Лёд и Огонь. История глобальных катастроф

ФОН РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ГАЛАКТИКИ

Пожалуй, уже не менее двух сверхволн вышли из галактического центра и двигаются по направлению к нашей Солнечной системе, но, к сожалению, мы не можем наблюдать их приближение. Поскольку сверхволна движется, в сущности, со скоростью света, излучение, сообщающее об ее приближении, всего на несколько минут опередило бы приход космических лучей. Прибывшая сверхволна становится весьма заметным явлением на небе благодаря свету, идущему (как указано в 3-й главе) от нее к нам. Но стоит ей пройти мимо, и ее существование становится менее очевидным. Направленное вперед синхротронное электромагнитное радиоизлучение, испускаемое приближающимися к нам электронами, теперь удалялось бы от нас и поэтому не было бы видно.

Давно прошедшие мимо Земли сверхволны, хотя их и трудно выявить, все же должны были оставить следы своего присутствия, так как их электроны взаимодействуют с магнитными полями встречных звезд и туманностей. Магнитные поля в этих областях захватывали бы часть заряженных электронов сверхволны, и те вращались бы по круговым орбитам. В то время как синхротронное излучение, рождаемое большей частью электронов космических лучей, оставшихся в сверхволне, по-прежнему бы удалялось от нас и поэтому мы бы его не видели, лучи, испускаемые захваченными, вращающимися по спирали электронами, периодически направлялись бы в нашу сторону. В оптическом диапазоне это диффузное синхротронное свечение было бы слишком тусклым и поэтому незаметным на фоне звезд и туманностей, но в радиоволновом диапазоне оно бы легко выделялось. Стало бы возможным, поискав это рассеянное радиоизлучение, обнаружить присутствие удаляющейся оболочки сверхволны. Оно, вероятно, было бы относительно диффузным. Кроме того, оно, наверное, концентрировалось бы в направлении галактического экватора. Из всех космических лучей эти испытывали бы наибольшее сопротивление и поэтому скорей других оказались бы захвачены в спиральные орбиты. Не исключено также, что такое излучение было бы более интенсивным в направлении галактического центра, так как в том направлении мы могли бы наблюдать излучение, испускаемое сверхволной в то время, когда ее космические лучи находились бы значительно ближе к ядру Галактики, и, следовательно, их пространственная концентрация была бы гораздо выше.

Подобное диффузное радиоизлучение на самом деле существует и давно известно как фон радиоизлучения Галактики. Данное явление было первым в истории изучения радиоастрономами неба Хотя исходит оно из всех частей неба, наиболее заметно оно вдоль галактического экватора и поднимается до максимума в направлении центра Млечного Пути (что, собственно, и было предсказано в рамках гипотезы сверхволны; рис 10.1). Более того, наблюдаемое излучение оказалось синхротронным, рождаемым при движении электронов космических лучей, шедшей мимо нас 14 200 лет назад, вдоль галактического экватора (пунктирная линия), и наблюдаемая интенсивность распределения галактического фонового радиоизлучения (сплошная линия)^{284}. Как видно на рисунке, общее направление профиля интенсивности излучения близко совпадает с предсказанным сверхволновой теорией. Превышение над предсказанной величиной получено за счет излучения из других радиоисточников, лежащих вдоль луча зрения. Самая высокая величина, наблюдаемая в 8 градусах от галактического центра, возможно, относится к синхротронному излучению, испускаемому из ядра Галактики, светящегося глазоподобного утолщения, показанного на рисунке 2.6.

Когда астрономы впервые открыли фоновое радиоизлучение Галактики — а это случилось за много лет до появления сверхволновой теории — они предположили, что оно испускается электронами космических лучей, захватываемыми магнитными полями в диске спирального рукава Галактики. Была высказана мысль, что это радиоизлучение, присутствующее в высоких галактических широтах над и под галактической плоскостью, является стационарным «радиогалом», окружающим всю Галактику и также состоящим из захваченных магнитными полями космических частиц Однако данная модель не давала ответа на вопрос о причине повышения интенсивности радиоизлучения, наблюдаемого в 40 градусах от центра Млечного Пути. Оно не соответствовало ни наблюдаемому распределению радиоизлучения, ни модели сверхволны.

