Galaxiile explodante - universul - de la pământ plat până la quasari

Teoria coliziunii galaxiilor a trăit veselă, pentru o viață scurtă. În primul rând, astronomii au început să tachineze problema energiei.
Galaxiile convenționale, cum ar fi ale noastre, emit aproximativ 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (zece mii trilioane de miliarde de kilowați) de energie sub formă de unde radio. Aceasta este egală cu puterea a circa o mie de surse radio individuale, cum ar fi Cassiopeia A.






Este un fapt reconfortant. Este destul de logic să explicăm radiația cu microunde a unei galaxii obișnuite prin faptul că conține câteva mii de resturi de supernove. O astfel de cifră nu este excesiv de mare. Radiația cu microunde a unei galaxii obișnuite reprezintă doar o milionime din energia radiată de ea sub formă de lumină, iar acest lucru nu cauzează prea multă confuzie.
Cu toate acestea, chiar și cei mai slabi dintre galaxiile radio emit 100 de ori mai multă energie în spațiu sub formă de microunde, decât galaxia obișnuită. Emisia radio cu microunde a lui Cygnus A este de un milion de ori mai puternică decât emisia radio cu microunde a unei galaxii convenționale. Strict vorbind, Cygnus A emite sub formă de microunde atât de multă energie ca lumina.
Imaginea a început să pară misterioasă și cu cât mai mulți oameni se gândeau la ea, cu atât era mai dificil să explice intensitatea radiației cu microunde. Sa constatat, de exemplu, că energia emisiei radio cu microunde a lui Cygnus A este aproximativ egală cu energia totală a mișcării galaxiilor care se presupune că se ciocnesc. Părea incredibil că energia coliziunii a fost complet transferată pe canalele micro-radio. La urma urmei, atunci întreaga masă a unei galaxii ar trebui să devină imobiliară în raport cu cealaltă, dar cum ar putea să se întâmple asta? Prin ciocnirea a zece miliarde de stele? Imposibil! Dar chiar dacă s-ar fi întâmplat o astfel de coliziune, cum ar putea fi transformată toată energia ei în valuri micro-radio? La urma urmei, o mare parte din acesta ar putea fi studiat în alte game spectrale.
În plus, până la sfârșitul anilor cincizeci, teoria a devenit din ce în ce mai răspândită că emisia radio cu microunde a diferitelor surse radio a fost creată de radiația sincrotronă a electronilor de mare energie care se deplasează într-un câmp magnetic puternic. Și aceasta a însemnat că energia cinetică a coliziunii nu ar trebui să treacă direct în semnalele micro-radio, ci în electronii cu energie înaltă, care apoi trebuie să fie capturați de câmpul magnetic. Cu toate acestea, a fost imposibil să se sugereze un mecanism plauzibil pentru o astfel de conversie a energiei cinetice în electroni de mare energie.
Rezultatele observațiilor au contrazis și teoria galaxiilor care se ciocnesc. Cele mai multe surse radio au fost identificate cu galaxii individuale, cu atât mai dificilă a fost interpretarea detaliilor vizibile ale acestor galaxii ca semne ale unei coliziuni. Da, desigur, emisia radio cu microunde a unor galaxii "ciudate" părea neobișnuită, dar nu era nimic ciudat în privința aspectului lor. Păreau cele mai obișnuite galaxii, ducând o viață singură și fără semne de coliziune, dar totuși ele erau cele mai puternice surse de microunde.
Și, treptat, a apărut un nou punct de vedere. Poate că nu este o ciocnire a două galaxii, ci o explozie a unei galaxii?

Galaxiile explodante - universul - de la pământ plat până la quasari

Fig. Surse de emisie radio în alte galaxii.


