Занимательная астрофизика

Наиболее привлекательна так называемая кинематическая модель. Суть ее состоит в следующем. Из центральной части объекта с большой скоростью выбрасываются две струи газа. Одна из них движется по направлению к земному наблюдателю, другая — от нас. Именно этим объясняется таинственное «раздвоение» SS 433, о котором шла речь выше.

В центральной же части объекта находится плотное аккреционное[9] облако — газовый диск, вращающийся вокруг центрального массивного тела. При этом струи газа движутся в направлении, образующем с осью вращения диска угол около 20 градусов. Таким образом, вся система приобретает свойства наклонного волчка.

Из механики известно, что ось вращения такой системы должна медленно менять свое положение в пространстве — испытывать так называемую прецессию. Благодаря этому положение газовых струй относительно земного наблюдателя будет с течением времени медленно изменяться. Таково возможное объяснение второй загадки SS 433 — 164-суточной периодичности в перемещении спектральных линий в его спектре…

Остается, однако, не вполне ясным вопрос, за счет каких сил движение газа в струях оказывается таким постоянным и упорядоченным. Не исключено, что здесь существенную роль играют мощные магнитные поля. А массивное тело, находящееся в центре аккреционного диска, представляет собой двойную систему — комбинацию нейтронной звезды или черной дыры и обычной массивной звезды-гиганта.

Загадок очень много. Не выяснено, в частности, даже точное расстояние до объекта. Оценки колеблются от 3500 парсеков (11 000 световых лет) до 5000 парсеков (17 000 световых лет), что, впрочем, свидетельствует о том, что объект находится в нашей Галактике.

Бросается в глаза и определенное сходство между тем, что происходит в SS 433, и явлениями, протекающими в радиогалактиках и некоторых квазарах, где, как мы уже знаем, тоже наблюдаются выбросы газовых струй. А ведь SS 433 — не ядро галактики, обладающее массой порядка миллиарда солнечных масс, а всего лишь двойная система! Это говорит о том, что космические выбросы — явление достаточно распространенное во Вселенной и что масштабы подобных процессов могут колебаться в весьма широких пределах.

Впрочем, расход массы у SS 433 очень велик. Ежегодно в струях здесь выбрасывается около 10^-6 солнечной массы. Поэтому современная стадия SS 433 вряд ли может быть достаточно продолжительной. Возможно, именно этим объясняется уникальность SS 433. Других подобных объектов обнаружить не удалось.

Не исключено, что нам просто повезло и мы оказались современниками редчайшего явления, изучение которого может пролить свет на природу физических процессов, порождающих многие активные явления, происходящие во Вселенной.

Излучение из прошлого

В 1947 г. известный физик-теоретик Г. Гамов выдвинул идею, согласно которой наша Вселенная на начальной стадии своего существования была «горячей». Она возникла в результате расширения сверхплотной горячей плазмы, обладавшей колоссальной температурой порядка десятков, а возможно, и сотен миллиардов кельвинов и чудовищной плотностью около 10⁹⁵ г/см³, что на 81 порядок выше плотности атомного ядра.

Это был не обычный взрыв, который начинается из определенного центра и постепенно охватывает все большие области пространства, а взрыв, который, по образному выражению известного американского физика-теоретика С. Вайнберга, произошел одновременно везде, заполнив с самого начала все пространство, причем каждая частица материи устремилась прочь от любой другой частицы [10]).

Иными словами, другого пространства, кроме того, которое было первоначально занято исходным веществом, не существовало. И начальный взрыв был не расширением материи в окружающее пространство, а расширением самого пространства.

Дальнейшее формирование структуры Вселенной связано с расширением сверхплотного состояния — расширением, которое началось около 15–20 млрд. лет назад — и с теми физическими процессами, которыми оно сопровождалось.

Об эпохе, закончившейся примерно через миллион лет после «Большого взрыва», мы получаем прямую информацию благодаря открытию реликтового излучения, возникшего на ранней стадии расширения.

История обнаружения этого излучения довольно любопытна. Его в некотором смысле случайно впервые зарегистрировали американские радиофизики А. Пензиас и Р. Вильсон, которым 13 лет спустя за это открытие была присуждена Нобелевская премия.

Первые попытки обнаружить радиоизлучение, идущее из глубины времен, и тем самым подтвердить теорию горячей расширяющейся Вселенной относятся к началу шестидесятых годов. Осенью 1964 г. известный американский физик Р. Дикке и его сотрудники в Принстонском университете приступили к созданию установки для обнаружения реликтового излучения.