилось оно далеко не сразу, но именно под этим именем необычные радиоисточники в конечном счете и вошли в научную литературу.

Поначалу предполагали, что квазары расположены сравнительно недалеко: где-то на окраине нашей собственной Галактики. Уж очень мощным должно было бы быть их радиоизлучение, если предполагать значительную удаленность квазаров. Однако изучение спектров квазаров, предпринятое с помощью 5-метрового телескопа, принесло ошеломляющие результаты. Красное смещение у квазаров достигает невообразимой величины. Они удаляются от нашей Галактики со скоростями, близкими к скорости света. Самые стремительные из них имеют скорость, равную 80-90% скорости света! В 1988 г. из Австралии пришло сообщение об обнаружении самого далекого квазара. Расстояние до него в соответствии с измеренным красным смещением должно составлять около 14 млрд световых лет. Такая величина чудовищна даже для видавших виды астрономов!

Если принимать все эти данные за чистую монету, то квазары следует признать наиболее удаленными от нас объектами Вселенной.

Древние картографы назвали совокупность заселенных людьми областей земного шара ойкуменой. За пределами ойкумены, по их мнению, обитали трудно поддающиеся описанию страшилища и монстры. Еще в 1960 г. вся наблюдаемая в крупные телескопы часть Вселенной тоже казалась ученым в основном обжитой ойкуменой. На краю этой обжитой области всплыли вдруг из неизвестности не укладывающиеся ни в какие теоретические рамки описанные нами монстры – квазары.

Было обнаружено, что некоторым из квазаров свойственны быстрые колебания блеска, – они происходят в пределах месяца, а порой даже в пределах нескольких дней. Известно, что самосветящееся тело не может изменить своего суммарного блеска быстрее, чем требуется свету для того, чтобы пересечь это тело из конца в конец. Следовательно, если свечение квазара способно заметно меняться, скажем, за неделю, то это значит, что квазар по своим размерам лишь в несколько раз превосходит нашу Солнечную систему, которую свет пересекает за полдня. Таким образом, по космическим масштабам квазары оказались ничтожно малыми объектами. Но если их размеры невелики, а видим мы их на столь чудовищных удалениях, то они должны излучать небывалые потоки энергии. Некоторые из них, согласно подсчетам, излучают больше энергии, чем добрая сотня больших галактик, насчитывающих в своем составе в общей сложности до 10 тысяч миллиардов звезд.

Что же это за образования? Каковы те невообразимые источники энергии, по сравнению с которыми даже взрывы сверхновых звезд выглядят новогодними хлопушками? Какую роль играют эти «ископаемые чудовища» в развитии Вселенной?

В качестве основного неиссякаемого источника энергии во Вселенной, мощность которого в масштабах галактик может в миллионы раз превосходить мощность всех других известных источников энергии, вместе взятых, астрономы-теоретики в наши дни все чаще называют гравитацию. Именно в силах, возникающих вследствие взаимного притяжения огромных масс, они склонны видеть «главную пружину Вселенной».

Быть может, красное смещение квазаров вызвано не гигантскими скоростями их удаления, а действием небывало мощных гравитационных полей? Но это свидетельствовало бы о существовании таких невиданно плотных небесных тел, которые также не укладываются ни в одну из существующих теорий.

Астрономы нащупали взаимные связи между тремя известными ныне группами необычных небесных объектов: ядрами активных сейфертовских галактик, радиогалактиками и квазарами. Впрочем, мы вышли на «линию огня» современной астрономической науки, на ее передний край, где не прекращается борьба идей, где постоянно идут активные «боевые действия», и, пожалуй, было бы преждевременно излагать в нашей книге такие идеи, которые уже завтра могут оказаться несостоятельными.

Радиоастрономия преподнесла ученым такие фундаментальные открытия, как квазары и описанные нами ранее нейтронные звезды – пульсары. И закономерно, что именно радиоастрономам посчастливилось стать первыми среди астрономов лауреатами Нобелевской премии, этой высшей в мире почетной научной награды.

По завещанию шведского инженера-химика, изобретателя и промышленника Альфреда Нобеля премия его имени присуждается ежегодно отдельным ученым при их жизни независимо от расы, национальности, пола и вероисповедования, как правило, каждому только один раз, причем премия в определенной научной области может быть разделена не более чем между тремя лицами. Согласно «букве» завещания учредителя премии ею отмечаются выдающиеся научные открытия (а также прежние работы, значение которых стало очевидным в последнее время) в области физики, химии и медицины, «… приносящие наибольшую пользу человечеству» [4] Существуют Нобелевские премии в области литературы, а также за деятельность по укреплению мира; в 1968 г. Государственный банк Швеции учредил ежегодную премию памяти Нобеля в области экономических наук. . Нобелевской премии специально по астрономии в связи с этим никогда не существовало. Вряд ли это справедливо, но на протяжении свыше шестидесяти лет с момента ее учреждения (в 1901 г.) этой наградой не был отмечен ни один астроном мира. Лишь трижды премия по физике присуждалась за открытия, связанные с обнаружением и изучением объектов космического происхождения – космических лучей: в 1936 г. В. Гессу – за открытие космических лучей и К. Андерсону – за открытие в них позитрона, а в 1950 г. С. Пауэллу – за открытие в них мезонов.

Наконец, в 1967 г. Нобелевский комитет обратил внимание на астрономов: премию получил X. Бете, – впрочем, не астроном, а физик за его «вклад в теорию ядерных реакций, особенно за открытия, относящиеся к источникам энергии звезд». Он рассматривал проблему на стыке физики и астрономии: ядерные реакции синтеза гелия в звездах. И только в 1974 г. лауреатами Нобелевской премии по физике впервые стали настоящие астрономы, точнее радиоастрономы – выдающиеся английские исследователи М. Райл (1918-1984) и Э. Хьюиш (род. в 1924 г.).

Другая Нобелевская премия «астрономического содержания» была присуждена в 1978 г. тоже радиоастрономам А. Пензиасу (род. в 1933 г.) и Р. Вильсону (род. в 1936 г.) – за наблюдательное обнаружение реликтового излучения Вселенной. И лишь в 1983 г. третий раз за одно десятилетие еще одна «чисто астрономическая» Нобелевская премия досталась не радиоастрономам, а двум астрофизикам-теоретикам старшего поколения: С. Чандрасекару (род. в 1910 г.) и У. Фаулеру (род. в 1911 г.).