3С147 и 3С196. Надежды на решение загадки появились с открытием нового точечного источника 3С273, отождествленного с яркой звездой в созвездии Девы. Рядом со звездой обнаружили тонкую, светлую ленту туманности. В ее спектре также наблюдались эмиссионные линии. Только в 1965 г. Шмидт предположил, что загадочные линии в спектре звезды на самом деле являются бальмеровской серией водородных линий. Аномальное их расположение объясняется тем, что они очень сильно сдвинуты к красному концу спектра.
Если это результат доплеровского смещения, то звездный объект удаляется от Земли со v 50000 км/с. После этого удалось расшифровать и спектр 3С48. Ее загадочные эмиссионные линии удалось отождествить с запрещенными линиями неона и кислорода и двойной линией ионизированного магния. Звезда находится от нас на расстоянии 4 млрд св. лет, а скорость убегания ее v = 90000 км/с, т.е. радиозвезды являются внегалактическими объектами.
Самая далекая из галактик (1963 г.) отстоит от нас на 6 млрд. св. лет. Но это не галактика, а 3С48 всего лишь звезда, точнее сверхзвезда, или квазар. Светимости 3С48 и 3С273 оказались в 50-150 раз больше светимости нашей Галактики Млечный Путь (состоящей из 200-400 млрд. звезд). Радиозвезды (квазары) излучают больше энергии, чем любой из известных объектов Вселенной, непрерывно на протяжении миллионов или миллиардов лет. По изменению яркости квазара, что позволило предположить о цепном взрыве Сверхновых звезд в ядре, удалось определить его размеры - 2 10 14 м и массу 10 8 масс Солнца.
10.21. Взрывающиеся Галактики
Радиогалактика Лебедь А удалена от Земли на 700 млн. св. лет. На фотографии, полученной с помощью оптического телескопа, обнаружены две галактики, входящие одна в другую. Их центральные области сильно искажены, смяты чудовищной силой. Звезды таких галактик остаются без изменения, но их движение под влиянием взаимного притяжения сильно искажается. Столкновение газопылевых облаков галактик изменяет форму, при этом температура в них достигнет 100 млн. кельвинов. Межзвездная пыль и газ взаимопроникающих галактик при столкновении начинает светиться. Изменяются и рушатся и магнитные поля, что приводит к испусканию электромагнитного излучения, которое через многие сотни миллионов световых лет достигает Земли. Размеры столкнувшихся галактик составляют миллионы световых лет, а расстояние между центрами столкнувшихся галактик составляют около 3000 св. лет.
Сгустки радиоизлучения Лебедя А обнаружены в двух точках, разнесенных на 120000 св. лет. Такой радиодуплет обнаруживает две струи суперрелятивистских частиц, выброшенными взорвавшейся миллионны лет назад "материнской" галактикой. По закону сохранения вектора импульса эти струи должны удаляться от центра в противоположных направлениях. В такой струе уносится, и часть магнитного поля галактики и возникает синхротронное излучение. Особенно мощным оно будет на самом конце струи, где магнитные силовые линии сильно сжаты. И то, что мы принимаем за два отдельных радиоисточника, в
действительности представляет собой лишь электронное неистовство на концах чудовищных газовых струй.
Другой пример. В галактике Центавр А, расположенной ближе к Земле, наблюдается такая же картина, а радиоисточники разделены расстоянием в 650000 св. лет. Можно предположить, что галактики Лебедь А и Центавр А - одинаковые по типу космические объекты, находящиеся на разных стадиях эволюции. Хаотическое движение газопылевых облаков, содержащих заряженные частицы, приводит к тому, что магнитные поля отдельных облаков, накладываясь, друг на друга, они усилят общее магнитное поле галактики. Магнитные силовые линии направлены вдоль экваториальной плоскости галактик. Преимущественно в этом же направлении вытягиваются и волокна газовых туманностей. Возможно, что спиралеобразная форма нашей Галактики "Млечный Путь" тоже вызвана действием магнитного поля. В 1964 г. самым удаленным квазаром считался 3С147. Его скорость убегания составляет 40% скорости света. Но открытый квазар 3С9 удаляется со скоростью 240000 км/с, что составляет 80% скорости света, т.е. свет от него вышел через (2-3) млрд. лет после возникновения Вселенной. Обнаружены голубые звездные объекты (ГЗО). Некоторые из них, например ГЗО-1 удаляется со скоростью 200000 км/с. Считается, что численность ГЗО больше, чем квазаров, в 500 раз. Они многочисленны и так далеко удалены от нас, что позволят определить такие эффекты, как кривизна пространства, и замедляется ли
расширение Вселенной.
