Нестационарные явления в галактиках [Эрнест Апушевич Дибай] (pdf) читать постранично, страница - 3

получить еще
оДин вид информации с помощью анализа так называемых профилей (или контуров) спектральных линий
галактик. Дело в том, что излучение галактики (в том
числе и спектральные темные линии поглощения) является суммарным излучением (спектром) звезд. Однако если бы все звезды в галактике были неподвижны
друг относительно друга, то линии в их спектрах были
бы узкими (как в спектре отдельной звезды). Но звезды движутся в галактиках, и направления их скоростей
различны, а тогда в силу эффекта Доплера это должно
приводить .к расширению (или «размытию») линий в
спектре излучения всей галактики. Изучая профили
спектральных линий, можно определить величину этого
расширения и тем самым пространственные скорости
отдельных звезд, входящих в галактику.
_ Другим примером проявления действия эффекта
Доплера является такой грандиозный астрономический
феномен, как взрыв сверхновой звезды. Феномен сверхновых звезд весьма необычен и загадочен. По-видимому, в конце сваей жизни некоторые звезды внезапно
взрываются, сбрасывая оболочку, разлетающуюся с
огромными скоростями (до 10 тыс. км/с) в окружающее
пространство. Разлет элементов газа расширяющейся
оболочки в силу эффекта Доплера меняет частоту и длину волны излучения (для наземного наблюдателя). Если сфотографировать спектры сверхновых, то мы увидим широкие спектральные линии, соответствующие
скоростям разлета газа.
7

Рассмотрим теперь основные механизмы излучения
небесных тел. Излучение звезд (и галактик), как правило, является тепловым (или планковским), т. е. обычным излучением «горячей» среды, характеризуемой так
называемым равновесным (максвелловским) распределением скоростей частиц. Тепловым является и излучение газовых туманностей в галактиках. Однако существуют в природе и неравновесные, или нетепловые, механизмы излучения. Наиболее известным из них является
так называемое синхротронное излучение, названное
так в связи с тем, что оно впервые наблюдалось в ускорителях синхротронного типа. Это излучение генерируется релятивистскими электронами (т. е. движущимися
со скоростями, близкими к скорости света) в магнитных
полях. Хорошо известным источником синхротронного
излучения на небе является знаменитая Крабовидная
туманность — остаток вспышки сверхновой в созвездии
Тельца. Внегалактические источники синхротронного
излучения обнаружены, как мы увидим дальше, в так
называемых радиогалактиках (радиоизлучение обычных галактик является, естественно, тепловым).
Обратимся теперь непосредственно к теме нашей
брошюры — нестационарным явлениям в галактиках.

Открытие

галактик

Сейферта

Изучение нестационарных явлений в мире галактик
началось с работы К. Сейферта, опубликованной п
1943 г. в американском «Астрофизическом журнале».
Выделив и происследовав 12 галактик с очень яркими
ядрами, К. Сейферт пришел к выводу, что ядра этих
галактик представляют собой образования особого типа, характеристики которых не сводятся к характеристикам всех известных в то время астрономических объектов. Что же привело К. Сейферта к такому заключению?
12 галактик, описанных К. Сейфертом, обладали ядрами с необычными спектрами, имеющими широкие
эмиссионные линии, что указывало на огромные скорости движения газа в ядрах (порядка нескольких тысяч километров в секунду). Ясно, что ни обычные звезды, ни газовые туманности не могут дать подобные
спектры излучения. Казалось бы, широкие линии типич8

ны для сверхновых звезд, но сверхновые наблюдаются,
как правило, во внешних частях галактик, и причина
их концентрации к центру этих галактик была непонятна. Таким образом, все три основных в то время типа
астрономических объектов — обычные звезды, газовые
туманности и сверхновые, д а ж е в любой комбинации
друг с другом, не могли удовлетворительно объяснить
наблюдаемый феномен. Поэтому-то Сейферт и решился
сделать свое заключение об особенности природы ядер
изученных им галактик. Отметим, что хотя первые наблюдения спектров галактик с широкими эмиссионными
линиями были получены еще в 1908 г., эти галактики
справедливо связывают с именем Сейферта, впервые отметившего их необычность.
Статья Сейферта не вызывала откликов у ученых в
течение двух десятков лет — типичный пример преждевременного открытия, опередившего научный «фон»
своего времени. Интерес астрономов к галактикам с активными ядрами появился лишь в 60-е годы после выдающихся открытий радиоастрономии, в частности обнаружений радиогалактик и квазаров.
Астрономические объекты, регистрируемые по их радиоизлучению, называются космическими радиоисточниками и делятся (в зависимости от их принадлежности
или нет Млечному Пути) на два основных класса — галактических и внегалактических. Наиболее известным
представителем галактических радиоисточников является уже упоминаемая нами Крабовидная