Концепції сучасного природознавства - Карпов Я. С. - 4.2.9 Розподіл квазарів у просторі

Заслуговує на увагу питання про розподіл квазарів у просторі. Було встановлено, що квазари розподілені в просторі ізотропно за напрямками, але дуже нерівномірно за відстанями: найбільше число квазарів знаходиться на відстанях, для яких величина червоного зміщення Z=2-5-3. Але потужність квазарів настільки велика, що їх можна було б побачити і на відстанях, що відповідають червоному зміщенню Z = 5. Чому ж їх там не видно?

Світловий промінь від найближчого до нас квазара досягає Землі за 260 мільйонів років, а від найбільш віддаленого — за 12 мільярдів років. Таким чином, ми бачимо ці об'єкти не такими, якими вони є в даний момент, а якими вони були 12 мільярдів років тому. Тим самим ми можемо визначити інтервал часу, протягом якого утворювалися ці об'єкти.

У зв'язку із цим цікаво було б встановити кількість галактик на відстанях, що відповідають червоному зміщенню Z > 1. Якби виявилося, що їх там мало, тоді з упевненістю можна було б говорити, що квазари — це рання стадія розвитку галактик. Якщо ж галактики там є, значить квазари є об'єктами, принципово відмінними від галактик. Поки що, на жаль, спостерігати з поверхні Землі галактики із Z > 1 неможливо.

4.2.10 Гіпотези про походження квазарів

Після того, як було відкрито квазари, багато з них вдалося знайти і на старих знімках, зроблених десятки років тому. Вивчаючи ці старі негативи, астрономи помітили, що з 1896 по 1963 р. видима яскравість квазара ЗС273 коливалася в межах 0,7 зоряної величини. З'ясувалося, що світність квазарів може помітно змінюватися не тільки протягом років, але і протягом кількох днів. Звідси випливає, що квазари ні в якому разі не можуть бути галактиками.

Справді, будь-який процес поширюється зі швидкістю, яка не може перевищувати швидкості світла. І якщо в якій-небудь частині галактики почався процес, який спричинює підвищене випромінювання, то він пошириться на всю галактику тільки через тисячі років. Але ж всі зірки галактики не можуть за командою і без жодного фізичного зв'язку одна з одною раптом зменшити чи збільшити свою яскравість. Отже, поперечники деяких квазарів не більші за кілька світлових днів.

Вдалося з'ясувати деталі будови деяких квазарів. Дослідження їхніх спектрів показують, що, принаймні, зовнішня частина цих об'єктів являє собою гарячий газ. Цей газ рухається в усіх напрямках зі швидкістю дві -три тисячі кілометрів на секунду. Однак при цьому він продовжує огортати ядро квазара, яке дає неперервний спектр. Це означає, що сила тяжіння, яка утримує газ, дуже велика, і маса центральної частини квазара ніяк не менша за мільйон сонячних мас. На деяких знімках видно туманності, що огортають квазари.

Квазари мають дуже сильне ультрафіолетове випромінювання. В усіх діапазонах електромагнітного випромінювання — і у видимому, і в невидимому — квазари є наймогутнішими випромінювачами в космосі. За такого марнотратства життя квазара чи, точніше кажучи, стадія квазара в житті якогось небесного об'єкта не може бути довгою. Час їхнього життя становить близько кількох мільйонів років.

Отже, відомі розміри квазарів, вдалося дещо з'ясувати про їх будову й навіть визначити приблизно тривалість їх життя. Однак це не означає, що природу квазарів уже вдалося пояснити. Десятки гіпотез щодо їх походження конкурують між собою.

За однією з них, квазар — серія одночасних вибухів величезної кількості наднових зірок. У центральних частинах галактик, де зірки розташовані набагато густіше, ніж в околицях Сонця, вибух однієї наднової може спричинити вибух найближчих зірок. Тобто може відбутися щось на зразок детонації чи ланцюгової реакції. Достатньо переконливих доказів на користь цієї теорії поки що немає.

Не так давно астрофізики звернули увагу на дивні блакитнуваті зірочки з різко посиленою ультрафіолетовою частиною спектра. З'ясувалося, що це зовсім не зірочки, а позагалактичні тіла, які випромінюють світло настільки ж марнотратно, як і квазари. Як і квазари, за розмірами вони невеликі. Відрізняються від квазарів ці об'єкти тим, що не мають якогось помітного радіовипромінювання. Ці об'єкти дістали назву квазі-галактик, або квазагів. Не виключено, що кожен квазаг на якийсь час стає квазаром, тобто надпотужним джерелом космічного радіовипромінювання.

Ще одна гіпотеза припускає, що квазари — це залишки того надважкого Прототіла, вибух якого 15-18 мільярдів років тому призвів до утворення Всесвіту. За цією гіпотезою, кожен квазар схожий на розширний Всесвіт у мініатюрі. Ще одна гіпотеза: квазари — це звичайні галактики, але вони мають підвищену яскравість, тому що між ними і Землею знаходяться гравітаційні лінзи.

Оскільки відстані до квазарів становлять мільярди світлових років, то явища, пов'язані з ними, сягають часів Великого Вибуху. Отже, віддаляючись у минуле, ми зустрічаємо об'єкти з усе більшим енерговиділенням.

Природа квазарів залишається і дотепер не зовсім зрозумілою.