Наглядней всего то, как сверхволновая теория помогает объяснить повышенную интенсивность радиоизлучения в направлении центра Галактики, демонстрирует диаграмма на рисунке 10.3. Здесь показано подлинное местонахождение оболочки сверхволны вдоль галактической плоскости. Круг, обозначенный (а), указывает действительное положение фронта сверхволны, прошедшей мимо Земли примерно 14 200 лет назад. Так как сверхволне необходимо 23 000 лет на преодоление расстояния между галактическим центром (ГЦ) и Землей (3), она должна была выйти из центра Млечного Пути 37 200 лет назад. Но поскольку радиоволнам, исходящим от сверхволны, чтобы дойти до нас, требуется время, данный фронт сверхволны казался бы нам не окружностью, а эллипсом [см. (б) на рис 10.3]. Один его фокус совпадал бы с Землей, другой — с галактическим центром. Размер и форма эллипса зависели бы от того, сколько времени минуло с того момента, как сверхволна прошла мимо Земли. Глядя на эллиптический горизонт в направлении центра нашей Галактики, мы видели бы «более древнее» излучение, рожденное еще тогда, когда поток космических лучей сверхволны находился примерно в 4 раза ближе к галактическому центру и поэтому был в 16 раз мощнее.

В ходе наблюдений за гамма-излучением, проведенных с помощью гамма-телескопа «EGRET» на борту принадлежащей НАСА спутниковой обсерватории им. А. Комптона, появились веские доказательства существования вокруг Галактики оболочки космических лучей сверхволны^{285}. Данные, представленные научной общественности в ноябре 1997 года, свидетельствуют о наличии гамма-свечения, или «гало», окружающего всю нашу Галактику. На рисунке 10.4 представлено изображение, смоделированное по данным EGRET на ЭВМ, демонстрирующее избыточное гамма-излучение высокой энергии вокруг Млечного Пути, где величина энергии гамма-лучей колеблется от 30 МэВ до 20 ГэВ. Как и диффузное фоновое излучение, оно более сконцентрировано в направлении галактической плоскости и центра Галактики, и данное обстоятельство подтверждает предсказание, высказанное в рамках модели галактической сверхволны. Следовательно, гало гамма-излучения и диффузное фоновое радиоизлучение являются, вероятно, порождением потока космических лучей сверхволны, прошедшей мимо нас 14 200 лет назад.

По сообщению группы ученых, работающих на гамма-телескопе «EGRET», данное открытие стало для них неожиданностью, ибо это гамма-излучение не могло, по их мнению, исходить от дискретных звездных источников, разбросанных по всему Млечному Пути, Они предположили, что оно испускается диффузным потоком космических лучей, рожденным в результате деятельности ядра нашей Галактики в прошлом. Как раз это самое предположение и было высказано в рамках теории сверхволны за 14 лет до того, как было сделано данное открытие.

Для потока космических лучей, выпушенного из галактического центра 37 200 лет назад и прошедшего мимо Земли 14 200 лет тому назад, должно быть верно следующее: если t1 — это время, необходимое для преодоления космическими лучами сверхволны на околосветовой скорости расстояния из центра Галактики до произвольной точки (ПТ) на фронте космических лучей, a t2 — это время, необходимое для того, чтобы излучение, рожденное в ПТ, двигаясь со скоростью света, достигло Земли (3), причем неважно, где находится на этом фронте ПТ, то сумма времени ti + t2 всегда должно равняться 37 200 годам. Положение всех точек ПТ на этом фронте определяет эллиптический «горизонт событий» космических лучей, где ближайший фокус — это наблюдатель, а дальний фокус — галактический центр. У него будет общая длина L = (23 000 + Т) световые годы и общая ширина W = 2 [(L/2)2 —11 5002] световые годы, где Т— это количество лет, минувших после прохождения сверхволны мимо Земли. В направлении к галактическому центру мы на дальней стороне ядра Галактики наблюдаем сверхволну, находившуюся в тот момент всего в 7100 световых годах от галактического центра и в 30 000 — от Земли; глядя в направлении галактического антицентра, мы видим сверхволну, находившуюся на расстоянии 30 000 световых лет от центра Галактики и в 7100 — от Земли.

ОСТАТКИ СВЕРХНОВОЙ

Как мы видим, признаком присутствия космических лучей сверхволны, прошедшей 14 200 лет назад, является диффузное синхротронное радиоизлучение. Также они обнаруживают свое присутствие, когда сталкиваются с остатками недавно вспыхнувших сверхновых, то есть с остатками сверхновой, возраст которых не превышает нескольких тысяч лет. Горячая, турбулентная, намагниченная плазма, расширяющаяся после такого взрыва, стала бы непреодолимым барьером, захватывающим в плотные орбиты частицы падающих космических лучей сверхволны. Эти двигающиеся по орбите частицы испускали бы синхротронное излучение во всех направлениях, и часть этого излучения уходила бы в сторону Земли. Следовательно, остатки молодых сверхновых, находящиеся непосредственно за горизонтом событий сверхволны, могли бы проявиться как необычайно яркие источники синхротронного излучения. Более древние остатки казались бы менее освещенными, так как их оболочки, более широкие и дырявые, были бы относительно прозрачны для падающих космических лучей сверхволны.

