Две дыры в эволюции Вселенной

Сейчас трудно даже перечислить все модели Вселенной, менявшиеся как в калейдоскопе. В философском плане важнее отделить факты от последующих их объяснений. Здесь будет рассказано о двух таких фактах, которые как это ни парадоксально, сильно противоречат друг другу, а именно: о реликтовом излучении и квазарах.

Реликтовое излучение открыто в 1965г. в лаборатории Бэлла (США). Как охлаждается расширяющийся в пустоту газ, так после предполагаемого Большого Взрыва температура газа (водород и меньше гелий) должна была быстро падать. Когда Вселенной было всего-то 3 млн. лет, и она была в 1000 раз меньше чем сейчас, тогда газ остыл до 4000 градусов, перестал быть ионизированным, а гулявшее повсюду излучение (соответствующее нагретому до 4000 градусов телу) перестало взаимодействовать с веществом и оказалось, так сказать, в свободном полете, потеряв не только источник для своего пополнения, но и среду, которая могла бы его полностью поглотить. Потому оно спокойно дожило до наших дней, лишь изменив свои характеристики в связи с дальнейшим расширением Вселенной и упав в температуре до 3 градусов по Кельвину, в чем удивительно сходятся практика и теоретический расчет.

Сейчас и в обозримом прошлом нет ни одного даже самого плохонького кандидата, который мог бы поставить такое излучение, равномерно расползшееся по всей Вселенной. Поэтому наряду с разбеганием галактик реликтовое излучение является важнейшим аргументом за БВ.

После указанных 3 млн. лет в истории Вселенной оказывается большое темное пятно, не оставившее документов. Судя по современному состоянию мира, физики в основном литературно рассказывают, что гравитация стала притягивать водород, собирать его во все большие скопления, из которых позже выросли галактики. В галактиках действительно по аналогичной схеме образуются звезды, так что вроде бы есть образец, которого Вселенная могла придерживаться и ранее.

Но в 1963г. были открыты квазары, удаляющиеся от нас, если верить эффекту Доплера, со скоростями до 200 тыс.км/сек, т.е. почти со скоростью света (300 тыс.км/сек), и значит, находящиеся значительно дальше самых далеких из наблюдаемых галактик. Разумеется, реально этих квазаров давно нет, как нет и самих областей, где они "засветились", потому что весть от них шла миллиарды лет и рассказала о событиях далекого прошлого Вселенной, когда та была в 4 раза меньше и в 8 раз моложе.

Если верить в неспешное собирание газа, рассеянного Большим Взрывом, то в эпоху квазаров следовало бы ожидать нечто среднее между равномерно распределенным газом и современными галактиками. Например, это могли бы быть столь же равномерно распределенные небольшие звезды, не успевшие собраться в галактики.

Но совсем не таковы квазары. Самое удивительное, что их вообще можно видеть. Это означает, что светимость квазара на 2 порядка выше, чем у самых больших галактик. Яркость квазаров меняется. Значит, они не сходны с галактиками. Скорее они родственны галактическим ядрам, мощность излучения которых тоже быстро меняется. Причем мощность излучения квазаров в десятки тысяч раз больше.

Линейные размеры световой области квазара не превосходят нескольких световых недель, т.е около 0.01 парсека. Размеры галактик измеряются многими тысячами парсек. Спектры квазаров очень похожи на спектры галактических ядер и обусловлены быстрым движением облаков горячего газа.

Нелишне будет упомянуть о ядрах галактик. Ранее предполагалось, что галактические ядра - это просто скопления сотен миллионов звезд. В таком случае не приходится ожидать, что мощность излучения ядра на какой-либо волне может заметно измениться даже за сотню лет наблюдений. Меняться может излучение некоторых звезд, но усредненная по гигантскому количеству звезд мощность излучения должна оставаться постоянной. Но оказалось, что оптическое и радиоизлучение некоторых галактик может заметно измениться за несколько месяцев и даже недель. Это означает, что за короткое время освобождается огромное количество энергии, в сотни раз больше, чем при вспышках сверхновых, которые ранее считались самыми мощными выбросами энергии.

Такая первая радиогалактика была открыта в 1946г. Это: Лебедь А. Сейчас счет идет на десятки тысяч. В меньшей степени излучают ядра всех галактик. Обычно они находятся в более спокойном состоянии, которое периодически сменяется активным.