Наблюдения показали, что в том месте Млечного Пути, где мы видим теперь эллиптическую галактику, 1,5 млн. лет назад произошел грандиозный взрыв, в результате которого высвободилась колоссальная энергия, и возникли частицы высоких энергий - космические лучи.
В радиогалактике М87 электроны (синхротронное излучение) несут энергию 10000 ГэВ. Такие сверхбыстрые частицы способны прорваться сквозь преграды
магнитного поля радиогалактики и унестись в космическое пространство. Следовательно, источниками энергий синхротронного излучения (космических
лучей) являются взрывы галактических ядер.
В семидесятых годах двадцатого века астрономами обнаружена группа галактик, видимых в оптическом диапазоне, сгруппировавшихся вокруг спиральной галактики М81, находящейся от Земли на расстоянии 2300 кпк ( 10 млн. св. лет), и удаляющейся от нас со скоростью 187 км/с.
М81 меньше по размерам нашей Галактики, но имеет наклон по отношению к Земле, поэтому ее спиралевидное строение видно отчетливо.
Долгое время с М81 отождествляли слабый радиоисточник 3С231.
Однако с помощью современных приборов удалось показать, что радиоисточник совпадает не с М81, а с другой галактикой М82, имеющей необычную форму. Она повернута к нам ребром и имеет вид клочковатого, туманного облака, т.е. галактика неправильной формы, которая удаляется от нас со скоростью 74 км/с. М81 и М82 соседи.
Следовательно, они удаляются одна от другой со скоростью 113 км/с. Значит много миллионов лет назад, (а может и миллиардов лет назад) М81 и М82 возникли одновременно из какой-то протогалактической материи.
На фотографиях видно, что внутри М82 нельзя различить ни одной отдельной звезды. Удавалось разрешить на звезды и более удаленные галактики.
Но на фотографиях удалось увидеть пересекающие эту веретенообразную галактику исполинские газопылевые полосы и волокнистые сгущения на их концах. При фотографировании М82 в красном свете и с помощью интерференционного фильтра (снимали в свете с длиной волны, которая строго соответствует -линии водорода) выявились неожиданные особенности.
Вместо слабых волокон проявились исполинские водородные "крылья", простирающиеся по обе стороны галактики на 14000 св. лет. Их скорость разлета
1000 км/с.
Северная сторона М82 ближе к Земле, чем южная, т.е. вещество действительно разлетается от центра галактики.
Расчеты показали, что взрыв ядра галактики произошел 1,5 млн. лет назад. Поэтому мы видим сейчас следы взрыва, который потряс галактику 11,5 млн. лет назад. Какой вид имеет в настоящее время галактика М82 можно только догадываться.
Количество разлетевшегося вещества составляет 1063 протонов и электронов и для их разгона требуется энергия 1055 эрг. Сейчас М82 не обнаруживает пока двух раздельных радиоисточников, но они могут появиться на более поздних стадиях эволюции галактики.
Следовательно, галактические волокна еще не превратились в газовые струи с электронными "бомбами" на концах.
Возможно, что сверхзвезды или квазары - это лишь начальная ступень эволюции радиогалактик.
10.22. Диффузная материя Вселенной - туманности
Кроме галактик, звезд, молекулярных облаков во Вселенной просматриваются различной формы и размеров темные туманности и межзвездная пыль, светящиеся пылевые и газопылевые туманности, диффузные и планетарные туманности.
10.22.1. Темные туманности и межзвездная пыль
При распространении света от звезд часть их излучения теряется за счет поглощения межзвездной средой, содержащей молекулярные облака и пыль.