На основании сверхволновой теории можно сделать вывод, что остатки молодой сверхновой, находящиеся вблизи горизонта событий сверхволны, прошедшей 14 200 лет назад, вероятно, являются необыкновенно мощными источниками синхротронного излучения. Так оно и оказалось. На рисунке 10.5 показано местонахождение 16 остатков сверхновой, у которых из выборки в 125 остатков молодых сверхновых самая высокая поверхностная радиояркость^{286}. Здесь видно, что три из шестнадцати — Кассиопея-А, Крабовидная туманность и остаток сверхновой Тихо — расположены вблизи этого горизонта событий. Остальные тринадцать, хотя расстояние от них до горизонта событий точно не известно, лежат либо возле него, либо за ним, где, возможно, сталкиваются с более древними фронтами сверхволны. Некоторые из них оказываются в области внутри эллипса горизонта событий 12 500-летней давности, который в настоящее время должен иметь относительно низкие концентрации электронов галактических космических лучей. Для сравнения: когда остальные 109 остатков сверхновых с низкой или средней яркостью указывают на диаграмме (на рисунке 10.5 они не показаны), то значительная часть этих более тусклых объектов оказывается во внутренней области с низкой плотностью космических лучей. Получается, что в центральной части эллипса почти нет ярких остатков (это было предсказано в рамках сверхволновой теории).

Мысль о том, что фронты электронов высокоинтенсивных космических лучей способны двигаться через Галактику из источника в центре Млечного Пути, была подсказана зодиакальным посланием, рассказывающим о галактическом взрыве. Значит, астрономы прежде не рассматривали серьезно возможность того, что электроны космических лучей, захваченные в эти остатки, прилетели из межзвездного пространства. Они считали, что распространение космических лучей по Галактике происходит относительно однородно и что у них столь же низкие уровни интенсивности, как и те, что наблюдают в настоящее время в окрестностях Солнечной системы. Однако при такой интенсивности эти остатки не могли бы являться источниками столь большого количества синхротронного радиоизлучения. В качестве запасного варианта астрономы рассматривали предположение о том, что космические лучи, порождающие данное излучение, возможно, являются продуктом вспышки сверхновой. Однако эта теория не объясняет, почему некоторые из более ярких остатков, например, Кассиопея-A и Крабовидная туманность, испускают радиоволны.

Кассиопея-A (Cas А) и Крабовидная туманность являются самым лучшим подтверждением теории сверхволны. Не только расстояние до них и их возраст точнее известны среди 16-ти самых ярких остатков сверхновой, они также являются двумя ярчайшими остатками сверхновой на небе. Кассиопея-A в 80 раз ярче, а Крабовидная туманность — в 17 по сравнению со средней яркостью остальных 14-ти ярких остатков сверхновой. С высокой степенью достоверности оба расположены за горизонтом событий сверхволны, прошедшей 14 200 лет назад, между двумя эллипсами, изображенными на рисунке 10.5. Кассиопея-A, находящаяся на расстоянии 9500 световых лет от нашей Солнечной системы, возникла при вспышке сверхновой, наблюдаемой западными астрономами в 1680 году. Остаток сверхновой Крабовидная туманность, отстоящей от нас на расстояние 6585 световых лет, является результатом взрыва сверхновой, замеченной китайскими астрономами в 1054 году и названной ими Звездой-гостьей.

Крабовидная туманность и Кассиопея-A уже давно привлекают внимание астрономов, поскольку источником питания для обильного потока синхротронного излучения, исходящего от этих остатков, не могли быть космические лучи, рожденные во время взрывов сверхновых, — ведь большинство тех частиц уже давно покинули свои остатки, остальные лее почти истощили свою первоначальную энергию. Следовательно, существует какой-то иной источник энергии, постоянно снабжавший эти остатки новыми электронами космических лучей. Что касается Крабовидной туманности, то астрономы предположили, что источником электронов в этом случае является пульсар, пульсирующая нейтронная звезда, расположенная почти в центре туманности или по крайней мере вдоль нашего луча зрения, направленного к ее центру (см. рис 10.6).

Впрочем, источником энергии для Крабовидной туманности являются, возможно, не только космические лучи, испускающие излучение, идущее, судя по наблюдениям, прямо от пульсара. К этому выводу приходишь, когда сравниваешь спектр излучения пульсара со спектром излучения туманности (см. рис 10.7). Если у обоих один и тот же наклон в рентгеновском диапазоне, а их интенсивность излучения (плотность потока) одинаково понижается с повышением частоты, то их наклоны в радио- и оптическом диапазонах существенно различаются. Большая часть рентгеновского излучения Крабовидной туманности исходит из локализованной области, расположенной на расстоянии 0,5 светового года от пульсара; следовательно, основным источником данного излучения может являться космический ветер пульсара. Однако источником синхротронного излучения туманности в радио- и оптическом диапазонах является значительно большая по размеру область, размером около 8—12 световых лет, которая бы рождалось в основном при столкновении космических лучей сверхволны с остатком сверхновой.