Luați, de exemplu, galaxia NGC 1068. Aceasta este o galaxie radio slabă a cărei radiație radiată cu microunde depășește doar 100 de ori radiația unei galaxii obișnuite. Cu toate acestea, această radiație, aparent, provine în întregime dintr-o mică secțiune chiar în centrul ei. Coliziunea galaxiilor care conțin nori de praf ar trebui să provoace radiații într-un volum mult mai mare de spațiu și, în orice caz, nu în centrul în care nu există praf. Pe de altă parte, explozia ar fi trebuit să aibă loc în centru, unde stelele sunt cele mai aglomerate și unde poate apărea cu ușurință o catastrofă care captează un număr mare de stele într-un timp relativ scurt. Dacă este cazul, atunci putem vedea chiar începutul unei astfel de catastrofe în NGC 1068. Radiația microundelor este încă concentrată în centrul care începe să explodeze și este încă mic.
Următoarea etapă a aceluiași proces este probabil reprezentată de galaxia NGC4486, care este mai bine cunoscută ca M 87 prin numărul său din catalogul lui Messier. În centrul său există și o sursă puternică de microunde, dar în plus, sursa de microunde, deși mai slabă, este halo-ul din jurul său - un aureol care umple aproape toate discurile sale vizibile. Se pare ca o explozie centrală furie nebună a răspândit deja la zeci de mii de ani lumină în toate direcțiile și M 87 emite cuptoare cu microunde la 100 de ori mai puternic decât NGC 1068. Dar cel mai interesant faptul ca urmare a unui studiu atent al M 87 cu ajutorul unor telescoape a constatat că ei un jet de lumină scapă. Poate eo substanță aruncată de forța unei explozii centrale în spațiul intergalactic? Lumina acestui jet, așa cum sa dovedit Baade, este polarizată. Aceasta este o altă dovadă în favoarea teoriei lui Shklovsky despre radiația sincrotronică ca sursă de radiație din microunde.






