§ 2.21 Радиогалактики и другие космические аномалии

§ 2.21 Радиогалактики и другие космические аномалии

Таким образом, перед нами открывается одно из самых ярких откровений Мироздания, что все эти "монстры": радиогалактики, квазары и другие аномальные объекты излучений — ничто иное, как обычные галактики, оптическое излучение которых в результате эффекта Доплера трансформируется в излучения других диапазонов электромагнитного спектра… Другими словами, наблюдатель, находящийся в системе отсчёта радиогалактики, квазара или знаменитой "взрывающейся" галактики M-82, будет наблюдать нашу Галактику соответственно как радиогалактику, квазар или "взрывающуюся".

С.П. Масликов, конец XX в. [81]

Завершая рассказ о загадках космоса, различных космических аномалиях и звёздах-маяках, стоит упомянуть объект SS 433 (называемый порой микроквазаром), который не только мигает, но и выглядит, по убеждению учёных, как маяк [76, 158]. SS 433 считают быстро вращающейся звездой, пускающей из двух противоположных точек поверхности струи газа, вращающиеся вслед за звездой, как лучи прожектора в маяке. За счёт вращения, проекция скорости струй на луч зрения периодически меняется по синусоиде, причём, найденная по спектральному сдвигу скорость потоков газа — огромна и составляет 80000 км/с, — более 1/4 скорости света! Что порождает столь быстрые потоки — неясно. А не проще ли считать SS 433, подобно другим аномальным объектам, всего лишь двойной звездой, для которой эффект Ритца особенно силён? Он и вызовет сильные регулярные смещения спектральных линий двух звёзд по эффекту Ритца. А орбитальная скорость этих звёзд будет, конечно, не 80000 км/с, а много меньше, ибо в этом случае не работают оценки по эффекту Доплера. Все такие сверхскорости — иллюзия (§ 2.15).

Также, с помощью радиоинтерферометров у объекта SS 433 удалось выявить структуру, напоминающую два противоположно направленных выброса. Их и приняли за симметрично разлетающиеся струи газа. Но, если SS 433 — это просто двойная звезда, то выбросы представляют собой, по-видимому, два размытых вдоль орбит изображения этой пары звёзд (Рис. 92). Не зря, «выбросы» движутся, меняя своё направление с тем самым 164-дневным периодом, с которым, судя по кривой лучевых скоростей и блеска, происходит орбитальное движение пары звёзд в системе SS 433. Заметим, что полученные конфигурации схожи с экзотическими формами галактик, в которых спиральные рукава отходят не от ядра, а от окружающего его кольца, словно в значке "§" (Рис. 92.б, в), или, выйдя из ядра, петлёй загибаются обратно (Рис. 92.г). Поэтому не исключено, что столь странные формы рукавов галактик — тоже иллюзия, созданная их вращением. Ту же иллюзорную природу могут иметь светящиеся выбросы, джеты, хвосты, перемычки галактик [34], если это их следы вдоль орбиты. Недаром, чаще всего эти структуры встречаются у двойных галактик, наподобие парных звёзд, кружащих возле общего центра S (Рис. 93).

Рис. 92. Вращение двойных звёзд в системе SS 433 (a) создаёт их размытие в виде "выбросов" (б, в, г), которые, смещаясь вдоль орбиты, меняют своё направление.

Поскольку речь зашла о галактиках, пора перенестись в более высокие сферы и поговорить о вращении не отдельных звёзд, а целых галактик, с их почти сферичными ядрами. Ранее было показано, что именно вращение ядер, вкупе с эффектом Ритца, создаёт у галактик красное смещение, описываемое законом Хаббла (§ 2.4). Вращательное ускорение ядра придаёт разную скорость лучам света, испущенным раньше и позднее, отчего, по мере их движения задние гребни волн всё более отстают от передних: длина волны с расстоянием нарастает, подобно интервалам в цепи трамваев, идущих с разной скоростью (Рис. 70). Но, как говорилось, существует и синее смещение, которого мы не наблюдаем лишь по причине непрозрачности ядер для света (§ 2.4). Однако, для радиоизлучения ядра галактик до некоторой степени прозрачны. Не потому ли наблюдения неба, галактик в радиолучах преподносят астрономам много сюрпризов?