В нашей Галактике центральный источник радиоизлучения разместился бы в пределах орбиты Юпитера. Наблюдаемое радиоизлучение вызывается потоками электронов очень высоких энергий, движущихся в магнитном поле. Сегодня считают, ядро нашей Галактики - это черная дыра с массой в миллионы раз больше Солнца, но ее размеры лишь в 4 раза больше Солнца. На нее непрерывно натекает межзведный газ, который, получив резкое ускорение, порождает излучение. Сама дыра ничего не излучает. Неравномерная активность ядра связана с нерегулярностью поступления газа.

Есть ядра помощнее. В галактике М87 черная дыра превышает 6 миллиардов солнечных масс.

Мощь квазаров трудно чем-либо объяснить, кроме как черными дырами, причем еще более крупными, чем в галактиках. Мощность излучения складывается из двух составляющих: собственно массы квазара и количества вещества, падающего на него. Можно предположить, что газа, окружающего квазар, намного больше, чем в более старых современных галактиках, уже успевших подчистить окрестности. Однако с такой версией выходят большие неувязки. Во-первых, газ, в таких количествах почтивший квазар, мог бы для начала собраться в звезды и образовать галактику. Во-вторых, если даже все звезды сегодняшних галактик перегнать обратно в газ, то все равно не получится такого мощного излучения, как у квазара.

Так, масса межзвездного газа в нашей Галактике составляет около 1% от массы всех звезд. Встречаются галактики с большим содержанием, до 50%. Если все вещество галактик пустить в черную дыру, то можно усилить излучение в сотню раз, но не в десятки тысяч, как наблюдается у квазаров.

Таковы в основном факты. Разумеется, далеко не все, накопленные астрономической наукой. За сотни лет исследований собрано невероятное количество сведений, которые не по силам отменить никаким сногсшибательным гипотезам. Поэтому было неверно по двум или десятку фактов решать судьбу Вселенной. Но упомянуть некоторые гипотезы надо.

Выходит, что черные дыры существовали на заре Вселенной, причем куда более мощные. Куда же они девались? Испарились? Это в корне подрывает версию, что крупные черные дыры образуются только в центре галактики из большого скопления звезд. Более того, квазары сильно подрывают мнение, что черные дыры только изымают вещество и ничего не возвращают назад. Правда, в теории есть так называемое испарение Хокинга, согласно которому черные дыры самоликвидируются. Но пока эффект не обнаружен на практике и не особо котируется в научных кругах.

Остается еще более сомнительное, но все же циркулирующее в научных кругах, предположение, что черные дыры образовались в результате Большого Взрыва. Поскольку дыры меньшего масштаба появляются после взрыва сверхновых звезд, то было бы логично, если еще больший БВ также породил черные дыры, причем более массивные, чем от взрыва звезд.

По сути о черных дырах известно крайне мало, поскольку прямых сигналов от них в принципе (или около того) не поступает. Есть только множество теоретических моделей на разные вкусы. Поэтому предполагать можно многое. Например, что при БВ взорвалась тоже черная дыра (хотя пока ни одного подобного взрыва дыр не зафиксировано). Скажем, она развалилась на более мелкие дыры, разбросав при этом часть накопленного вещества в виде уже известного горячего газа, который затем породил реликтовое излучение.

Этим, конечно, не снимается проблема образования галактик. Но она не снимается уже от факта наблюдаемой в прошлом Вселенной, где господствовали квазары. Раз к настоящему времени ядра галактик сильно ослабели по сравнению с квазарами, то без допущения об испарении черных дыр трудно обойтись. Судя по результату, черные дыры не выкачивали вещество из окружающего пространства, а скорее наполняли пространство газом, который позже собрался в звезды вокруг черных дыр.

Таким образом, в эволюции Вселенной есть две огромные дыры, хотя скорее это дыры в наших знаниях об этой эволюции. До открытия квазаров это была одна большая дыра: от БВ до современных галактик. С открытием квазаров она разделилась на две еще более безнадежные дыры. Не обнаружатся ли еще более странные "новые" промежуточные состояния?

Современный этап эволюции Вселенной выглядит относительно складным. Здесь надежно установлено, что межзвездное вещество продолжает собираться в звезды, после выгорания которых остаются компактные мертвые образования: белые карлики (которые, правда, после остывания становятся черными), нейтронные звезды и относительно малые черные дыры. Так что газ безвозвратно выкачивается из пространства.