В нашей Галактике Млечный Путь межзвездная пыль концентрируется в узком слое толщиной 200-300 пк вдоль галактической плоскости. Некоторые облака изза большой концентрации в них пыли (размеры частиц 0,1 мкм) непрозрачны для света и кажутся темными провалами на фоне более светлой материи. К ним относятся, например, туманность Конская голова в созвездии Ориона или туманность Угольный мешок вблизи созвездия Южный Крест и др.
В частности из-за большой концентрации газа, пыли и молекулярных облаков мы не можем наблюдать ядро нашей Галактики.
10.22.2. Светящиеся пылевые диффузные туманности
Если вблизи звезды-гиганта с температурой поверхности > 2500 К, имеющей большую светимость, находится большое пылевое облако, то оно отражает свет звезды и выглядит светлой туманностью. Спектр излучения такой туманности совпадает со спектром звезды. Кроме пылевых, светлых туманностей наблюдаются
игазопылевые туманности.
Всозвездии Телец наблюдается пылевая туманность, в которую погружено
звездное скопление Плеяды (Стожары) из 280 звезд. Возраст скопления 2,5 млн. лет (возраст человечества). В этом же созвездии находится звездное скопление Гиады. Их возраст 1 млрд. лет.
10.22.3. Диффузные туманности
В созвездии Ориона находится типичная газопылевая диффузная туманность. Ее можно видеть зимой даже в бинокль. Но только фотографии выявляют ее структуру. Газопылевых и чистогазовых разреженных диффузных туманностей известно много. Они имеют неправильные формы и клочковатый, причудливый вид. Спектр их излучения (за счет люминесценции) содержит яркие линии водорода, кислорода и других легких газов. Некоторые из них дают спектр, не наблюдавшийся в земных условиях. Например, две самые яркие зеленые линии спектра туманности долгое время приписывали экзотическому химическому элементу "небулию", т.е. "туманный".
После тщательного анализа выяснилось, что эти линии принадлежат дважды ионизированному атому кислорода в условиях большой разреженности материи. Плотность газовых туманностей 10 18-10 20 кг/м3.
Водород в туманностях полностью ионизирован за счет излучения близ лежащей звезды.
Наблюдаются и другие газы, но в меньшем процентном соотношении.
Газовые туманности находятся в галактической плоскости, образуя слой толщиной 200 пк, преимущественно в спиральных ветвях. В газовых туманностях
основную массу |
составляет нейтральный водород с температурой |
100 К. |
Температура |
светящихся ионизированных газовых облаков |
10000 К. Масса |
космической пыли в сотни раз меньше. Нейтральный водород не подвержен воздействию магнитного поля Галактики и его концентрация к галактической плоскости много больше, чем ионизированного. В созвездии Единорога находится диффузная туманность Розетка, в центре которой видны горячие звезды класса О. Расстояние до нее 1,1 кпк. В созвездии Телец находится Крабовидная туманность (радиоисточник Телец А) - остаток Сверхновой, вспыхнувшей в 1054 г. Скорость расширения туманности составляет 1000 км/c. Центральная звезда, имеет температуру 150000 К.
Всозвездии Лебедь хорошо видна диффузная туманность "Северная Америка"
иболее слабо видны еще две газовые туманности, которые очень далеки, имеют вид перистых облаков. В созвездии Змея находится диффузная туманность М16. Расположена она в голове Змеи на южной границе созвездия. Удалена на 1,4 кпк.
Свечение туманности вызвано излучением сверхгорячей звезды класса О, расположенной в центре туманности.
В созвездии Стрельца, где расположен центр нашей Галактики Млечный Путь
с координатами |
= 17ч 38/; |
= - 300, наблюдаются три яркие и крупные диффузные |
туманности (табл. 10.6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.6 |
|
М |
|
|
|
Диаметр, пк |
|
Название |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
17ч 56,3/ |
|
-230 02/ |
670 |
|
Тройная |
|
|
8 |
17ч 58/ |
|
-240 23/ |
770 |
|
Лагуна |
|
|
17 |
18ч 15,6/ |
|
-160 13/ |
1000 |
|
Омега |
|
М - номер туманности в каталоге Мессье.
