Материал: Шахбазян Ю. АМБАРЦУМЯН. Этапы жизни и научные концепции

спектре наблюдаются эмиссионные линии. Эти галактики с тех пор стали называться галактиками Маркаряна.

Дальнейшее исследование спектров были произведены на 1,2-метровом телескопе Крымской южной базы ГАИШ МГУ, на 2,6-метровом телескопе Крымской астрофизической обсерватории и на других телескопах со щелевыми спектрографами и фотоэлектрической чувствительной аппаратурой. Работы эти успешно провели М. А. Аракелян, В. Л. Афанасьев, Е. А. Дибай, В. Ф. Есипов, И. М. Копылов, А. Т. Казарян, А. Буренков, В. Сарджент, Д. Видман, Дж. Маззарелла и др. В итоге, среди 1512 галактик каталога Маркаряна ими были обнаружены около 160 (181) Сейфертовских галактик, 13 квазизвездных объектов (QSO) и других активных галактик. Исследование спектров галактик с ультрафиолетовым избытком показало, что примерно 10 процентов из них являются галактиками типа Сейферта.

Это был огромный успех, как идей Амбарцумяна, так и трудолюбивого коллектива высококлассных наблюдателей.

В1958 году на Сольвейской конференции Виктор Амазаспович, убежденный в своей правоте, предложил совершенно новый подход к решению проблемы происхождения и развития галактик.

В1971 году Э. Е. Хачикян и Д. Видман, под руководством В. А. Амбарцумяна детально исследовали спектры обнаруженных сейфертовских галактик и пришли к выводу, что по характеру эмиссионных водородных и запрещенных спектральных линий эти галактики можно разделить на два класса: Sy1 и Sy2 (Сейферт 1 и 2). Галактики первого типа имеют очень широкие и яркие линии водорода и очень узкие

ислабые «запрещенные» линии. Отношение интенсивностей линий у них меньше единицы. Ширина водородных линий в этих галактиках соответствует доплеровским скоростям порядка 3000—5000 км/сек. Их ядра, как у квазаров, очень компактны и звездообразны. Большинство сейфертовских галактик относятся к первому типу.

Всейфертовских галактиках второго типа «запрещенные линии» так же широки, как водородные линии, но уступают и в силе ультрафиолетового избытка, и в абсолютной яркости.

Трехлетнее наблюдение галактики Маркарян 6 (Sy2) дало возможность обнаружить в ее спектре, впервые в сейфертовских галактиках, взрыв в ядре и появление новых выбросов газовых облаков. А. Л. Гюлдубагян оценил массу выброшенного облака. Она составила несколько сот солнечных масс. В 2008 году с помощью мультизрачкового спектрографа, установленного на 2,6-метровом Бюраканском телескопе, Т. А. Мов-

сесяном и Э. Е. Хачикяном у галактики Маркарян 8 было обнаружено многокомпонентное активное ядро. Одиночный характер этой галактики дал им возможность опровергнуть бытующее представление о том, что она образовалась в результате взаимодействия или столкновения нескольких независимых внегалактических объектов.

Предложенная концепция заключалась, как уже отмечалось, в идее образования галактик в результате выбросов вещества из их ядер, представляющих собой новый вид активной материи не звездного типа. При этом предполагалось, что галактики, спиральные рукава, газопылевые туманности, звездное население и другое образуются из активного ядра галактики, а не наоборот, как утверждали многие сторонники теории гравитационного сжатия.

Виктор Амазаспович, анализируя данные наблюдений, утверждал, что в метагалактике непременно должны быть молодые, вновь зарождающиеся объекты, из которых в процессе эволюции будут образовываться сначала ядра, а затем и сами галактики. Именно здесь ему помогли открытие уникальных галактик Сейферта и галактики Аро.

Свыше 10 лет астрофизический мир безмолвствовал или с недоверием относился к этой идее о происхождении галактик из массивных, сверхплотных тел — их ядер. Наконец, астрономы обнаружили очень слабые в оптическом диапазоне звездообразные, квазизвездные объекты, которые в радиодиапазоне обладали сильнейшим излучением.

Когда спектроскописты измерили их красные смещения (z), то есть определили расстояния до них, то выяснилось, что эти объекты находятся очень далеко, на «краю» Вселенной. Оказалось, что это самое мощное излучение, зарегистрированное в метагалактике!

Эти объекты были названы квазарами (квазизвездными радиоисточниками) и обозначены QSR. Сейчас известно несколько тысяч квазаров. Некоторые из них удаляются от нас со скоростью 240000 км/сек (z = 4), то есть всего на 60000 км/сек меньше скорости света.

После квазаров было обнаружено большое количество других квазизвездных объектов — QSO, не обладающих радиоизлучением, но имеющих высокую светимость.

На оптических снимках некоторые квазизвездные объекты выглядят, как слегка «мохнатые» звезды. Их «мохнатость» — результат начавшегося процесса выброса вещества в окрестность массивного центрального тела.

Дальнейшие, более детальные, исследования квазизвездных объектов выявили весьма сложную картину движения

вещества в их окрестности. Во многих случаях структуры излучения окрестностей QSR и QSO в оптическом, радио и рентгеновском диапазонах длин волн не только не совпадают, но имеют совершенно разные конфигурации.