Poate că într-o etapă încă mai târziu, sursa principală de radiații cu microunde părăsește complet nucleul galactic și se află pe ambele părți ale acestuia. De exemplu, în NGC 5128, care emite microunde cu aceeași intensitate ca M 87, există patru regiuni de radiație cu microunde. O pereche de surse de radiații mai intense este situată pe ambele părți ale benzii de praf, o pereche mai slabă și mai extinsă pe ambele părți ale părții vizibile a galaxiei. Sursa microundelor sa abătut, iar jumătate din ele s-au dispersat la marginile nucleului galaxiei, iar unele dintre ele au fost evacuate în direcții opuse mult dincolo de nucleu. Sau, poate, banda nu este praf marginea galaxiei spirală aruncă în globular, așa cum sa anticipat la început, dar rezultatul proceselor care au loc în centrul de dezastru afectat galaxiei? Poate că trupa de praf este un nor uriaș al unei materii stelare care a căzut accidental în direcția noastră?
NGC5128 este relativ apropiat de noi (la numai 15 milioane de ani-lumină) și putem observa câteva detalii. Dacă ar fi mult mai departe, trupa de praf și tot ceea ce o înconjoară ar scădea atât de mult încât ar fi posibil să se facă distincția între două piese de lumină care se ating aproape unul de celălalt. Și s-ar fi confundat cu două galaxii care trag împreună laturi plate, ca niște plăci orchestrale.
Dar a fost o pereche de galaxii a fost considerată sursa de radio Cygnus A. Deci, probabil, nu apare la fel ca în NGC5128, iar noi suntem doar mai rău decât să vedem în această sursă de radio, pentru că distanța nu este de 15 de milioane de ani lumină și 700 de milioane? Dacă este așa, explozia a ajuns într-o etapă ulterioară, pentru că toate microundele care emit materia sunt aruncate din nucleul galaxiei în direcții diametral opuse. Același lucru se aplică și în cazul altor galaxii în care sursele radio sunt de o parte și de alta a nucleului. Cu toate acestea, în aceste galaxii există încă urme de catastrofă, deoarece spectrele lor optice vorbesc de temperaturi incredibil de ridicate.
Și chiar ultima etapă, eventual, surse de radio sunt acum atât de împrăștiată și slabi pe care nu le poate detecta, și galaxia din nou (cum să judece astronomie radio) devine de obicei.
Și totuși, în timp ce ipoteza de galaxii care interacționează este lent pe moarte, iar ipoteza de galaxii explodând a apărut în prim-plan, dovezile în favoarea celor din urmă continuă să se bazeze numai pe concluzii cu privire la natura radiațiilor mikroradiovolnovogo făcute în anii '50. Singura dovadă clară a beneficiului teoriei exploziei este jetul în M 87, iar aceste dovezi nu a fost pe deplin convingătoare, deoarece jetul scapă într-o singură direcție, în prima dată modul în care astfel de fenomene ar trebui să dezvolte simetric în două direcții opuse.
Dovezile vizuale necesare au fost obținute la începutul anilor '60. În 1961, astronomul american Clarence Roger Linds (născut în 1928) a încercat să clarifice poziția sursei slabe de radio 3C231. Zona acoperită de o sursă difuză a inclus o serie de galaxii din constelația Ursa Major, cea mai mare și mai notabilă din care era M 81. Sa crezut că această sursă este situată în M81. Cu toate acestea, când Linde și-a clarificat poziția, el nu se afla în M81, ci într-o mică galaxie M82 din apropiere.
Fără îndoială, M82 este o galaxie mult mai ciudată decât M81. Fotografiile obținute mai devreme au arătat că sunt neobișnuit de bogate în praf și că este imposibil să se facă distincția între stelele individuale din interiorul ei, deși este de numai 10 milioane de ani-lumină de la noi. În plus, deasupra și dedesubt, s-ar putea observa semne slabe de gaze sau de fibre de praf.
De îndată ce M82 a fost recunoscut ca o sursă de emisie radio, proprietățile sale optice erau de interes deosebit. Astronomul american Allan Rex Sandage (genul din 1926) la fotografiat folosind un telescop de 200 de inci, folosind un filtru roșu special, care transmite în principal radiația de hidrogen fierbinte. El a argumentat după cum urmează: dacă în centrul acestei galaxii are loc un proces legat de eliberarea materiei, substanța va fi în principal hidrogen și va fi mai ușor să o vedeți dacă excludeți lumina din alte surse
Avea dreptate. Era foarte clar că în galaxia M 82 avea loc o explozie uriașă. Într-o fotografie cu o expunere de trei ore, izvoare de hidrogen de până la o mie de ani lumină lungă izbucnesc din nucleul galaxiei. Masa totală a hidrogenului ejectat a fost echivalentă cu cel puțin 5.000.000 de stele medii. Judecând după viteza acestor jetoane și distanța pe care au călătorit deja, explozia, așa cum se vede acum de pe Pământ, se desfășoară de 1.500.000 de ani. Se pare că se află încă într-un stadiu incipient și nu a avut timp să se mute într-o etapă ulterioară, când o sursă dublă apare pe ambele maluri ale galaxiei.
Lumina M82 este polarizată, iar caracterul polarizării acesteia arată că această galaxie are un câmp magnetic puternic. Teoria radiației sincrotron este confirmată din nou. (În 1965, sa descoperit că radiația sincrotronică provine de la aureole în jurul M81, poate că este un răspuns la fluxul de energie care vine de la vecinul său care explodează)

Poate că exploziile de galaxii sunt relativ frecvente, poate că multe galaxii trec prin această etapă, câte stele trec prin stația Supernova? A trecut galaxia noastră prin ea? A fost nucleul galaxiei noastre explodând? Dacă este așa, atunci această explozie nu ar putea fi foarte mare sau foarte recentă, deoarece nu există semne de surse radio puternice pe laturile galaxiei noastre. Cu toate acestea, hidrogenul curge continuu de la centru la marginea Galaxiei. Ce este acesta - un proces comun tuturor galaxiilor sau ecourilor ultimei decolorări ale unei explozii care sa întâmplat cu miliarde de ani în urmă?







Trimiteți-le prietenilor: