Рассмотрение в двух предыдущих темах двух гипотез о расширении Вселенной и
о старении фотона завершилось пессимистическим выводом о тупиковой ситуации. Если допустить, что красное смещение, вызвано эффектом Доплера, то из этого будет следовать, что Вселенная расширяется. Но это расширение мы никогда не сможем заметить из-за синхронного расширения эталона длины вместе с расширением Вселенной. Если же допустить, что красное смещение объясняется старением света, то будет нарушаться установленный в наблюдениях факт постоянства красного смещения для всех частот спектра: z= Δλ/λ0= const. Из-за этого астрофизическая мысль до сих пор колеблется между этими двумя гипотезами, не приходя ни к какому окончательному выводу.
Но если ни одна из двух гипотез не в состоянии объяснить наблюдения, то может найтись третья гипотеза, которая сможет это сделать. Просто для появления третьей гипотезы должны накопиться некоторые дополнительные наблюдательные факты.
В период, когда создавалась общая теория относительности, были следующие представления о космосе:
Вселенная состоит из звёзд, которые объединяются в галактику;
в галактике между звёздами абсолютный вакуум;
кроме нашей Галактики есть и другие галактики;
между галактиками тоже абсолютный вакуум.
Должно было пройти более полувека, чтобы первые же запуски космических аппаратов подтвердили, что межзвёздное и межгалактическое пространство не пусто. Оно заполнено космической плазмой, магнитными и электрическими полями и имеет сложное строение, которое ещё предстоит изучить.
С конца 60-х годов прошлого века в печати всё чаще стали появляться сообщения о наблюдениях, подтверждающих аккрецию (падение) межгалактического вещества на галактики. И если какой-то исследователь был всерьёз озабочен выяснением природы красного смещения, то он мог попытаться использовать открытое явление аккреции для объяснения красного смещения галактик. Именно так и поступил В.М. Антонов. Я думаю, что не он один в ту пору попытался это сделать. Но только он один догадался привлечь к объяснению красного смещения кроме аккреции ещё и фон ночного неба.
Явление фона ночного неба было известно астрономам с середины 19-го века, т.е. с тех пор, как в астрономии начал применяется фотографический метод исследования (фотометрия). Фотографирование спектров космических объектов позволяет получать сведения об очень далёких объектах, которые практически недоступны для визуальных наблюдений. Фотографическая эмульсия, в отличие от глаза, способна к длительному накоплению светового эффекта. Она его может накапливать неделями. К сожалению, накапливается и полезный эффект (от изучаемого объекта), и вредный (от фона ночного неба).
Фон безлунного ночного неба создают следующие явления:
- свечение атмосферы, обусловленное фотохимическими процессами в ее верхних слоях (полярное сияние);
2. зодиакальный свет – рассеяние излучения Солнца на межпланетной пыли;
3. излучение слабых и неразрешенных звезд нашей Галактики;
4. диффузное излучение от далеких, слабых галактик.
При фотометрии особенно велика отрицательная роль случайных флуктуаций (всплесков) фона ночного неба. Флуктуации фона ночного неба обусловлены в основном тем, что свечение атмосферы изменяется в среднем каждые 2-3 минуты на величину порядка 2%. Кроме того галактическая и внегалактическая составляющие фона могут давать мощные кратковременные световые вспышки, превышающие иногда интенсивность фона в 70 раз. Флуктуации фона ночного неба ограничивают допустимую длительность экспозиции при фотографировании слабых космических объектов. Наблюдения из космоса не могут сильно улучшить ситуацию, поскольку в этом случае из четырёх составляющих фона исключается только первая – свечение верхних слоев атмосферы.
Фон неба при фотометрии приводит к сильному искажению периферийных областей галактик. Для далёких галактик периферийные области на фотографии попросту не фиксируются. Причем, чем дальше от нас галактика, тем большая часть её периферии на фотографии отсутствует. Этот эффект пытаются компенсировать расчётами, но из-за флуктуаций фона ночного неба это не всегда возможно.
Каким образом аккреция может создать красное смещение галактики? Известно, что красное смещение возникает только в том случае, если излучающий объект удаляется. Но газ ведь падает на галактику одинаково со всех сторон. Исследование показало, что в спектр попадает излучение преимущественно из шестидесятиградусного конуса, обращённого раструбом на наблюдателя (рис.1). В этом конусе газ удаляется от наблюдателя, поэтому смещение его излучения красное. Чем ближе к центру галактики, тем больше скорость аккрецирующего газа. Одновременно с этим всё большая часть внешних областей галактики становится невидимой. Сочетание этих двух факторов приводит к тому, что в спектр попадает излучение не из всего конуса, а из тонкого слоя, выделенного на рис.1 цветом.
Рис. 1
Описанная картина возникновения красного смещения галактик подтверждена не раз перепроверенными расчётами.
К сожалению, многие наши расчёты производились не только в доинтернетскую, но даже в докомпьютерную пору СССР. Говоря попросту, считать приходилось на калькуляторе. Поэтому мы вынужденно упрощали модель, считая всю массу галактики сосредоточенной в её центре. Расчёты для упрощённой модели галактики показали, что традиционная формула Хаббла верна только в среднем, статистически. Для отдельно взятой галактики формула Хаббла, вообще говоря, не верна. Красное смещение зависит не только от расстояния, как в формуле Хаббла, но и от массы галактики. Сравните между собой формулу Хаббла и формулу аккреции:
Формула Хаббла
z = A·r (1)
A – постоянный множитель;
Формула аккреции:
z = B·r/M0,5 (2)
B – постоянный множитель.
Из формулы (2) видно, что для двух равноудалённых галактик галактика с меньшей массой покажет большее красное смещение. Но как только начнут определять расстояние по красному смещению, то традиционно применят формулу Хаббла (1). Поэтому расстояние до галактики малой массы окажется завышенным. Иногда это завышение достигает 2-х порядков. По закону обратных квадратов это приводит к завышению мощности галактики на 4 порядка. То есть близкая маленькая галактика будет казаться далёким мощным монстром. А так как большинство галактик именно маленькие, то этот обман носит всеобщий характер. Ломают, например, голову, почему большинство квазаров соответствуют красному смещению z~2. Да просто потому, что большинство галактик маленькие. Из формулы (2) стало понятно также, почему галактики, связанные газовым перешейком, могут иметь разные красные смещения. Тоже потому, что массы у них разные.
С массивными же галактиками всё наоборот. Красное смещение их по сравнению с галактиками средних масс будет заниженное. Значит и расстояние до них, вычисленное по закону Хаббла, также будет заниженным. Именно так получилась ситуация, когда сверхновые показали большее расстояние, чем это следует по закону Хаббла. Возникла потрясающая сенсация: Вселенная ускоренно расширяется!!! Но с нашей Вселенной всё в порядке, она не расширяется ни ускоренно, ни равномерно. Просто современная техника позволила, наконец, заглянуть так далеко, что видными оказались только самые массивные галактики. Их заниженное красное смещение соответствовало меньшему расстоянию, чем показывали сверхновые.
Как только у нас появилась возможность добраться до компьютера (а это был громадный ламповый монстр на территории машиностроительного завода), был сделан расчёт для реального распределения звёздной массы по объёму галактики. Расчёт показал, что красное смещение зависит не только от расстояния до галактики и её массы, но и от диаметра галактики, и от распределения массы по объёму галактики. Более того, в некоторых случаях одна и та же галактика может показать два разных красных смещения z1 и z2 в одном и том же спектре (рис.2). При существующих сегодня представлениях это выглядит так, будто галактика расположена от нас на двух разных расстояниях. Подробнее об этом рассказано здесь (http://www.red-shift.info/_private/a_17a.htm).
Рис. 2
Подобные наблюдения двойных красных смещений изредка встречаются в спектрах квазаров, чем ставят наблюдателей в тупик.
Нам удалось объяснить также многие другие загадочные особенности спектров далёких и близких галактик.
Вывод
Аккреционная гипотеза красного смещения галактик позволяет объяснить многие наблюдения, которые при гипотезах расширения Вселенной и старения света остаются необъяснимыми и загадочными.
Это интересно
+1
|
|||
Последние откомментированные темы:
-
Ответы на детские вопросы про "Лунную Афёру"
(1)
kauperwud
,
28.02.2022
-
Космический корабль в несколько километров: все, что известно о новом проекте Китая
(2)
андрей1
,
27.02.2022
-
ЗАГАДКИ "ПАРАДОКСА ФЕРМИ" БОЛЬШЕ НЕТ?
(3)
donskarloss@gmail.com
,
27.02.2022
-
Марсианские реки
(1)
donskarloss@gmail.com
,
27.02.2022
-
Семь спорных причин считать, что на Земле существовали цивилизации до людей
(1)
donskarloss@gmail.com
,
24.02.2022
20250125004849