Астраномія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 151с.
Мінск 1977
У гіганцкіх галактык абсалютная зорная велічыня каля —21. Існуюць галактыкікарлікі, у паўтары тысячы разоў больш слабыя, з абсалютнай зорнай велічынёй да —13.
Некаторыя галактыкі выяўляюць вельмі моцнае радыёспрамяненне. Гэта так званыя радыёгалактыкі.
122
Галактыкі, падобна да зорак, бываюць падвойнымі, кратнымі, утвараюць групы і скапленні. Акадэмік В. А. Амбарцумян прывёў рад довадаў на карысць таго, што многія пары галактык, групы і нават скапленні з’яўляюцца няўстойлівымі сістэмамі і распадаюцца. Ен упершыню звярнуў таксама ўвагу на тое, што ядры галактык нярэдка праяўляюць актыўнасць у форме выбухаў і павышэння радыёспрамянення.
Свет галактык такі ж разнастайны, як і свет зорак.
31J. Лініі спектра далёкай галактыкі аказаліся зрушанымі на велічыню, адпавядаючую скорасці аддалення ад нас у 15 000 км/сек. Якая адлегласць да яе? Які яе размер, калі яна бачна як плямка 20" у дыяметры?
2. У галактыцы, у якой чырвонае зрушэнне ліній у спектры 2000 км/сек, успыхнула звышновая зорка. Яе бляск у максімуме адпавядаў 18ай бачнай зорнай велічыні. Якія яе абсалютная зорная велічыня і свяцімасць? 3. Па фатаграфіі (рыс. 100) ацаніце вугал нахілу спіральнай галактыкі да праменя зроку.
4. На якой адлегласці (у парсеках) ад цэнтра галактыкі (рыс. 87) знаходзіцца ў прасторы ў праекцыі на небе звышновая зорка, калі чырвонае зрушэнне ў іх спектрах 10 000 км/сек, а бачны дыяметр галактыкі 27
2. Радыёгалактыкі і квазары. Галактыкі спрамяняюць радыёхвалі. Радыёспрамяненне адбываецца ад нейтральнага вадароду на даўжыні хвалі 21 см, а таксама ад іанізаванага гарачага вадароду ў светлых туманнасцях. Акрамя таго, галактыкі служаць крыніцамі нецеплавога радыёспрамянення, якое адбываецца ад тармажэння электронаў магнітным полем галактык. Гэта спрамя
105. Асноўныя тыпы галактык:
a — няправільная, 6 — эліптычная. в — спіральная.
123
106. Няправільная галактыка М 82, якая «ўзарвалася», з газавымі струменямі, выкінутымі з яе.
ненне называецца сінхратронным. У радыёгалактык вельмі моцнае сінхратроннае спрамяненне. Характэрна, што часцей за ўсё радыёгалактыка мае два ачагі радыёспрамянення, размешчаныя па абодва бакі ад аптычна бачнай галактыкі.
Было ўстаноўлена, што слаба_£прамяняючаа радыёгадактыкя няправільнай формы ў сузор’і Вялікай Мядзведзіцы М 82 выяўляе вынікі велйзрнага выбуху ў яе ядры. Выбух адбыўся каля 2 млн. гадоў наза'д. ўУ цяперашні час доўгія валокны гарачага вадароду, выкінутага пры выбуху, распаўсюджваюцца са скорасцю каля ЮОО км/сек пераважна ў напрамку яе полюсаў (рыс. 106). Напэўна,—з~ выбухам уядры звязана і ўзнікненне падвойных радыёгалактык. Пры выбуху, які адбываецца ў радыёгалактыцы, два воблакі газу з хуткімі электронамі і з магнітным полем у кожным з іх выкідваюцца ў процілеглыя бакі. Гэтыя воблакі пачынаюць спрамяняць нецеплавое радыёспрамяненне, са ШСЗ выяўлена і рэнтгенаўскае спрамяненне касмічных аб’ектаў.
На месцы некаторых радыёкрыніц знайшлі аб’екты, якія нельга адрозніць на фатаграфіях ад вельмі слабых зорак. У іх спектры ёсць яркія лініі са значным чырвоным зрушэннем. У некаторых выпадках гэта лініі ультрафіялетавай зоны спектра, зрушаныя ў яго бачную частку. Чырвонае зрушэнне іх такое вялікае, што яму адпавядаюць адлегласці ў мільярды светавых гадоў. Гэтыя аб’екты, названыя квазізоркавымі (зоркападобнымі) крыніцамі радыёспрамянення або квазарамі, з’яўляюцца самымі далёкімі нябеснымі целамі, адлегласці да якіх удалося вызначыць. Найярчэйшы з квазараў мае такі выгляд, як зорка 13ай зорнай велічыні, але па свяцімасці квазары аказваюцца ў сто разоў ярчэйшымі, чым гіганцкія галактыкі.