10.22.4. Планетарные туманности
Особое место в Галактике занимают планетарные туманности. Многие из них внешне напоминают объемные колечки, другие - зеленоватые диски далеких планет нашей Солнечной системы, такие как Уран и Нептун.
В центре планетарных туманностей всегда видна очень горячая звезда, свет которой переизлучается туманностью. Наблюдения показывают, что планетарные туманности расширяются во всех направлениях от центральной звезды, которая и является причиной образования туманности за счет сброса звездой части своей массы 0,2 массы Солнца.
Например, в созвездии Большая Медведица находится исполинское, шарообразное облако светящегося газа (расстояние до Земли 2,3 пк) - планетарная туманность М97 (Сова), в центре которой просматривается горячая белая звезда.
Всозвездии Кассиопея Тихо Браге (1572 г.) обнаружил Сверхновую, но только
в1952 г. в телескопы увидели планетарную туманность, а центральную звезду не видно, только регистрируют радиоволны. В 1951 г. приборы зафиксировали радиотуманность Кассиопея А. По расчетам в 369 г. нашей эры произошел взрыв Сверхновой, остатки которой нельзя увидеть даже в телескопы. В созвездии
Дракон наблюдается яркая планетарная туманность (вблизи звезды -Дракона) NGC6543, которая расширяется. Удалена от Земли на расстояние 1 кпк, диаметр туманности 7000 а.е. В центре горячая звезда с T 57000 К имеет сложную внутреннюю структуру, является аномальной планетарной туманностью. В созвездии Ориона размещена исполинская планетарная туманность на расстоянии 350 пк от Земли. Масса ее 103 масс Солнца, но плотность мала (1мг газа в 100 км3). В туманность погружены звездные О - и Т - ассоциации. Туманность вращается. Наблюдается стремительное бегство из нее трех горячих звезд: АЕ-
Возничего, -Овна и -Голубя, |
со скоростью |
100 км/с. Эти звезды молоды, их |
возраст 106 св. лет. В О - ассоциации в ее ядре |
находится шестикратная звезда |
- |
Ориона. Она удалена от Земли на 380 пк. В созвездии Гидра рядом со звездой |
- |
Гидра находится планетарная |
туманность. |
В созвездии Лира расположена |
планетарная туманность (посередине между звездами - и -Лиры) в виде газовой
сферы. В ее центре горячая звезда Т 75000 К. Удалена на 660 пк от Земли. В созвездии Лисичка в 1764 г. обнаружена планетарная туманность М27 причудливой формы. Туманность хорошо видна в бинокль. Находится на расстоянии 300 пк от Земли. Диаметр туманности 240000 а.е. Внутри туманности
находится горячая звезда с температурой |
100000 К. Севернее двойной звезды 70 |
Змееносца расположена планетарная туманность NGC6572. Ее диаметр 9000 а.е. |
Удалена от земли на 4000 св. лет. |
|
В созвездии Водолей расположена |
уникальная планетарная туманность |
NGC7293 (вблизи звезды -Водолея) самая большая и самая яркая на звездном небе Земли. Имеет вид сплюснутого диска диаметром 300000 а.е. В центре туманности расположена сверхгорячая звезда Т 130000 К. Туманность удалена от Земли на 180 пк.
10.22.5. Рассеянные звездные скопления
В созвездии Кассиопея находятся два рассеянных скопления звезд: NGC457 и NGC 581. Первое содержит 50 звезд, имеет диаметр 8,5 пк, удалено от Земли на 2,1 кпк. Втрое содержит 30 звезд, имеет диаметр 4,8 пк, удалено от Земли на 2,5 кпк. В созвездии Жираф наблюдается яркое рассеянное звездное скопление NGC 1502. В созвездии Персей между звездой -Персея и звездой -Кассиопея расположены два близких рассеянных звездных скопления: 
и h Персея. Рассеянное звездное скопление h-Персея содержит 300 звезд, имеет диаметр 17 пк, удалено от Земли на 1,9 кпк. Рассеянное звездное скопление -Персей содержит 200 звезд, имеет диаметр 14 пк, удалено от Земли на 2 кпк. - и h-Персея являются центром звездной О - ассоциации (сверхгорячих звездных гигантов). Происхождение звездного скопления - и h-Персея и О - ассоциации одно и то же - из дозвездной сверхплотной материи.