Однако и здесь есть неувязки. Как считается твердо установленным, наше Солнце - звезда второго поколения. В Солнечной системе много тяжелых элементов, которые могли образоваться ранее только при взрыве сверхновой звезды. Значит, здесь уже была гораздо более массивная звезда. Но после взрыва обратно вернулось намного меньше вещества. И ни от каких иных разрушившихся звезд не добавилось из-за их удаленности. На месте других сверхновых также видны огромные разлетающиеся облака, явно не торопящиеся собраться вновь в одной точке. Т.е. очевиден обратный процесс рассеивания.

Поэтому даже наблюдаемые современные факты ставят под большое сомнение гладкое постепенное слипание свежерожденного газа после БВ. А квазары и вовсе в него не вписываются.

Еще раз подчеркну, что кроме названных, накоплено немало фактов. Так что неверно бы далее делать выводы, только глядя в потолок или ожидая озарений свыше. Но можно определенно сказать, что наука пока далека от выявления господствующих направлений в развитии Вселенной. Каждое открытие, особенно как недавние с темной материей и темной энергией, меняют прежние представления о судьбах Вселенной с точностью до наоборот.

Поэтому разные слухи о какой-либо смерти или разрушении Вселенной, начавшие упорно циркулировать с XIX века, неизменно оказываются сильно преувеличенными. Пока переплетается столько противоречивых тенденций, что об их примирении не приходится мечтать. Скорее всего, наблюдаемая Вселенная, порожденная Большим Взрывом, есть лишь незначительная крупица в более широком мире, где господствуют еще более мощные силы, которые никогда не дадут застояться нашему маленькому уголку. Н.В.Невесенко
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

Обсуждения Две дыры в эволюции Вселенной

  • Геннадий, я тоже полагаю, что "со временем будет создана более стройная и простая картина".
    Вопрос в другом: что делать сейчас? Ничего не делать и ждать, когда снизойдет озарение? Или разбирать хотя бы и не лучшие кирпичи, из которых, возможно, сложится часть будущего здания.
    Если ничего не делать, то у нас может даже не оказаться нужных понятий, чтобы уразуметь снизошедшее озарение. Поэтому мой вариант: делать!
    И потом ведь знания - это не только "воображаемые картинки". По астрономии это колоссальное количество наблюдений. Возможно, итоговая картинка будет другая, но фактическую информацию о наблюдениях никто не отменит. Когда нас осенит, мы сможем по этим фактам проверить, что это не галлюцинации. А если не будет данных астрономических наблюдений, то чем проверять станем? Н.В.Невесенко
     
  • Мне кажется, что вся теория о большом взрыве с последующей лихой раскруткой просто плод воображения, покоится на предположениях, на спорных открытиях, на попытках нарисовать складную картинку. А дальше на неё накручиваются слои новых воображаемых картинок, типа испарения черных дыр, как слои на снежный ком. Отчего-то произошел непонятный взвыв непонятно чего, непонятно откуда взялась гравитация, какое-то расширение непонятно в чем и относительно чего, и всё дальнейшее непонятно почему пошло по непонятно откуда свалившимся законам. Материалистам захотелось обойтись без бога. А потому такие теории порождают больше вопросов, чем было до них.
    Это всё легче воспринимать не как реальность, а как попытку её материалистической интерпретации. По причине обнаружения всё большего количества зияющих дыр, заткнуть которые уже не хватает фантазии, попытку не совсем удачную. Полагаю, со временем будет создана более стройная и более простая картина, в которой всё будет более логично и более аргументировано. И в ней должно быть начало, и мотивация и смысл и развитие и логическое завершение.
     

По теме Две дыры в эволюции Вселенной

Две черные дыры

Астрономы NASA опубликовали снимки ядра галактики NGC 6240, на которых хорошо...
Журнал

Черные дыры во вселенной

Как показало исследование астрономов из университета Мичигана (University of...
Журнал

Дыры вселенной

Астрономы из американского Университета штата Миннесота обнаружили необычное...
Журнал

В ФИАНе пройдут популярные лекции об эволюции Вселенной

23 мая 2011 года в 18.00 в конференц-зале Физического института им. П.Н...
Журнал

Две Луны

Каждые 50 лет в нашей галактике взрывается массивная звезда. Ее яркость подобна...
Журнал

Toyota выпустит в этом году две новых модели Prius

Корпорация Toyota Motor в этом году выпустит в Японии еще две новых модели...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Трехцветная кошка в доме: приметы
Мистическая математика или песни Богини Намаккаль Лакшми