Амбарцумян
Шрифт:
1) релятивистские электроны были непосредственно выброшены из ядра галактики;
2) из ядра выброшены объекты, которые являются источниками релятивистских электронов столь высокой энергии, что их синхротронное излучение сосредоточено в оптической области.
Ограничиться первой гипотезой невозможно, поскольку в этом случае нельзя будет понять сосредоточение оптического излучения в малом объёме сгущений. Поэтому надо думать, что источники, испускающие электроны высокой энергии, сосредоточены в самих этих сгущениях. Таким образом, Амбарцумян ещё в 1950-х годах приходит к пониманию природы рассматриваемых сгущений на джете. Они являются конгломератами облаков релятивистских электронов, газовых облаков и нестационарных звёзд. Причём нужно заметить, что выброшенная из ядра материя в короткий срок превращалась в подобные конгломераты. Эмиссионная линия =3727, наблюдаемая в области ядра М87, даёт, по-видимому, представление
Галактика М87 с отчётливым выбросом из ядра, и особенно со сгущениями на джете, представляла блестящую демонстрацию нестабильности и активности её ядра. Возможность выброса масс из ядер, предсказанная Амбарцумяном, удивительным образом подтвердилась спустя 50 лет: на космическом телескопе «Хаббл» в 2002–2006 годах был зарегистрирован колоссальный взрыв сгущения, ближайшего к ядру галактики М87. За шесть лет светимость на этом сгущении возросла в 90 раз! К сожалению, Амбарцумяна уже не было в живых, и он не смог обрадоваться воплощению своего предвидения.
Особое место в исследованиях Амбарцумяна занимали голубые выбросы из ядер эллиптических галактик. Рассмотренная нами галактика М87 не является единственной галактикой, в которой мы наблюдаем выброс вещества из ядра.
Вот образец интересной спиральной галактики в Гончих Псах М51 (NGC 5194, NGC 5195, Arp 85), находящейся на расстоянии 1300 килопарсек. Могучие, яркие, туго закрученные спиральные рукава, динамическая форма — вот что привлекает внимание в этой галактике. Некоторые волокна тёмной материи проникают в ядро галактики, подбираются почти к самому её центру. Эта галактика, называемая «Водоворот», — единственная спиральная галактика, которая имеет достаточно контрастные ветви. Другая замечательная особенность этой галактики — наличие спутника NGC 5195. Один рукав прослеживается почти на полный оборот вокруг яркого ядра. Другой — менее контрастный — может быть прослежен до его слияния со спутником NGC 5195. Ядра основной галактики и её спутника имеют одинаковую яркость. Можно подумать и о связи их происхождения или, по крайней мере, об их взаимодействии. Наличие спутника, находящегося на конце спиральной ветви, всегда наталкивало на мысль, что они возникают при взаимном удалении двух или нескольких галактик, возникших из одного ядра.
Можно предположить, что спутник случайно проектируется на экваториальную плоскость спиральной галактики М51. По мнению Амбарцумяна, тот факт, что спиральный рукав не продолжается или почти не продолжается за спутником, является серьёзным свидетельством против этого предположения, и образование типа М51 нельзя считать результатом простого проектирования. Как было указано Б. А. Воронцовым-Вельяминовым, это один из типов двойных галактик, в котором компоненты связаны между собой мощным спиральным рукавом, а не тонким волокном. Это, по-видимому, частично обусловлено тем, что расстояние между компонентами, по крайней мере на современной фазе развития системы, сравнительно невелико. В случае М51 это расстояние порядка всего трёх тысяч парсек.
Существование галактик типа М51 подтверждает гипотезу существования связи между процессом деления первоначального ядра и образованием спиральных рукавов.
Однако, говорит Амбарцумян, было бы желательно найти такие случаи, где связь между спиральной структурой и наличием спутника более убедительна. В дальнейшем Амбарцумян обнаружил новый выброс из ядра, который Арп впоследствии назвал Ambartsumian's knot — узел Амбарцумяна. Было отчётливо видно, что из галактики NGC 3561В выброшен массивный сгусток. Он связан с ядром эллиптической галактики тонкой струёй (траекторией сгустка). Амбарцумян предположил, что этот сгусток имеет голубой цвет. Первоначально блестящий наблюдатель Цвикки сомневался относительно голубизны этого сгущения. Однако он самостоятельно измерил его цвет, убедился в его голубизне и поздравил Амбарцумяна с этим. После этого бюраканские астрономы обнаружили многочисленные галактики с голубыми выбросами из их ядер, которые свидетельствовали о молодости ядер.