В созвездии Персей вблизи звезды -Персея находится еще одна звездная ассоциация, в которую входит звездное скопление. Другая звездная О - ассоциация расположена в Персей II, содержит 12 звезд с температурой 30000 К, удалена от Земли на 290 пк, имеет размеры 50 30 пк. Звезды разлетаются со скоростью 12 км/с. Возникла 1,3 млрд. лет назад. В созвездии Орион находится звездная ассоциация из 6 звезд, расположена вблизи -Ориона. Возраст 10 млн. лет. Ассоциация удалена от Земли на 380 пк. Около звезды Т-Ориона расположена звезда типа Т- Тельца видна Т-ассоциация. Возникла около 1 млн. лет назад. Содержит 220 звезд.
В созвездии Тельца хорошо видно невооруженным глазом рассеянное звездное скопление Плеяды (Стожары) из 280 звезд. Скопление образовалось около 2,5 млн. лет назад. Температура звезд 15000 К. Оно удалено от Земли на 130 пк. В созвездии Тельца находится еще шаровое скопление Гиады. Расстояние от Земли 40 пк. Возникло около 1 млрд. лет назад. Диаметр скопления 33 св. г. Примерно 280000 лет назад скопление Гиады пролетало мимо Солнца на расстоянии в 20 пк и теперь удаляется от нас.
В созвездии Большой Пес наблюдается рассеянное звездное скопление М 41.
Диаметр его 7,4 пк. Удалено от нас в 50 раз дальше, чем звезда Сириус.
Всозвездии Близнецы около звезды Кастор расположена шестикратная звезда, как и -Ориона. Яркое рассеянное скопление М35 имеет диаметр 7 пк. Удалено от нас на 800 пк.
Всозвездии Возничий хорошо видно тройное звездное скопление из 350 звезд: М36, 37, 38. Самое яркое из них - М37, удалено от нас 4,1 пк, а М38 удалено на
850 пк.
Всозвездии Рак вблизи звезды -Рака расположено замечательное рассеянное звездное скопление Ясли (М44), содержит 100 звезд. Диаметр скопления 5 пк.
Удалено от нас на 160 пк. Правее -Рака можно обнаружить другое скопление М67 из 80 звезд - горячих белых гигантов. Диаметр скопления 4 пк. Удаленность - 800 пк. В созвездии Лебедя рядом со звездой -Лебедя расположено рассеянное звездное скопление из 25 звезд (белые горячие гиганты). Диаметр скопления 2,4 пк Удаленность - 260 пк.
В созвездии Щита находятся два ярких рассеянных скопления. Одно из них находится рядом со звездой R Щита. Содержит 200 звезд - белые гиганты. Диаметр скопления 5,5 пк Удаленность - 1600 пк. Второе скопление расположено южнее в противоположном углу. Состоит из 75 звезд. Диаметр скопления 6,6 пк. Удаленность - 2300 пк.
Созвездие Стрелец самое богатое по числу звездных скоплений. Можно выделить 5 наиболее ярких рассеянных звездных скоплений (табл. 10.7).
|
|
|
|
|
Таблица 10.7 |
|
|
|
|
|
|
|
NGC |
M |
Число звезд |
Расстояние, кпк |
Диаметр, пк |
|
Созвездие |
6494 |
23 |
120 |
0,6 |
6,0 |
|
|
6520 |
|
25 |
0,7 |
1,0 |
|
|
6531 |
21 |
35 |
1,5 |
5,1 |
|
Стрелец |
6603 |
24 |
50 |
5 |
5,8 |
|
|
6611 |
16 |
55 |
1,7 |
12,0 |
|
|
Созвездие Скорпион, как и созвездие Стрельц, богато звездными скоплениями. Можно выделить 5 рассеянных звездных скоплений (табл. 10.8).
