Баллистическая теория Ритца и картина мироздания

С целой свитой избранных придворных и сановников, в числе которых находились и первые два, уже видевшие ткань, явился король к хитрым обманщикам, ткавшим изо всех сил на пустых станках.

— Magnifique! Не правда ли? — заговорили первые два сановника. — Не угодно ли полюбоваться? Какой рисунок! Какие краски!

И они тыкали пальцами в пространство, воображая, что все остальные видят ткань.

Ганс Кристиан Андерсен, "Новый наряд короля"

Подобно тому, как нет надобности выдумывать экзотические и специфические объекты типа квазаров, сверхновых, пульсаров и цефеид, нет нужды и в сверхплотных звёздах — белых карликах, нейтронных звёздах и чёрных дырах. Плотность этих гипотетических звёзд в миллиарды раз больше плотности воды [75]. Так, нейтронные звёзды имеют плотность атомного ядра. Все эти звёзды были предсказаны в качестве следствий ложных теорий: квантовой физики и теории относительности. Астрономы так стремились найти подтверждения реальности этих вымышленных объектов, что, разумеется, "нашли". Однако, их обнаружение — это результат некорректной интерпретации наблюдательных данных и неучёта эффекта Ритца.

Рассмотрим, к примеру, звёзды-карлики, точнее, белые карлики [75]. Их малые размеры и огромные плотности были получены косвенным образом, на основании спектральных наблюдений двойных систем, в которые входили белые карлики. По кривой скоростей, полученной из доплеровского сдвига спектральных линий, находили радиус орбиты и период обращения звезды, откуда получали её массу. А размер звезды находили по известному расстоянию до звезды и её видимой яркости. При данной температуре звезды её яркость пропорциональна площади видимого диска звезды и обратно пропорциональна квадрату расстояния до неё. Поделив массу звезды на куб её радиуса, получали гигантскую плотность. Но здесь в обоих пунктах возможна ошибка. Во-первых, периодический сдвиг спектральных линий, по которому искали орбитальные скорости и радиусы, может быть вызван не эффектом Доплера, а эффектом Ритца, который пока игнорируют. А, ведь, ритц-эффект на больших расстояниях может приводить к гораздо большим сдвигам частоты, чем доплеров. Поэтому, если пользоваться формулой Доплера, покажется, что звезда-спутник движется с гораздо большей скоростью и по более широкой орбите, что приведёт к сильному преувеличению массы центральной звезды (масса пропорциональна кубу радиуса орбиты). Значимость эффекта Ритца для карликов проявляется ещё и в том, что многие из них являются переменными звёздами.

Вторая ошибка возникает от неверно найденной светимости звезды, скажем, если та окружена плотным облаком газа и пыли. Тогда её видимое излучение будет сильно ослаблено поглощением, что приведёт к крайне заниженным размерам звезды. Именно так, недопустимо малые для звезды размеры первого открытого белого карлика, Сириуса B, входящего в двойную систему, были найдены из радиометрического метода оценки его диаметра [19]. При массе порядка солнечной, эта звезда имела визуальную величину в сотни раз меньшую, чем Солнце на том же удалении. Отсюда и был сделан вывод о малом размере Сириуса B и его гигантской плотности. Но, если за счёт оптических эффектов мы видим излучение звёзд сильно ослабленным, то такие оценки размеров ничего не стоят. Излучение может быть ослаблено за счёт сильного поглощения облаками пыли и газа вокруг звезды, отчего та излучает основную часть энергии в иных, неоптических диапазонах (особенно в инфракрасном, как у ряда карликов). Не случайно белые карлики так сходны с ядрами планетарных туманностей, то есть звёздами, окружёнными оболочкой из газа и пыли, имеющими, подобно белым карликам, температуры порядка 105 К и сильное излучение в ИК-диапазоне. Или, наоборот, если атмосфера, окружающая звезду, крайне разрежена, то для неё (от малости переизлучения света по Фоксу, § 2.4) может быть велик эффект Ритца, снижающий яркость и частоту излучения атомов, ускоренных гравитационным полем звезды. Роль эффекта Ритца для белых карликов подтверждается, хотя бы, сильным красным сдвигом и уширением спектральных линий [151], за счёт неравенства лучевых ускорений в разных участках диска звезды. Так что, реальные светимости белых карликов, а, значит, и их размеры, могут оказаться гораздо выше.