Застаецца незразумелым паходжанне каласальных патокаў энергіі, якую кцазары спрамяняюць у выглядзе святла і ў выглядзе радыёхваляў. Нічога больш грандыёзнага, чым з’ява квазараў, мы
124
ў прыродзе не ведаем. Хуткае накапленне ведаў аб квазарах дае надзею скора наблізіцца да разгадкі іх прыроды.
3. Метагалактыка і касмалогія. Большасць галактык сканцэнтравана ў скапленнях (рыс. 107). Скапленні галактык, як і скапленні зорак, бываюць рассеянымі і шарападобнымі і змяшчаюць дзесяткі, іншы раз тысячы членаў. Найбліжэйшае ла. нас скапленне галактык знаходзіцца ў сузор’і Дзевы на адлегласці каля 20*млн. па.
Самы вялікі каталог (складзены ў СССР) змяшчае 30 000 галактык, ярчэйшых за 15ую зорную велічыню.
Пры дапамозе моцнага тэлескопа можна зняць многа мільёнаў галактык да 21ай зорнай велічыні, з якіх самыя далёкія з цяжкасцю адрозніваюцца ад слабых зорак і аддалены ад нас на некалькі мільярдаў светавых гадоў. Размеркаванне скапленняў галактык у прасторы, відаць, раўнамернае, і няма прыкмет памяншэння шчыльнасці размяшчэння скапленняў на вялікіх адлегласцях.
Метагалактыкай называецца ўся сістэма скапленняў галактык, з якіх нам пакуль што вядома толькі частка. Каб ясней уявіць сабе маштабы Сусвету, разгледзьце ўважліва рысунак 108.
У Метагалактыцы дзейнічае закон чырвонаГа зрушэння Хабла, і прызнана, што зрушэнне гэта сапраўды адлюстроўвае рух галактык. А гэта азначае, што галактыкі аддаляюцца ад нас (і адна ад адной) ва ўсе бакі, і тым хутчэй, чым яны далей ад нас. Гэты
107. Частка скаплення галактык у сузор'і Дзевы.
26 астр. адз. »4;р'Дж _ 1 | __________________400 ОО О ««= 410® лI I 40км=4Ю
■Y Сонечная сістэма
U О 8 3
108. Маштабы Сусвету (паказана, што ўмяшчаецца ў квадраце, старана якога большая за папярэднюю ў 104 разоў, а апошняга ў 10° разоў. Мяжа дадзена ўмоўна, толькі па парадку велічыні. Яна і вызначаецца ўмоўна і адсоўваецца з кожным годам).
працэс захоплівае ўсю назіраемую частку Сусвету, а магчыма і ўвесь Сусвет, і таму яго назвалі «расшырэннем Сусвету». На магчымасць расшырэння Сусвету ўпершыню ўказаў у сваіх работах савецкі вучоны A. А. Фрыдман на аснове агульнай тэорыі адноснасці А. Эйнштэйна за некалькі гадоў да адкрыцця закону Хабла.
Навука, якая вывучае Сусвет, разглядаючы яго як адзінае цэлае, {'Метагалактыку — як частку бязмежнага Сусвету, называецца касмалогіяй. Большасць існуючых касмалагічных тэорый базіруецца на агульнай тэорыі адноснасці. Адзін з вывадаў гэтай тэорыі заключаецца ў тым, што масіўныя нябесныя целы мяняюць уласцівасці навакольнай прасторы, «скрыўляюць» яе, робячы не зусім дакладнымі для яе аксіёмы і тэарэмы еўклідавай геаметрыі. Сукупнае дзеянне ўсіх цел Сусвету прыводзіць да з’яўлення агульнай ці сярэдняй крывізны прасторы, якую можна вымераць, толькі назіраючы вельмі далёкія аб’екты. Сярэдняя крывізна прасторы вельмі малая і вядома недастаткова дакладна.
Як у любой іншай навуцы, у касмалогіі шырока скарыстоўваецца метад мадэліравання, калі вучоныя шукаюць тэарэтычныя мадэлі Сусвету, якія б наглядна паказвалі назіраемыя з’явы. Рэальны Сусвет, як аказалася, добра апісваецца мадэлямі Сусвету, што расшыраецца, у якім сярэдняя крывізна прасторы павольна памяншаецца з часам.