Рис. 93. Осевое и орбитальное вращение галактик и их ядер приводит к размножению и размытию изображений в форме неправильных рукавов, "выбросов", "перемычек", "хвостов".

Так, рассматривая обычную галактику, мы видим лишь ближние участки её ядра, в которых ускорение направлено от нас, и, потому, эффект Ритца приводит к спаду частоты f и яркости света, испущенного ядром (Рис. 93). Но перенесёмся на дальнюю сторону ядра, где направленное к нам ускорение ведёт к усилению частоты и яркости излучения. Энергия идущего с невидимой стороны радиоизлучения исчезающе мала в сравнении с энергией света с видимой стороны. Но ситуация кардинально меняется для далёких галактик. По закону Хаббла, с удалением их яркость и частота в оптических лучах постепенно падает. Но в радиолучах, идущих с обратной стороны, яркость и частота излучения должны, напротив, расти по мере удаления. Поэтому, дальние галактики мы бы восприняли скорее как источники яркого радиоизлучения. И такие радиогалактики действительно найдены в космических далях!

На определённом расстоянии от нас эффект Ритца и синее смещение могут стать для радиоизлучения галактик столь велики, что, кроме роста яркости, они вызовут и сильный сдвиг частоты излучения и переведут его из радиодиапазона в оптический и, даже, — в гамма-диапазон, и, наоборот, оптическое могут перевести в радио- и гамма-диапазоны. Поэтому БТР предсказывает мощные источники не только радио- и оптического, но и гамма-излучения, реально открытые, скажем, в форме барстеров. Нельзя сказать точно, на каком расстоянии такой эффект проявится, поскольку в БТР постоянная Хаббла, находимая по формуле H=V²/Rc (где V — окружная скорость ядра галактики, R — его радиус), и её принятое значение в 55–75 (км/с)/Мпк имеет лишь среднестатистический смысл. Значение Н слегка варьирует не только для разных галактик, но, даже, в пределах одной галактики (Таблица 1). Чем ближе к её центру O, тем быстрее вращение и тем выше значение H, с соответствующим преобразованием частоты и яркости.

Из-за непрозрачности ядер эти эффекты для света не так уж сильны, поскольку излучение идёт лишь из сравнительно тонкого поверхностного слоя ядер. Но у всепроницающих радиоволн эффект вызовет заметный рост интенсивности от центральных областей галактик, имеющих большое синее смещение или красное, переводящее оптическое излучение в радиодиапазон. Думается, именно этот эффект, а не какая-то загадочная активность ядер, и делает их центры мощными источниками радиоизлучения. Ядро нашей галактики так же сильно излучает в радиодиапазоне. Однако, абсолютная величина его радиояркости невелика, поскольку расположено оно несравненно ближе ядер других галактик, а, потому, эффект Ритца для него не столь велик. Тот же механизм концентрации радиоизлучения по эффекту Ритца должен работать и в таких мощных радиоисточниках как квазары, отождествляемых с активными ядрами галактик. Ибо квазары (§ 2.17) имеют, подобно сердцевинам ядер, малые размеры и большие скорости вращения.

Гипотеза преобразования оптического излучения за счёт движения в другие диапазоны, как основной причине радиоизлучения галактик и других объектов, была высказана С.П. Масликовым в 1998 году. Однако предложенный им механизм трансформации спектра по эффекту Доплера требовал либо принятия сложной нелинейной зависимости доплеровского сдвига от скорости (вопреки опытам), либо околосветовых скоростей движения космических объектов, которые маловероятны. Зато преобразование спектра галактик посредством эффекта Ритца, пропорционального дистанции, не требует экстремальных скоростей и ускорений, а возникает на достаточно большом расстоянии, даже при весьма умеренных кинематических характеристиках. Отметим, что и первые радиоастрономы К. Янский и Г. Ребер, — энтузиасты, сумевшие без официальной поддержки открыть космическое радиоизлучение, в том числе излучение ядра нашей Галактики, считали, что оно имеет, подобно оптическому излучению, тепловой характер. И, действительно, все нагретые тела излучают, кроме света, ещё и радиоволны. Однако, интенсивность радиоизлучения ядра галактики была гораздо выше, чем того требовал закон Планка. Кроме того, если закон Планка предсказывал рост интенсивности радиоизлучения по мере роста его частоты (закон Джинса), то наблюдения показывали обратную зависимость: более коротковолновое и высокочастотное излучение оказывалось слабее.