Если источником энергии для данной туманности является ударная сверхволна, тогда самые высокие плотности космических лучей должны были быть в центральной части со стороны, обращенной к нам и принимающей основной удар. Дугообразный фронт ударной волны, образовавшийся с этой стороны, захватывал бы космические лучи и увеличивал бы их пространственные плотности в этой центральной обращенной к нам области. В результате излучение, испускаемое из упомянутой центральной области, с Земли казалось бы ярче. И действительно, как показывают наблюдения, синхротронное излучение в большей степени исходит из центральной части туманности. Также спектрально-линейное излучение, испускаемое возбужденными газовыми волокнами, судя по наблюдениям, в десять раз ярче в центральных ³/₄ туманности, чем на ее периферии. Это удивило астрономов, ведь если энергия космических лучей, исходящих из расположенного в центре 1[ульсара, равномерно распределяется по всей оболочке сверхновой, тогда в центре системы волокон туманности яркость должна возрастать.

Давайте взглянем теперь на остаток сверхновой Кассиопея-А, находящейся в созвездии Кассиопии. В радиодиапазоне это самый яркий и светящийся остаток сверхновой в Галактике. В отличие от Крабовидной туманности, лежащей в направлении галактического антицентра, Кассиопея-А расположена вдоль экватора Млечного Пути, примерно в 68 градусах дуги от галактического антицентра (см. рис 10.5). Следовательно, Кассиопея-А — самый лучший объект для поиска доказательств присутствия ударной сверхволны. То есть, с нашей точки зрения, сверхволна приближалась бы к Кассиопее-А поперек нашему лучу зрения.

Интересно, что на карте изофот Кассиопеи-А, рисунок 10.8, самой светящейся стороной остатка сверхновой является западная (правая сторона), которая обращена и к галактическому центру и принимает на себя всю полноту удара сверхволны. Самой же тусклой стороной является восточная (левая), защищенная этим космическим ветром. Судя по рентгеновским изображениям Кассиопеи-А, например рисунок 10.9, распределение яркости здесь такое же асимметричное.

Как и Крабовидная туманность, Кассиопея-А нуждается в постоянном поступлении космических лучей, иначе не объяснить огромную мощность энергии ее рентгеновского излучения; однако внутри либо рядом с этим остатком сверхновой нет пульсара или нейтронной звезды. Ряд астрономов высказали предположение, что источником излучения Кассиопеи-А служит ее собственная кинетическая энергия. По их мнению, расширяющаяся оболочка, продвигаясь в окружающую межзвездную газовую среду, ускоряет ионы находящихся впереди электронов до скорости света Однако данная теория не позволяет ответить на вопрос, почему у Кассиопеи-А такая яркая западная сторона, ведь для проникновения лучей здесь мало осколков остатка сверхновой. Эта загадка перестает быть таковой, когда понимаешь, что повышенное излучение исходит со стороны остатка, обращенной против ветра, к галактическому центру. Именно здесь космические лучи сверхволны сталкивались бы с непроницаемой намагниченной плазмой оболочки.

Сверхволновая теория позволяет объяснить и то, почему данная излучающая область со стороны против ветра смещена наружу, и придает остатку несимметричный вид. Особенно это заметно на рисунке 10.8. Крест в центре — это место, где произошла вспышка сверхновой. (Оно было установлено по движению волокон остатка сверхновой.). Из этой точки была проведена дуга, показывающая протяженность внешнего края оболочки. Однако обращенные на запад пики излучения оказались, как показывает вторая наложенная дуга, смещены правее. Данное направленное на запад излучение является, вероятно, синхротронным излучением, испускаемым космическими лучами сверхволны, захваченными дугообразным фронтом ударной волны, расположенным в нескольких световых годах от обращенной к ветру стороны остатка сверхновой. Этот фронт ударной волны походил бы, только был бы больше, на дугообразный фронт, образованный сверхволной вокруг нашей Солнечной системы. Межзвездные газы и магнитные поля, сжатые в этой области фронта ударной волны, весьма успешно захватывали бы испускающие синхротронное излучение космические лучи сверхволны, что и объясняет смещение в правую сторону.

Даже не догадываясь о том, что поток галактических космических лучей может сталкиваться с Кассиопеей-А, радиоастрономы сперва думали, что остаток сверхновой потому так перекошен, что с правой стороны он быстрее расширялся и поэтому продвинулся дальше, возможно, из-за того, что здесь межзвездная среда оказывала меньшее сопротивление. Впрочем, даже если бы это было так, то и тогда количество ускоренных электронов и объем испускаемого синхротронного излучения на этой стороне были бы меньше, а это противоречит данным наблюдений. Сверхволновая же теория предлагает более понятное и внутренне последовательное объяснение.

