100 великих научных открытий

Началось все в 1960 г., когда два американских астронома, Томас Мэттьюс и Аллан Сэндидж, наблюдая за звездным небом через 5-метровый объектив, установленный на одном из калифорнийских холмов, разглядели в созвездии Девы крошечную блеклую точечку. Три года спустя голландский ученый Мартен Шмидт увидел, что черные линии в спектре этой звезды (ее назвали 3С 273) очень сильно сдвинуты в сторону красного цвета, а это означало одно: объект расположен на огромном расстоянии. Именно большая дистанция и «съедала» его свет, который был, по всей видимости, необычайно ярким. Ученому удалось определить точное расстояние до звезды (2,5 млрд световых лет) и скорость ее отдаления (47 000 км/с). А чуть позже был замечен еще один подобный объект, только находился он за 12 млрд световых лет от Земли и каждую секунду отдалялся от нее на 200 000 км. Возник вопрос: что это? Для звезд объекты были слишком яркими (звездный свет с таких расстояний просто не доходит), а для галактик ― чересчур мелкими.

Затем австралийские ученые в своей обсерватории пронаблюдали, как 3С 273 прячется за лунный диск, и пришли к выводу, что это — найденный ранее источник высокоинтенсивных радиоволн (длина которых больше, чем у видимых оптических). Вслед за австралийцами советские ученые решили проследить, меняет ли исследуемый объект яркость. По фотографиям, охватывающим период более 60 лет, они выяснили: 3С 273

 мигает постоянно, иногда по два раза в год, то увеличивая, то уменьшая яркость вдвое.

Поначалу ученые не обратили на это особого внимания. По их мнению, на фото была просто одна из миллионов звезд, расположенных у ядра галактики (шарообразного сгустка межзвездного вещества, вокруг которого в радиусе 3×10 км непрерывно рождаются новые светила). Свет от этих звезд — думали астрономы — и есть видимым блеском галактического ядра, которое действует на них своим тяготением, повелевая им мерцать исключительно вместе. Однако позже выяснилось, что тела вроде

3С 273 мигают гораздо чаще, чем галактика (некоторым хватает сил менять яркость более 20 раз в час!). Причем снижение/повышение интенсивности излучения происходит на всей поверхности объекта одновременно, а это значит, что он должен быть относительно небольшим — до 9 трлн км в диаметре (то есть до 1 светового года — только при таких условиях команда «вкл./выкл.» дойдет до всех источников без опоздания). Получалось, что так называемый квазар в 100 тысяч раз меньше любой галактики, а энергии на нем генерируется столько, сколько высвобождает сотня галактик.

Что же такое квазар? Одни ученые выдвинули версию, будто на самом деле это черная дыра с особо большой массой. Каждую секунду она притягивает такое количество межзвездного вещества, что из него можно было бы собрать целую Землю. Вещество опускается на поверхность квазара, закручиваясь вокруг него спиралью и наращивая скорость, так что по пути заряженные частицы сталкиваются с атомами газа и пылинками, испуская электромагнитные волны «на любой вкус». Ближе к самой дыре, где температура достигает 99 727 °C, генерируются очень короткие рентгеновские волны. По мере приближения к центру диска и падения температуры излучение переходит в ультрафиолетовый диапазон, затем становится видимым, а на краю диска — инфракрасным. В то же время магнитное поле квазара отклоняет часть вещества к полюсам, и оттуда оно вырывается мощными потоками (джетами), испуская длинные радиоволны. Когда межзвездное вещество в окрестностях заканчивается, светимость квазара слабеет. Зато если рядом случайно окажется какая-нибудь звезда, квазар радостно притянет ее к себе, разорвет на части приливными силами — и «съест», засияв ослепительным светом.

Согласно другой версии, роль квазаров могут играть юные галактики: на данный момент они-то уже старые, но из-за их отдаленности от Земли более чем на 3 млн световых лет мы видим то, что происходило очень-очень давно. А еще одна гипотеза предполагает, будто квазары — все-таки черные дыры, которые питаются «строительным материалом» молодых галактик. Как бы то ни было, расположены квазары, по всей видимости, в самом сердце галактик, ежесекундно генерируя такое количество энергии, которым можно было бы электрифицировать всю Землю на веки вечные.

Впрочем, как уже упоминалось, квазары находятся слишком далеко от нас, да еще и продолжают отдаляться почти со световой скоростью, так что их яркий свет может быть обманчив. Мы видим их в том состоянии, в котором они пребывали на заре Вселенной, около 13 млрд лет назад. А сейчас большинство из них уже почти погасли, превратившись в призраки, и новые рождаются очень редко, поскольку галактики редко сталкиваются.