Поэтому В.Л. Гинзбургом и другими были предложены экзотические нетепловые механизмы генерации радиоизлучения космообъектами, в первую очередь, — синхротронный и тормозной. Эти механизмы, основанные на вращении релятивистских электронов в сильных магнитных полях, выглядят крайне искусственно, а, потому, имеют в космосе ограниченное значение, будучи ответственны разве что за слабое радиоизлучение планет и звёзд. Зато, если истинная природа мощного радиоизлучения тепловая, то все его особенности легко объяснить по эффекту Ритца, сдвигающему максимум теплового излучения звёзд из оптики в радиодиапазон (словно у тел низкой температуры), в котором и воспримется энергия звезды. Тогда, в радиодиапазон попадёт и ниспадающая ветвь планковского спектра (Рис. 144), и спектр радиоизлучения придётся описывать уже не законом Джинса, а законом Вина, говорящим о падении интенсивности излучения с ростом частоты, что и наблюдается у космических радиоисточников. Не зря, вид спектра пульсаров и других радиоисточников во многом напоминает спектр излучения абсолютно чёрного тела, только с очень низкой температурой и максимумом, сильно сдвинутым в низкочастотную область (не случайно, на частотах f<100 МГц, где начинается "завал" спектра пульсаров, становится видна и восходящая ветвь планковского спектра, описываемая законом Джинса u~f², ибо пульсары в этом диапазоне дают спектр, вида u~f^-?, где спектральный индекс ?=-2 [151]). Но именно такой мощный сдвиг оптического спектра звезды мог бы произвести эффект Ритца.

И, напротив, если эффект Ритца сдвинет спектральный максимум в высокочастотную область, то сильно вырастет излучение в рентгеновском и гамма-диапазонах, словно у тела с гигантской цветовой температурой T_c. И, точно, у рентгеновских вспышек барстеров спектр идентичен спектру излучения абсолютно чёрного тела, с немыслимо высокой эквивалентной температурой T?7?10⁷ K [151]. Разумеется, такая температура T_c, найденная из закона смещения Вина T_c=b/?_max,— это лишь иллюзия от эффекта Ритца, повысившего в 10³–10⁴ раз частоту f теплового излучения звезды с температурой T?10⁴ K. Эффект и переводит излучение из оптики (f=10¹⁵ Гц) в рентген (f=10¹⁸–10¹⁹ Гц), с пропорциональным сокращением длины волны ?_max спектрального максимума и ростом цветовой температуры T_c — в тысячи раз. Впрочем, даже эти вспышки барстеров пытаются интерпретировать как проявление синхротронного излучения крутящихся электронов, генерирующих сложный спектр, который, отчасти, подобен спектрам крутящихся по орбите звёзд, причиной чему тоже общий для этих явлений эффект Ритца (§ 1.11). Но, раз летящие по орбите звёзды сами генерируют такой спектр, что объясняет повторяемость вспышек и их огромную энергию (это энергия теплового излучения звезды), то ни к чему привлекать ещё и вращение непонятно откуда взявшихся сверхбыстрых электронов в непонятно как возникших сверхсильных магнитных полях. Так же и пики (гиролинии) на сплошном рентгеновском спектре пульсаров [151], вызваны, отнюдь, не синхротронным излучением электронов в магнитном поле звёзд, а эффектом Ритца, сдвигающим оптические эмиссионные линии атомов в рентгеновский диапазон. Таким образом, барстеры и рентгеновские пульсары, вопреки мнению Брэчера [6], не отвергают, а блестяще подтверждают БТР. Ведь если бы теория Ритца не выполнялась, и ритц-эффект преобразования спектра не работал, рентгеновские источники вообще бы не наблюдались.