Также наличием электронов ударных космических лучей можно объяснить и стремительное движение «радиоузлов», локализованных областей повышенного радиоизлучения, показанных на рисунке 10.8. Судя по изображениям остатка сверхновой, сделанным в диапазоне радиоволн с промежутком в несколько лет, эти узлы двигаются в произвольных направлениях со скоростью от нескольких тысяч до 9000 километров в секунду (3 процента от скорости света). В других остатках сверхновых ничего подобного не наблюдается. Если бы о Кассиопее-А сняли фильм, используя эффект ускоренного движения, то ее поверхность напоминала бы бурлящую в горшке кашу. Подобное движение свидетельствует о бурных процессах, обусловленных потоком сверхволны в дугообразном фронте ударной волны.

Для астрономов была непонятна и природа энергетического источника трех оптически светящихся газовых волокон, находящихся южнее остатка и обозначенных на рисунке 10.8 буквами «А», «В» и «С». Что касается остальных светящихся газовых волокон остатка сверхновой, двигающихся со скоростью до 8500 километров в секунду, то астрономы предположили, что источник энергии заключен в собственном движении волокон, их кинетическая энергия при прохождении через межзвездную среду превращается в тепло. Однако три южных волокна лежат вне радиоизлучающей оболочки остатка и почти не перемещаются, поэтому движение не может являться источником их энергии. Эта загадка, как и остальные, перестает быть таковой, когда понимаешь, что их возбуждают космические частицы ударной сверхволны. Данное объяснение позволяет ответить на вопрос, почему данные волокна расположены вдоль южного удлинения дугообразного фронта ударной волны остатка.

В конце данного раздела следует сказать несколько слов о нескольких необычных радиоисточниках, расположенных рядом с горизонтом событий сверхволны, прошедшей 14 200 лет назад, но не являющихся, видимо, остатками сверхновой. Один из них — это G70,7+1,2, радиоизлучающая оболочка диаметром 1,5 световых года, лежащая примерно в 15 000 световых лет на галактической долготе 70,7 градуса (см. рис 10.5). Его поверхность необычайно ярка, ярче лишь Кассиопея-A и Крабовидная туманность. Когда в 1984 году она была открыта, оказалось, что ее спектр радиоизлучения нетепловой, то есть излучение испускают космические лучи, а не нагретый газ. Поэтому данный объект сначала отнесли к разряду остатков сверхновой^{287}. Впрочем, в 1989 году другая группа астрономов поставила под сомнение его принадлежность к этой категории, обратив внимание на то, что у данной радиоизлучающей оболочки нет признаков высокоскоростного расширения, характерного для остатков сверхновых^{288}. Также они установили, что данная оболочка расположена в центре плохо видимой звезды и, в свою очередь, окружена плотным облаком молекулярного газа, которое, произойди здесь вспышка сверхновой, было бы разогнано или разрушено. Они думали, что радиооболочка получила энергию в результате взрыва новой — центральной звезды. Однако из-за проблематичного характера такого объяснения они все же были вынуждены признать, что физическая природа данного источника осталась нераскрытой. Впрочем, эта загадка легко разрешима, но только тогда, когда понимаешь, что на радиооболочку названной выше звезды обрушивается поток галактических космических частиц, имеющих отношение к упомянутой сверхволне.

Туманность NGC 281, находящаяся на расстоянии примерно 7000 световых лет на галактической долготе 123 градуса, также лежит вблизи горизонта событий 14 200-летней давности. Она тоже расположена в центре звезды и испускает значительное количество радиоизлучения^{289}. Астрономы установили, что газы этой туманности ионизованы. Исключение составляет широкий хвост молекулярного водородного газа, тянущийся к одной из сторон. Интересно то, что он тянется со стороны, подветренной для приближающейся сверхволны.

СПОСОБНЫ ЛИ СВЕРХВОЛНЫ ПОРОЖДАТЬ ВСПЫШКИ СВЕРХНОВЫХ?

Зная местонахождение, расстояние и возраст остатка сверхновой, можно определить, горизонт событий какой волны находился в ее районе, когда произошел взрыв звезды, приведший к образованию сверхновой. Так мы можем узнать, что появление сверхновой Крабовидная туманность должно было совпасть со сверхволной, прошедшей мимо нас 14 000±60 лет назад, Кассиопеи-А — 14 670±500 лет назад, а Тихо —13 650±500 лет назад. Учитывая недостоверность указанных дат, можно сказать, что причиной вспышек всех этих трех новых стал один и тот же горизонт событий сверхволны. Судя по среднему значению этих дат, особенно мощная сверхволна должна была пройти мимо Земли приблизительно 14 100±600 лет назад (таблица 10.1). Кстати, запись бериллия-10 в керне полярного льда показывает, что воздействие космических лучей на Землю достигло своего максимума примерно 14 150 лет назад (рис. 3.8).　