|
|
|
|
|
Таблица 10.8 |
NGC |
M |
Число звезд |
Расстояние, кпк |
Диаметр, пк |
|
Созвездие |
6231 |
|
40 |
1,3 |
8,4 |
|
|
6242 |
|
44 |
0,6 |
1,8 |
|
|
6405 |
6 |
80 |
0,4 |
6,4 |
|
Скорпион |
6416 |
|
35 |
0,6 |
3,6 |
|
|
6475 |
7 |
80 |
0,25 |
5,3 |
|
|
10.22.6. Шаровые звездные скопления
В созвездии Стрельц наблюдаются ряд ярких шаровых звездных скоплений. В отличие от рассеянных звездных скоплений они являются более старыми объектами в Галактике и более удалены от нас (табл. 10.9).
|
Волновая оптика |
268 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NGC |
M |
Число звезд |
Расстояние, кпк |
Диаметр, пк |
Созвездие |
|
|
6121 |
4 |
|
3,3 |
15 |
|
|
|
6626 |
28 |
|
4,6 |
|
|
|
|
6656 |
22 |
|
3 |
25 |
Стрелец |
|
|
6723 |
|
|
10 |
|
|
|
|
6809 |
55 |
|
5,8 |
45 |
|
|
|
6093 |
|
|
11 |
|
Скорпион |
|
В созвездии Пегаса можно наблюдать шаровое звездное скопление М15 (NGC7080), которое удалено от Земли на 40000 св. лет. Диаметр скопления 165 св. лет, содержит 6 млн. звезд - красноватые гиганты с температурой 2000-4000 К. Ряд из них цефеиды. Скопление приближается к нам со скоростью 114 км/с. Возраст - миллиарды лет. В созвездии Волосы Вероники рядом со звездой -Волосы Вероники расположено шаровое звездное скопление М53. Скорость удаления 100 км/c. До него 20 кпк. В созвездии Геркулес можно наблюдать два шаровых звездных скопления. Одно из них М13 расположено между звездами -и - Геркулеса. Содержит 0,5 млн. звезд - холодных красных гигантов, 150 из них - переменные звезды. Удалено от нас на 23000 св. лет. Другое шаровое звездное скопление М92 расположено между звездами - и -Геркулеса. Содержит много горячих звезд-гигантов. Скопление удалено на 7,3 кпк.
Всозвездии Змея наблюдается шаровое звездное скопление М5. Содержит 60000 звезд. До него 8,3 кпк. В созвездии Змееносец можно найти четыре ярких шаровых звездных скоплений, образующих две пары: М12 и М10, соответственно удалены на 5,8 кпк и 5 кпк. М19 и М62. Удалены на 6,9 кпк.
Всозвездии Водолей наблюдается шаровое звездное скопление М2 (NGC7293). Удалено на 15,8 кпк. В созвездии Козерог можно наблюдать шаровое звездное скопление М30, которое удалено на 12,6 кпк, но приближается к нам со скоростью
100 км/с.
Приложение 2
Экспресс - новости науки и техники
1. Замедление скорости искусственных спутников
Полеты искусственных спутников: "Пионер-10" - запущен к дальним планетам Солнечной системы; "Галилей" -запущен к полету до Юпитера; "Пионер11" - запущен в 1973 г; "Улисс" - облетающий вокруг Солнца и т. д. показали, что они движутся много медленнее, чем следует из расчетов.
Возможно, это связано с утечкой топлива или их движение подчиняется притяжению невидимого объекта (типа матрицы) или не совсем точен закон всемирного тяготения Ньютона (доктор Андерсон из НАСА, а это действительно так).
2. Темная материя (темная энергия)
Эволюция строение и размеры Вселенной взаимосвязаны. В 1929 г. астроном Хаббл установил, что галактики Вселенной удаляются друг от друга. Чем дальше от нас галактики, тем больше их скорость удаления. Так родилась гипотеза о расширяющейся Вселенной, которая возникла в результате Большого взрыва (гипотеза Гамова).
В будущем эволюция нашей Вселенной зависит от критической плотности вещества (
10 32 г/см3). Если плотность вещества Вселенной превысит критическую плотность, то сила тяготения затормозит расширение и материя начнет сжиматься. Если массы космического вещества ее хватит на то, чтобы Вселенная затормозила свое расширение, и она достигла бы максимального размера и в дальнейшем находилась в состоянии покоя, что мало вероятно.Но если во Вселенной материи недостаточно (плотность ее меньше критической), то расширение будет продолжаться вечно.По последним данным, полученным с помощью телескопа "Хаббл" ученым удалось измерить расстояние до самых удаленных космических объектов (галактик, квазаров и т.д.).
Возникла наша Вселенная в результате Большого Взрыва 13,2 миллиарда лет. Диаметр современной Вселенной составляет 36 миллионов световых лет. Масса Вселенной оценивается в 1053 тонн.
Компьютерный анализ 76000 галактик показал, что общей массы Вселенной не хватает, чтобы остановить ее расширение. Всего 1% массы Вселенной мы видим
как светящуюся материю звезд, галактик, квазаров. Еще |
4% приходится на |
межгалактический газ и, слабосветящиеся звезды. |
25% |
составляет Темная |
материя, состоящая из неизвестных экзотических частиц, имеющих массу. Загадкой остаются остальные 70% космической массы вещества Вселенной. Предполагают, что она скрыта в Темной энергии. Вот эта таинственная сила и ускоряет расширение Вселенной. Большая надежда возлагается на спутник НАСА МАР, который предполагают запустить в 2001 г. и на европейскую миссию PLANK, намеченной на 2007 г. Благодаря новому оборудованию, все виды космического излучения будут измерены с разрешением в 30 раз лучшим, чем нынешние. Параметры Вселенной будут рассчитаны с точностью до 1%. С помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» недавно обнаружено, что всю Вселенную пронизывают нити горячего газа, которые формируют массу Вселенной. Газовые нити пронизывают Вселенную на миллионы световых лет, а их общая масса вещества в них в пять раз больше суммарной массы всех звезд Вселенной. Одна из таких нитей проходит и через нашу Галактику «Млечный Путь». Возможно, что эта паутина из нитей горячего газа формирует ячеистую структуру всей Вселенной. Существующие во Вселенной черные дыры должны быть распределены равномерно и служат для превращения любой материи, в том числе пространства и времени, в энергию физического вакуума. Согласно законов сохранения массыэнергии, импульса и момента импульса должны существовать белые дыры, которые превращают энергию физического вакуума в материю. Действительно астрономическими наблюдениями обнаружены удаленные объекты, испускающие мощные струи голубого вещества колоссальной массы (см. стр.171,
231).
3. О синтезе тяжелых элементов
После Большого взрыва в молодой Вселенной на определенной стадии эволюции были в основном водород ( 70%) и гелий ( 25%). Из этих газов позднее сформировались звезды первого поколения, в которых начался синтез водорода в гелий. В результате термоядерных реакций в звездах постепенно образовывались более тяжелые элементы вплоть до железа (s-процесс) и висмута (r-процесс), а еще более тяжелые элементы были синтезированы при взрывах сверхновых звезд.
Так считалось до последнего времени. Однако по расчетам ученых такого количества тяжелых элементов на Земле эти взрывы не могли обеспечить.
Предложена современная гипотеза, согласно которой все элементы тяжелее железа синтезируются в результате гигантских взрывов столкнувшихся нейтронных звезд за сотни миллионов лет до появления Солнечной системы.
Тщательное компьютерное моделирование показало, что при сближении нейтронных звезд их мощные гравитационные силы разрывают звезды на части. При этом, за несколько миллисекунд, выделяется столько энергии, которой достаточно для освещения всей Вселенной. В результате взрыва нейтронные звезды превращаются в черную дыру, а часть материи выбрасывается в космическое пространство. В процессе столкновения и взрыва нейтронных звезд за миллисекунды температура вещества повышается до миллиардов кельвин, а нейтроны вдавливаются в ядра, имеющихся тяжелых элементов, что приводит к синтезу еще более тяжелых элементов.
Выброшенное вещество в космическое пространство, содержащее тяжелые элементы, смешивается с межзвездным газом и пылью, из которого в дальнейшем через миллионы лет возникают звездные системы, и возможно так возникла наша Солнечная система.