Итак, гипотеза Масликова, Янского и Ребера о природе рентгеновского и радиоизлучения как обычного теплового излучения звёзд, обретает строгое обоснование на базе БТР. Кроме того, как и предполагал Янский, существует также естественное, несмещённое тепловое радиоизлучение космических газов. В том числе, это — микроволновое фоновое излучение (§ 2.5) и излучение водорода на длине волны 21 см, связанное уже не со сплошным, а с дискретным линейчатым тепловым спектром водорода. Это — по поводу излучения экзотических звёзд и галактик. Вращение же приводит и к другим интересным эффектам, особенно сказывающимся на форме галактик, их видимой структуре. Поскольку сердцевины ядер, из-за огромной концентрации в них звёзд, имеют огромные скорости вращения, то соответствующей будет для них и степень размытия, за счёт дисперсии скоростей звёзд и света (§ 2.16). Поэтому, наблюдая ядра далёких галактик и радиогалактик в радиолучах, мы бы обнаружили любопытные вещи.

Подобно тому, как вертящаяся звезда создаёт размытое вдоль направления полёта изображение, ещё более быстрые сердцевины ядер галактик порождают вытянутые структуры. В итоге, у некоторых галактик должны наблюдаться два длинных выброса, исходящих из ядра в противоположных направлениях и образованных «отстающим» и «опережающим» краями ядра. И такие веретёновидные выбросы — самое обычное дело, особенно для радиогалактик [34]. Бывают "выбросы" и у простых галактик, в которых принимают либо вид оси, пересекающей галактику наподобие спицы юлы, либо форму вытянутых полярных колец, перпендикулярных галактической плоскости ("Природа" 2005, № 3). Но большинство таких «выбросов» — это не более чем размытые изображения ядер, растянутые вдоль эллиптических орбит и линий движения галактик с их спутниками (§ 2.16). Огромные скорости "выбросов", находимые по эффекту Доплера — такая же оптическая иллюзия, как и сами выбросы, ибо основной вклад в сдвиг частоты, в этом случае, должен вносить эффект Ритца (§ 2.15). Наука не знает источников энергии, способных придать выбросам гигантские скорости и сгенерировать мощное радиоизлучение ядер. Поэтому, напрашивается вывод, что активность ядер, взрывы галактик — иллюзорны, подобно взрывам новых звёзд (§ 2.18). Если ядро содержит достаточно яркий объект, скажем, — звёздное скопление или сверхновую, его изображение может размножиться за счёт вращения ядра. Тогда вдоль линии «выброса» будут видны несколько ярких пятен. Вот почему изображение «выброса» нередко разбивается на отдельные группы пятен и точек (Рис. 93.а). Может раздвоиться и изображение целой галактики, движущейся по орбите. Так же, нередко, двоятся и троятся изображения квазаров и радиогалактик. Поэтому, часто, вместо одного их изображения, наблюдают два зеркальных, имеющих близкую форму, спектр и соединённых выбросом-перемычкой (Рис. 93.б, в). Тогда говорят о двойном радиоисточнике [20, 34], хотя реально это — размноженное изображение одной галактики, где компактное центральное изображение соответствует точке 2, а симметричные боковые — точкам 1 и 3 на Рис. 81.б. Все изображения вытянуты вдоль линии орбиты за счёт размытия от вращения галактики (§ 2.16), причём боковые изображения, в силу симметрии, имеют близкие формы и яркости. Если же коэффициент мультипликации ещё выше (Рис. 81.в), то каждый выброс будет состоять из нескольких вытянутых в линию пятен, как у "выброса" Девы A.

Надо сказать, что у радиоизлучения "выбросов" также предполагали синхротронную природу, будто радиоизлучение генерируют крутящиеся в сильных магнитных полях электроны, постепенно теряющие энергию на излучение. Это, якобы, подтверждает и заметная поляризация излучения выбросов. Но поляризация — не доказательство. Её может вызвать масса причин, например, рассеяние излучения газом. До некоторой степени поляризовать излучение, свет способно и размытие звёзд. Ведь кроме звёзд вращаются и создающие излучение электроны в их атомах. Видимая орбита электрона искажается, размывается, подобно форме звезды (Рис. 85), что приводит к неравенству интенсивностей его излучения в плоскости продольной и плоскости поперечной движению звезды. На малых расстояниях это никак не сказывается. Но в космических масштабах эффект становится заметен и приводит к поляризации излучения атома вдоль или поперёк направления его движения. В случае, если атомы ещё и вращаются вместе со звездой, возможна и круговая поляризация света. Недаром у пульсаров, у некоторых переменных звёзд и особенно у объектов, называемых полярами (яркий представитель — AM Геркулеса), отмечается заметная поляризация излучения, колебания величины и направления которой происходят с тем же периодом, что и колебания блеска [76]. Так и должно быть в случае, если все эти переменные объекты представляют собой двойные звёзды. За счёт движения у них вместе с яркостью будет периодически меняться поляризация излучения. Таким образом, и поляризация радиоизлучения не свидетельствует против его тепловой природы.