Расшырэнне Сусвету гаворыць аб тым, што раней галактыкі былі ў сярэднім бліжэй адна да адной, чым цяпер, а каля 10— 15 млрд. гадоў назад сярэдняя шчыльнасць матэрыі ў Сусвеце, відаць, была такой высокай, што рэчыва ў ёй не магло існаваць у форме зорак і галактык. Быў шчыльны газ, які хутка расшыраўся і складаўся ў асноўным з вадароду і гелію. 3 гэтага газу потым і ўзніклі галактыкі і зоркі.
Што ўяўляў сабой Сусвет да пачатку расшырэння, на самых ранніх яго этапах, і ці зменіцца ў будучым расшырэнне сцісканнем — гэта вельмі складаныя пытанні, над вырашэннем якіх вучоныя працуюць цяпер.
Ідэалістычна настроеныя вучоныя спяшаюцца зрабіць патрэбны рэлігіі вывад аб тым, што пачатак расшырэння Сусвету, сканцэнтраванага ў адным «атамебацьку», пароджаны быў звышнатуральным «божым актам». На самай жа справе магчымасць паходжання ўсяго Сусвету з аднаго атама з’яўляецца нічым не абгрунтаванай выдумкай. Яна была патрэбна праціўнікам матэрыялізму толькі для нібыта навуковага пацвярджэння біблейскай легенды аб стварэнні свету.
VI
ПАХОДЖАННЕ I РАЗВІЦЦЕ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
• Раздзел астраноміі, які займаецца пытаннямі паходжання і развіцця нябесных цел, называецца касмагоніяй.
Матэрыялістычная касмагонія лічыць недарэчным пытанне аб пачатку свету і аб паходжанні Сусвету. Увесь вопыт чалавецтва паказвае, што матэрыя не ствараецца і не знішчаецца. Яна толькі мяняе форму свайго існавання. Закон захавання рэчыва і закон захавання энергіі пры магчымасці пераходу яе_роаньіх нілау аднаго у другі ляжаць у аснове навуковай касмагоніі. Касмагоні"я''эячрга?'цца не толькі на ўсю сукупнасць навук аб прыродзе, але і на філасофію.
Асноўная цяжкасць рашэння пытанняў касмагоніі заключаецца ў тым, што нябесныя целы развіваюцца і змяняюцца надзвычайна павольна. У параўнанні з узростам навукі ўзрост нябесных цел незвычайна вялікі. Ужо Зямля існуе каля 5 • 10* гадоў, а ёсць свяцілы яшчэ больш старыя, хоць вядомы і зусім маладыя.
31
УЗРОСТ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ. УЗНІКНЕННЕ ■ ГАЛАКТЫК I ЗОРАК
1. Узрост нябесных цел. Узрост нябесных цел вызначаюць рознымі метадамі. Самы дакладны з іх заключаецца ў вызначэнні ўзросту горных парод па адносінах колькасці ў іх радыеактыўнага элемента урану да колькасці свінцу. Свінец з’яўляецца канчатковым прадўктддГ^амаадвольнагЯ”рэтіТадў урану. Скорасць гэтага працэсу вядома дакладна, і змяніць яе нельга ніякімі спосабамі. Чым менш урану засталося і чым больш свінцу накапілася ў пародзе, тым большы яе ўзрост. Самыя старажытныя горныя пароды ў зямной кары маюць узрост некалькі мільярдаў гадоў. Зямля цалкам узнікла, мабыць, некалькі раней, чым зямная кара. Вывучэнне акамянелых
128
рэшткаў жывёл і раслін паказвае, што за апошнія сотні мільёнаў гадоў спрамяненне Сонца істотна не змянілася. Значыць, Сонца павінна быць старэйшым за Зямлю. Есць зоркі, як даказаў упершыню акадэмік В. А. Амбарцумян, многа маладзейшыя за Зямлю. Па тэмпу расходавання энергіі гарачымі звышгігантамі можна меркаваць аб тым, што магчымыя запасы іх энергіі дазваляюць ім расходаваць яе так шчодра толькі кароткі час. Значыць, гарачыя звышгіганты маладыя — ім 106—107 гадоў.
Маладыя зоркі знаходзяцца ў спіральных галінах галактык, як і газавыя туманнасці, з рэчыва якіх узнікаюць зоркі. Думаннасці ўтрымліва'юцца ў галінах^ магнітным полем, зорак жа магнітнае.. поле ў^рымаць не можа. Зоркі, якіянетгастГёДТ р^ з галіны,
КНІГІ ОНЛАЙН
