Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

В 1963 году во время покрытия Луной источника 3С273 его координаты были определены с высокой точностью. Источник оказался двойным, причем один из его компонентов совпадал со звездой 13^т. Голландский астрофизик Маартен Шмидт на обсер­ватории Маунт Паломар получил спектр 3С273, с которым опять творилось нечто непонятное. Но Шмидт догадался о причине: эмиссионные линии можно отождествить с самой обычной баль- меровской водородной линией, если допустить красное смеще­ние, равное 0,158. Но в этом случае звездоподобный источник должен был находиться очень далеко за пределами Галактики, а его светимость раз в юо превышать светимость гигантских га­лактик.

Нетрудно найти, если знать, где искать. Буквально сейчас же были найдены красные смещения и для других «квазизвездных источников» — квазаров (вольное сокращение от qasistellar radio sourse). Например, для 3С48 красное смещение оказалось рав­ным 0,367.

Страсти закипели с новой силой. Необычайно высокий блеск квазаров в предположении, что их красное смещение вызва­но большим расстоянием до них, многим астрономам казалось неправдоподобным. Предпринимались попытки объяснить фе­номен квазаров выбрасыванием из Галактики с большой ско­ростью каких-то звездообразных объектов. Но объяснение при­роды этих объектов и их невероятно большой скорости, иногда превышающей половину скорости света, наталкивалось на не­преодолимые трудности. А между тем открывались все новые и новые квазары. К 1967 году их было найдено уже около 150, а к настоящему времени астрономам известны уже сотни тысяч квазаров. Красное смещение некоторых из них превышает 6,

280

т. е. их скорость уже сравнима со скоростью света!¹ Если принять гипотезу о выбрасывании этих объектов из Галактики, то наш Млечный Путь становится похож просто на какой-то сверхмощ­ный фейерверк или фонтан...

Нам неизвестно, вспомнил ли кто-нибудь из астрономов в свя­зи с этим афоризм Козьмы Пруткова: «Если у тебя есть фонтан, заткни его; дай отдохнуть и фонтану», — но выводы были сдела­ны верные, пусть и не сразу. Мешал звездообразный вид кваза­ров и обнаруженная переменность некоторых из них. Например, квазар 3С48 менял блеск на одну звездную величину за несколь­ко лет, а некоторые квазары и быстрее. Это означало, что раз­меры излучающей области сравнительно небольшие — уж никак не галактические...

Одним из доказательств космологических расстояний до ква­заров стало их обнаружение в скоплениях галактик с тем же зна­чением красного смещения. Другое доказательство, найденное в 1973 году, состоит в том, что если квазар является активным ядром галактики и если расстояние до него позволяет обнару­жить эту галактику, то она и обнаруживается на самом деле. На множестве фотографий, полученных с тех пор, квазары выгля­дят окруженными туманным ореолом. Кстати, в спектре слабой туманности, окружающей 3С48, в 1982 году были обнаружены линии поглощения кальция, типичные для звезд класса А7.

Итак, квазары оказались активными (даже очень активны­ми!) ядрами далеких галактик. «Вмещающая галактика» — ныне вполне законный астрономический термин. Вмещающие галак­тики слабы (что и неудивительно: на таких-то расстояниях!), во Вселенной миллиарды подобных галактик. Разница только в следующем: в некоторых из них «работает» квазар, ежесекунд­но излучая колоссальную энергию — много больше всей вмеща­ющей галактики.

¹ На самом же деле — даже превышает ее. Почему тут нет противоречия с Теорией Относительности — будет рассказано в главе, посвященной космологии. — Примеч. авт.

281

Громадные светимости квазаров играют астрономам на руку. То и дело приходится слышать об открытии самого далекого объекта Вселенной, и этим объектом всегда является квазар. Причина, думаем, понятна. Если квазар излучает в юо раз боль­ше энергии, чем вмещающая галактика, то это как-никак разни­ца в 5 звездных величин. Вдобавок слабое излучение галактики «размазано» по некоторой площади, тогда как квазары выглядят звездообразными, а значит, легче обнаруживаются на снимках неба, будь то снимки, сделанные с помощью крупнейших назем­ных телескопов или «глубокие проколы» Космического телеско­па им. Хаббла. Обнаружив квазар, можно поискать вокруг него невидимое прежде скопление галактик — с большой долей веро­ятности, оно там существует.

В настоящее время почти все астрономы считают, что при­чина и механизм излучения квазаров в сущности те же, что в активных галактиках, — разница только в масштабах энерговы­деления. В обоих случаях источником излучения является ак­креционный диск вокруг сверхмассивной черной дыры, погло­щающий оседающий к центру галактики газ и выбрасывающий узкие плазменные струи (джеты) в направлении оси вращения. В результате трения газовых облаков в аккреционном диске этот диск нагревается, гравитационная энергия переходит в энергию излучения, а потерявший гравитационную энергию газ засасы­вается черной дырой.