Теория, согласно которой данная галактическая волна стала причиной вспышек сверхновых, находит свое подтверждение при рассмотрении остатка сверхновой Vela XYZ (созвездие Паруса). Это самый близкий к Земле остаток сверхновой среднего возраста. Он находится на расстоянии около 820+100 световых лет от нашей планеты на галактической долготе 264 градуса, и его возраст равен 12 750±2000 годам^{290}. Следовательно, вспышка сверхновой в созвездии Паруса совпала с горизонтом событий, прошедшим мимо Земли приблизительно 13 600 ± 2000 лет назад. Учитывая границы недостоверности при предсказании дат горизонта событий, причиной вспышек сверхновых Паруса, Кассиопеи-A, Крабовидной туманности и Тихо вполне могла быть одна и та же сверхволна.

Нестабильный светящийся голубой сверхгигант мог взорваться, если бы получил от проходящей сверхволны достаточное количество энергии. Вероятно, эта вспышка ничем не отличалась бы от взрыва Солнца, произошедшего в доисторические времена. Поток сверхволны подогнал бы местную межзвездную пыль, обычно удерживаемую на расстоянии исходящим от этой звезды ветром, достаточно близко к ней. Этот материал, закрутившись но спирали внутрь, упал бы на поверхность звезды, отдав ей приобретенную кинетическую энергию. Кроме того, если бы вокруг данной звезды образовалась пылевая оболочка, она бы увеличила запас энергии звезды, вернув ей часть испускаемого излучения. В тех случаях, когда состояние звезды уже довольно нестабильно, приток такой дополнительной энергии способен привести к взрыву звезды^{291}. Самые уязвимые в этом отношении звезды — это те, что окружены большими массами пыли.

В 1961 году астроном Джеффри Бербидж выдвинул предположение, что взрыв сверхновой способен вызвать вспышку другой сверхновой при условии, что звезды расположены, как в центре любой галактики, достаточно близко. Согласно его «теории домино», ударная волна, возникшая при взрыве одной сверхновой, способна спровоцировать взрыв находящейся по соседству нестабильной звезды, ударная волна от которой, в свою очередь, породит взрывы в других нестабильных звездах. Сверхволновая теория в некоторых пунктах напоминает данную гипотезу, за одним лишь исключением: по моему мнению, причиной вспышек сверхновых является сверхволна. Механизм сверхволны обладает тем преимуществом, что он последовательно провоцирует взрывы сверхновых даже на галактическом диске, где расстояние между звездами составляет десятки тысяч световых лет. Тем не менее можно предположить, что чаще вспышки сверхновых происходят ближе к галактическому центру, где интенсивность сверхволн выше, а звезд — больше. В ходе наблюдений задругами галактиками, преследующими своей целью установить, как частота вспышек сверхновых меняется в зависимости от расстояния до центров их галактик, были получены данные, подтверждающие правильность моей модели^{292}.

Возможно, сверхволны вызывают вспышки сверхновых, индуцируя на звездах гравитационные приливы и отливы. Согласно предсказанию одной физической теории, при взрыве ядра должно произойти резкое изменение гравитационного потенциала поля притяжения ядра Галактики. Это изменение распространилось бы через всю Галактику и виде гравитационной волны, которая прошла бы рядом с фронтом горизонта событий космических лучей сверхволны^{293}. У этого фронта волны был бы очень большой гравитационный градиент, притягивающий любую проходящую мимо планету или звезду. На звезду воздействовала бы приливная сила, притягивающая ее к галактическому центру, — почти так же, как приливная сила, благодаря существованию Луны, действует на Землю. Если звезда к тому же окажется нестабильным голубым сверхгигантом с очень высокой светимостью, тогда тепло, образовавшееся от трения при вращении звезды в тисках этой приливной силы, может вызвать ее взрыв.

Наибольший интерес представляет расположение на небе Крабовидной туманности. По сравнению с остальными относительно недавно возникшими в Галактике остатками сверхновых она лежит ближе не только к Солнечной системе, но и к плоскости эклиптики. Она находится всего лишь в одном градусе ниже эклиптики и на расстоянии чуть больше 1 градуса от конца южного рога Тельца.

Если бы по хронометру полярной прецессии Земли мы посмотрели, когда произошел взрыв сверхновой, приведший к возникновению Крабовидной туманности, то обнаружили бы, что этот остаток расположен в том месте, где 6050 лет назад (4100 г. до н. э.) должно было находиться весеннее равноденствие. Расстояние от Земли до Крабовидной туманности измерено довольно точно и равняется 6585±30 световых лет, то есть луч света доходит до Земли и возвращается обратно к Крабовидной туманности за 13 170±60 лет. Интересно, что эта величина почти совпадает с расстоянием, равным половине полярного прецессионного Большого цикла, отличающегося от обыкновенного, 41-тысячелетнего, цикла и проделавшего на момент вспышки сверхновой в Крабовидной туманности путь в 13179 лет. Более того, если мы, возвращаясь назад во времени, прибавим 6585 лет к дате весеннего равноденствия, т. е. к 6050 годам, то получим дату, отстоящую от нашего времени на 12 635±30 лет, почти совпадающую со временем вымирания млекопитающих, зашифрованную в храмовых росписях и мифах. С нашей стороны, конечно, было бы неразумно думать, будто данная вспышка сверхновой была произведена специально для нас. Это всего лишь совпадение?

ВНЕГАЛАКТИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА НАЛИЧИЯ СВЕРХВОЛН

Если космические лучи из центра Галактики и впрямь, как говорится в зодиакальном послании, проникают далеко за пределы ее ядра и нашей Солнечной системы, тогда в других спиральных галактиках тоже должны быть свидетельства того, что взрывы в их ядрах повлияли на окружающие их спиральные диски. Эти свидетельства должны находиться в кольцах ионизованного газа, наблюдаемого в дисках соседних галактик. Следовательно, ядра этих галактик как-то воздействуют на свои периферийные области, вероятно, испуская поток проникающих космических лучей. Возьмем в качестве примера галактику Андромеды, нашу ближайшую соседку (рис 10.10). Исследования спектральной линии радиоизлучения на волне 21 см показывают, что нейтральный водород в этой галактике сконцентрирован в нескольких кольцах вокруг ее центра (рис. 10.11). В этих кольцах также расположены многочисленные возбужденные газовые туманности и источники рентгеновского излучения; кроме того, они, как оказалось, являются источником большей части инфракрасного излучения этой галактики^{294}. Также они испускают огромное количество синхротронного излучения — показатель наличия крупных концентраций космических лучей.

Согласно одной теории, данные кольца являются областями с очень высокой плотностью газа и концентрацией магнитных полей. Эти «волны плотности» двигаются радиально через галактику на сверхзвуковых скоростях (менее чем 0,5 процента скорости света), разгоняя частицы до скорости энергий космических лучей^{295}. Однако без внешнего источника энергии подобные волны вскоре замедлили бы свое движение и остановились. Они бы не только не вышли за область ядра Андромеды, но даже не смогли бы ускорить частицы и, следовательно, испускать излучение.

У данной проблемы относительно источника энергии имеется готовое решение. Правда, сначала нам придется признать, что космические лучи, рожденные при взрывах в ядре Андромеды, способны путешествовать через всю галактику на околосветовых скоростях (это предположение выдвинуто в рамках теории сверхволны). Всякий раз, когда сверхволна движется от ядра Андромеды и проходит через кольцо, она отдает ему часть своей энергии и космических лучей, поддерживая таким образом его движение и мощность лучистой энергии. Газ и пыль, некогда находившиеся в ядре Андромеды, но постепенно вытесненные оттуда, сконцентрировались бы в кольцеобразных областях на одинаковых расстояниях^{296}. Не исключено, что недавно в ядре Андромеды произошел ряд взрывов, ведь в настоящее время оно испускает значительное количество синхротронного излучения и, как показывают наблюдения, от него радиально со скоростью до 100 километров в секунду расширяются газы.

Возбужденные газовые кольца ясно видны на оптических фотографиях некоторых галактик, например, на снимке кольцевой/спиральной галактики NGC 2523 (рис 10.12). Иногда кольца галактики, и не обязательно этой, кажутся ярче ее спиральных рукавов, как у спиральных галактик на рисунка× 10.13 и 10.14. В некоторых случаях спиральных рукавов вовсе не видно, как у спиральной галактики на рисунке 10.15.

Кольца бывают также и у сейфертовских галактик, например, NGC 1068 и Маркариан 10 с активными ядрами. У обеих есть кольца излучений, расположенные на расстоянии десятков тысяч световых лет от центра У NGC 7552, спиральной галактики с активным ядром, имеется кольцо испускающего радиоизлучение газа диаметром 4000 световых лет^{297}. В некоторых случаях, как показывают наблюдения, вся галактика окружена слабо светящимися оболочками^{298}. Обзор, проведенный Мэлином и Картером, показывает, что 17 процентов изолированных эллиптических галактик окружены одной или более концентрической оболочкой^{299}. До 18 оболочек было обнаружено вокруг эллиптической галактики NGC 3923 (рис 10.16), самая дальняя находится на расстоянии более 1 миллиона световых лет от центра галактики^{300}. У самой ближней к нашей Галактике, гигантской эллиптической галактики Центавр А, где в настоящее время наблюдается взрывная активность, такое же количество оболочек помещается в пределах 60 000 световых лет от центра^{301}. Эти и другие оболочки, наблюдаемые во многих иных Галактиках, возможно, указывают на то, что потоки космических лучей, проникающие далеко за пределы ядер галактик, формируют распределение межзвездного газа.

То, что взрывы галактического ядра способны воздействовать на отдаленные объекты, было также подтверждено при изучении эллиптической радиогалактики PKS 21 52–69^{302}. В ядре этой галактики не обнаружено следов присутствия яркого компактного источника синхротронного излучения, как в центрах других Галактик, где идут взрывные процессы. Тем не менее в 1987 году астрономы сообщили, что они наблюдали такую активность в газовом облаке, находящемся на расстоянии примерно 26 000 световых лет от центра упомянутой выше галактики. Поскольку излучение исходит со стороны, обращенной к ядру галактики, можно предположить, что облако обстреливается космическими частицами, давно выброшенными из ядра галактики и являющимися частью оболочки сверхволны, продолжающей двигаться через галактику за ее пределы, хотя в ее ядре уже давно прекратилась взрывная активность. Это также объясняет то, почему у этого газового облака по сравнению с ядром галактики и непосредственно окружающими его радиальными волокнами более высокая степень ионизации.

Исследования квазара ЗС179, проведенные с помощью радиотелескопа, тоже подтверждают сверхволновую модель. ЗС179 — это галактика, где яркость взрывающегося ядра столь велика, что затмевает свет, исходящий из диска ее спирального рукава. Астрономы выяснили, что в ядре этой галактики находятся два компактных радиоисточника синхротронного излучения, удаляющихся друг от друга с такой скоростью, что возникает иллюзия, будто они разлетаются в разные стороны со скоростью, во много раз превышающей скорость света^{303}. Такое же явление, когда находящиеся в ядре радиоисточники разбегаются со сверхсветовой скоростью, наблюдается в ряде других квазаров. Астрономы пришли к выводу, что эти необычайно высокие скорости — всего лишь обман зрения, результат того, что радиоизлучающие космические лучи направляются в сторону наблюдателя со скоростью, близкой к световой (но не превосходящей ее). Их путешествие с околосветовой скоростью через Галактику за ее пределы кажется нам чрезвычайно сжатым во времени. Поэтому о синхротронном излучении, испускаемом подобными радиоисточниками, лучше говорить, что оно исходит от космических лучей, двигающихся радиально от ядра данной галактики — так, как предполагает сверхволновая модель.

Квазар ЗС179 представляет особый интерес, т. к. является примером того, что радиально двигающиеся космические лучи удаляются за пределы галактики на расстояние в миллионы световых лет. Именно в этой галактике были впервые обнаружены разбегающиеся в ядре со сверхсветовой скоростью радиоисточники и, с обеих сторон, — крупные испускающие синхротронное излучение радиолепестки. Показательно, что радиоисточники в ядре ЗС179 удаляются друг от друга в направлении, совпадающем с линией оси двух внешних радиолепестков, подтверждая тем самым, что та же самая радиально распространяющаяся оболочка космических лучей, порождающая в ядре радиоизлучение, проникает в галактику и продолжает двигаться к нам через межзвездное пространство, испуская синхротронное излучение (как и было предсказано в рамках сверхволновой модели). Мы можем одновременно наблюдать радиоизлучение из более отдаленных внутренних радиоисточников и более близких радиолепестков, так как космические лучи и испускаемое ими излучение идут к нам с почти одинаковой скоростью. Поскольку и в других квазарах наблюдают «разбегание» радиоисточников со сверхсветовой скоростью, нам не остается ничего другого, как сделать следующий вывод: радиальное распространение космических лучей от галактических ядер на огромные расстояния — явление обычное.

В дополнении «Б» говорится, что астрономы ошибались, думая, будто эти крупные радиолепестки выступают за пределы галактики перпендикулярно нашему лучу зрения. На самом же деле, согласно приведенным выше данным, они и электроны порождаемых ими космических лучей направлены к нам. В результате были завышены продолжительность взрывов в ядрах галактик и промежутки между ними. То, что идущие к нам из галактического ядра космические лучи снабжают энергией радиолепестки радиогалактик, было предсказано в рамках сверхволновой теории еще до того, как были опубликованы новые данные по ЗС179. Следовательно, открытие ЗС179 только подтверждает сверхволновую теорию.