Интересна
Позднее Оорт обнаружил истечение вещества из ядра нашей Галактики.
В дальнейшем было установлено, что взрываться могут вообще все галактики, но одновременно в стадии взрыва находится лишь один процент из них. То есть представляется, что все галактики проходят стадии взрывов, и что в эти периоды большая часть их вещества разрушается и перестраивается. Расчёты показывают, что описываемые взрывы происходят в каждой галактике примерно один раз в сто миллионов лет. Сравнительно недавно радиоастрономы и астрофизики с инфракрасной аппаратурой зарегистрировали взрыв в центре нашей Галактики. Существует даже вероятность того, что возникшие в результате взрывов в ядре нашей Галактики гигантские пылевые облака дошли и до Солнечной системы.
Согласно Амбарцумяну признаками активности ядер галактик, при которых разными путями выделяется очень большое количество энергии, являются:
1) извержение газовой материи в виде джетов или облаков из области ядра со скоростями до сотен и тысяч километров в секунду;
2) непрерывное истечение потока релятивистских частиц и других агентов, производящих частицы высоких энергий, в результате чего вокруг ядра может формироваться радиогало;
3) радиовспышки, способствующие превращению галактики в радиогалактику;
4) эруптивные выбросы релятивистской плазмы;
5) эруптивные выбросы газовой материи;
6) выбросы компактных конденсаций с абсолютной величиной порядка карликовых галактик. В этом случае возможно также деление ядра на два или более, сравнимых по величине, инициирующих формирование кратных галактик.
Но тогда, в 1957 году, концепция Амбарцумяна о главенствующей роли ядра в жизни галактики вызвала недоумение даже среди астрономов Бюракана и была встречена без энтузиазма почти всеми астрономами во всём мире, поскольку господствовало мнение, что ядра являются кладбищем в эволюции галактик, а не областью их рождения. Мы уже упоминали о галактиках Сейферта, демонстрирующих активную фазу в эволюции галактик, которые составляли всего 1–2 процента спиральных галактик. Сейферт обнаружил всего десять таких галактик.
Хотя этого было достаточно, для того чтобы уверенно проследить активные процессы в ядрах галактик, но для широкого исследования разнообразных видов этой активности требовалось больше таких и аналогичных им объектов. Без специальной программы поиска активных галактик немыслимо было расширить эту область исследований. Амбарцумян с Маркаряном уже давно задумывались над проведением широкомасштабных спектральных исследований звёзд и галактик слабой светимости, заказывая светосильную, широкоугольную метровую камеру системы Шмидта с тремя слабо дисперсионными призмами с углами в 1,5, 3 и 4 градуса. Телескоп системы Шмидта, полнокровно загруженный, уже действовал, проводя на высоком уровне фотометрические и спектральные наблюдения переменных звёзд, планетарных и кометарных туманностей и других нестационарных галактических объектов. Надо заметить, что ещё в 1956 году мексиканский астроном Г. Аро, тесно сотрудничавший с бюраканскими астрономами, открыл 44 очень интересные галактики с сильным ультрафиолетовым излучением, как будто предвидел будущую концепцию Амбарцумяна об активных галактиках. Так или иначе, в Бюракане возникла крайняя необходимость проведения массовой селекции активных галактик. Молодость и активность объектов чаще связываются с сильным излучением в ультрафиолетовой области спектра, отличным от тепловой составляющей, то есть с «избытком» излучения по сравнению с законом Планка. Поэтому Амбарцумян остановился на проведении ультрафиолетового спектрального обзора неба. Предполагалось, что массовые измерения спектров галактик, полученных на метровом «Шмидте», позволят осуществить селекцию галактик, обладающих ультрафиолетовым «избытком» в спектрах. Естественно, что среди них должны были оказаться активные галактики. Дальнейшее их изучение предполагалось провести на больших инструментах со щелевыми спектрографами. Амбарцумян предложил на учёном совете эту работу, рассчитывая на двух ведущих наблюдателей обсерватории — Б. Е. Маркаряна и Л. В. Мирзояна. Однако, услышав о предлагаемой работе, оба упорно и корректно молчали. Но когда Амбарцумян попросил их высказать своё мнение, то Мирзоян заявил, что он галактиками мало занимался и у него большая нагрузка по наблюдениям переменных звёзд. Маркарян же утверждал, что у него небольшой опыт в спектроскопии. Тогда Амбарцумян решил преодолеть их неявное сопротивление и официально поручил работу Маркаряну.