Вся мощь квазаров

Внешность иногда действительно оказывается обманчивой. Ну кто бы мог подумать, что слабенькие, доступные лишь достаточно крупным телескопам звездочки окажутся ярчайшими светильниками Вселенной?

Их бы и считали обычными звездами, если бы они не излучали относительно интенсивные радиоволны. К 1963 г. стали известны пять точечных источников космического радиоизлучения, сначала получивших название «радиозвезды». Однако вскоре этот термин был признан неудачным и таинственные радио излучатели стали называть квазизвездными радиоисточниками, или, сокращенно, квазарами.

Исследуя спектр квазаров, астрономы убедились, что они очень далеки от Земли и принадлежат к миру галактик. Более того - постепенно выяснилось, что квазары вообще самые далекие из доступных сегодня человеку космических объектов. Так, уже на первых порах оказалось, что расстояние до квазара 3С 273 равно двум миллиардам световых лет, причем квазар удаляется от Земли со скоростью 50000 км/сек! Ныне известно около 1500 квазаров, причем самый далекий из них удален от нас примерно на 15 миллиардов световых лет! Заметим, что этот квазар одновременно и самый быстрый - он «убегает» от нас со скоростью, близкой к скорости света!

Когда стала очевидной почти невообразимая удаленность квазаров, возник вопрос, что это за тела (или системы тел) и почему они так ярко светят? Даже рядовой квазар излучает свет, в десятки и сотни раз сильнее, чем самые крупные галактики, состоящие из сотен миллиардов звезд. А есть и квазары, еще в десятки раз более яркие. Характерно, что квазары излучают во всем электромагнитном диапазоне от рентгеновских волн до радиоволн, причем у многих из них инфракрасное («тепловое») излучение особенно мощно. Даже средний квазар ярче 300 миллиардов солнц!

При всех этих свойствах совершенно неожиданно оказалось, что блеск квазаров испытывает заметные колебания, как у переменных звезд. Самым удивительным было то, что периоды таких колебаний подчас чрезвычайно малы - недели, дни и даже меньше. Недавно открыт квазар с периодом изменения блеска всего около 200 секунд!

Этот факт неоспоримо свидетельствовал о том, что размеры квазаров относительно невелики. В природе нет ничего быстрее света. Поэтому взаимодействие внутри любой материальной системы не может происходить быстрее 300000 км/сек. Значит, если квазар меняет свой блеск, то его размеры не превышают соответствующее число световых лет, дней или часов. Говоря более ясно, любой объект, меняющий блеск с периодом в «t» лет, имеет поперечник не более «t» световых лет.

Из этого следует, что размеры квазаров очень малы и их диаметры, как правило, не превосходят несколько сотен астрономических единиц. Напомним читателю, что поперечник нашей планетной системы равен 100 а.е., а значит, по размерам квазары сравнимы с планетной системой. Квазар с периодом в 200 секунд имеет поперечник 6^.10¹⁰ м, что вдвое меньше радиуса земной орбиты. Откуда же в таком малом объеме космического пространства берутся чудовищно большие запасы энергии?

Выяснено, что квазары могут существовать не более нескольких миллионов лет и за время своей жизни они излучают фантастическую энергию 1055 Дж. Однако спектр квазаров по химическому составу мало чем отличается от спектра обычных звезд. В отдельных случаях удается различить двойственность квазаров, неоднородности их структуры. Так, вблизи квазара 3С 273 обнаружено волокно, выброшенное из квазара в результате какого-то мощнейшего взрыва. Все это свидетельствует о мощнейших взрывных процессах, и квазары предстают современным астрофизикам как объекты, «переполненные» энергией, от которой они всячески стараются освободиться.

По мнению одних астрономов квазары - это сверхзвезды с массой, в миллиард раз больше солнечной. В такой сверхзвезде в ходе термоядерных реакций превращения водорода в гелий могла бы за миллионы лет выделиться энергия в 1055 Дж. Беда в том, что по современным теоретическим представлениям, о чем уже говорилось, звезды с массой, более чем в 100 раз большей, чем у Солнца, неустойчивы.

Другие полагают, что квазары - это сверхмассивные черные дыры с массой в миллиарды солнц. Засасывание в дыру громадных масс газа могло бы, по их мнению, привести к наблюдаемому мощному энерговыделению. Многие считают квазары активными ядрами очень далеких галактик.

Следует помнить, что, наблюдая квазары, мы видим прошлое, удаленное от нашей эпохи на миллиарды лет. Любопытно, что по мере нашего продвижения в глубины мирового пространства количество открываемых квазаров сначала увеличивается, а потом уменьшается. Этот факт доказывает, что квазары - кратковременная форма существования материи. Возможно, что квазары - это фрагменты, осколки того напоенного энергией сверхплотного тела, из которого при взрыве 15-20 миллиардов лет назад образовалась наблюдаемая часть Вселенной. Так ли это на самом деле, станет ясно в будущем.