Итак, видим, что именно баллистический принцип (по сути, принцип относительности Галилея и Коперника, применённый к свету) и двойные звёзды являются тем ключом, который позволяет раскрыть большинство загадок космоса, свести всё бесчисленное множество загадочных, сказочных, сверхъестественных объектов к рядовым звёздам и галактикам. Именно такой вывод К. Циолковского открывает Часть 2 и XX век, и столь же глубокая мысль С. Масликова их завершает (§ 2.21). Так, руководствуясь принципом монизма Циолковского (единства природы всех явлений) и принципом бритвы Оккама (не приумножать сущностей сверх необходимого, отдавая предпочтение простым гипотезам перед сложными, отвергая сверхъестественные объяснения, если есть естественные), удалось снизить число типов объектов до минимума и упростить картину космоса, благодаря классическому принципу относительности. Так же, и Коперник 500 лет назад, применив кинематический принцип относительности и поняв, что видимые движения звёзд и Солнца — иллюзия, убрал лишние небесные сферы и существенно упростил картину Вселенной, легко объяснив ряд закономерностей космоса, для истолкования которых прежде вводился ряд искусственных механизмов и гипотез. И, вот, снова, следуя заветам Циолковского, Коперника и Галилея, мы привели Космос в состояние исконного порядка, путём принятия классического принципа относительности для света.

ОСНОВНЫЕ ИДЕИ ЧАСТИ 2

1. Радиолокационные измерения расстояний в космосе подтверждают зависимость скорости света от скорости источника и эффект Ритца, отвергая теорию относительности. Эти эффекты проявляются также в искривлении, замедлении световых и радиолучей возле Солнца.

2. Вековое смещение перигелия Меркурия и других планет было строго предсказано Ритцем в 1908 г. на базе его электродинамики, как результат изменения силы тяготения за счёт движения планет, аналогично изменению сил взаимодействия движущихся зарядов.

3. Красное смещение вращающихся галактик — это прямое следствие эффекта Ритца, который предсказывает верное значение постоянной Хаббла и устраняет все парадоксы красного смещения. С учётом простой трактовки реликтового излучения в рамках модели стационарной Вселенной, это отвергает теорию Большого взрыва и разбегание галактик, свидетельствуя о вечной жизни и молодости Вселенной.

4. Наблюдения двойных звёзд и других объектов космоса приводят, вопреки распространённому заблуждению, к отказу от теории относительности и признанию теории Ритца, предсказавшей ряд эффектов, ныне реально открытых.

5. Вариации блеска и спектра цефеид, пульсаров, квазаров, барстеров, сверхновых и новых звёзд, а также других переменных объектов, получают простое объяснение как следствие эффекта Ритца от обращения звёзд, галактик в двойных или кратных системах, порождающих переменное ускорение.

6. Рентгеновское, гамма- и радио-излучение космических объектов естественно трактуется в БТР как результат преобразования оптического излучения звёзд в другие диапазоны по эффекту Ритца. Это отвергает сложные теории генерации излучений, привлекающие множество спорных механизмов и мистических объектов, типа чёрных дыр, белых карликов, нейтронных звёзд и т. п.

7. Многие вымышленные объекты космоса, такие как тёмные материя и энергия, сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик, были выдуманы лишь от ошибочной интерпретации наблюдений. Если учесть эффект Ритца, то надобность в таких объектах отпадёт и все наблюдаемые в космосе загадочные феномены получат простое объяснение.

8. "Дуги", "выбросы", кратные изображения космических объектов давно предсказаны БТР как оптическая иллюзия от одновременного прихода света, испущенного в разные моменты летящими по орбите объектами. Это позволяет легко понять все особенности таких небесных картин, отвергнув сомнительные объяснения по теории относительности, — типа гравитационных линз и т. п.