Однако в движении вещества в окрестности разных квазизвездных объектов имеется определенное и явное сходство — вещество отчетливо выбрасывается из его активного центрального тела.

Стало очевидным, что квазизвездные объекты являются «голыми» активными ядрами будущих галактик.

В связи с открытием квазаров, Виктор Амазаспович получил многочисленные поздравления от своих коллег в знак подтверждения правильности предсказания существования «зародышей» будущих галактик. Первый, кто поздравил Амбарцумяна, был открыватель квазаров Мартин Шмидт1.

Дальнейшее развитие галактик в зависимости от форм активности этих «голых» ядер может идти различными путями.

Несколько упрощая картину, эволюцию галактики можно представить следующим образом. Если QSO (или QSR) будет более или менее равномерно и относительно спокойно выпускать из себя вещество, то образуется галактика, близкая к эллиптическому типу (шарообразная). Если же вращающееся зародышевое ядро будет сильно инжектировать из себя высокоскоростные массы вещества эксцентрично относительно центра масс ядра, то может образоваться момент сил, закручивающий галактику в спиральную конфигурацию. Но вновь образованное ядро может и просто взорваться. Тогда образуется бесформенная, но часто очень грациозная, иррегулярная галактика.

Можно примитивно, но это чрезвычайно полезно и наглядно включить свою «петардную» фантазию для представления разнообразных форм образования и развития галактических струй из взорвавшегося центрального тела. Только нужно помнить, что размеры этих струй измеряются от нескольких астрономических единиц до сотен килопарсек. Современная теория поведения выбросов, изложена в исследованиях Г. С. Бисноватого-Когана, М. Г. Абрамяна и других астрофизиков-теоретиков, проведших исследования на основе точных решений гидродинамических уравнений в гравитационном поле. Получен интересный результат: из-за радиального потока угловая скорость и скорость продольного течения вещества, могут ускоряться экспоненциально или по

1 Шмидт Мартин (род. ) — голландский астроном, измеривший расстояния до астрономических объектов, именуемых квазарами. Лауреат премии Кавли (2008) в области астрофизики.

закону «взрывной» неустойчивости. Такие течения могут служить своеобразными каналами извержений из молодых звезд, ядер активных галактик и квазаров. Они доказали, что вихревой механизм ускорения выбросов не требует аккреционного диска для объяснения формирования вихря, на чем неоднократно настаивал Амбарцумян.

Таким образом, и наблюдения, и теория подтвердили, что активность ядер является закономерной фазой космической эволюции и что эволюционные процессы во Вселенной идут не по пути сгущения вещества, как считалось в течение двухсот лет, а, наоборот, по пути распада сверхплотной материи. Однако первопричины выбросов, вспышек, взрывов и многое другое предстоит установить астрофизикам будущего.

Особый интерес с точки зрения физической природы активных галактик и их эволюции представляют галактики со сложным ядром — двуядерные и многоядерные, которые составляют 10 процентов галактик с УФ-избытком.

Впоследние годы в Бюракане (Э. Е Хачикяном), в САО1

ив США проведены морфологические и спектральные исследования галактик Маркаряна с многократными и расщепленными ядрами. Исследования проводились с высоким пространственным и спектральным разрешением. Результаты подтверждают идею Амбарцумяна о том, что сложные многокомпонентные образования, обнаруженные в центральных областях ряда галактик, являются результатом бурной активности их ядер.

В1970 году впервые был зарегистрирован взрыв в ядре галактики Маркарян 6 (Sy2). В течение одного года наблюдался взрыв в ядре и выброс газового облака со скоростью 3000 км/сек. Этот факт не остался незамеченным Амбарцумяном: «Я упомяну здесь лишь об обнаружении Хачикяном и Видманом в водородных эмиссионных линиях Марк 6 существенных изменений, которые свидетельствуют о быстром появлении расширяющегося газового облака, выброшенного из ядра или, может быть, вторичного центра, и имеющего массу одного лишь водорода порядка двух-трех солнечных масс. Это явление истолковывается как выброс из ядра газовой массы буквально на наших глазах. Следует с нетерпением ждать следующих подобных выбросов из активных ядер галактик, так как их изучение, несомненно, прольет свет на механизм выброса».

1 Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук (САО РАН). Основные инструменты: оптический телескоп БТА и радиотелескоп РАТАН-600. Расположена в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики Российской Федерации.

Сценарий этого явления и предложенный механизм описаны в последней работе В. А. Амбарцумяна (совместно с Н. Б. Енгибаряном и Э. Е. Хачикяном). Недавно — в ноябре 2008-го и в июле 2009 года — получены новые спектры галактики Марк 6 на 2,6-метровом телескопе БАО и 6-метровом телескопе САО соответственно. Получен удивительный результат: скорость выброса компоненты уменьшилась приблизительно на 200—300 км/сeк. Этот интересный факт требует специального исследования.

Другой пример — галактика Марк 8, состоящая из пяти сгущений, спектры которых были получены Хачикяном еще в 1968 году. Все сгущения имеют идентичный эмиссионный спектр. Недавно, в 2008 году, на 2,6-метровом бюраканском телескопе, Э. Е. Хачикян и Т. А. Мовсесян получили спектр этой галактики в линии Нα и показали, что Марк 8 — одиночная галактика со сложным многокомпонентным активным ядром и опровергли бытующее представление о том, что она образовалась в результате взаимодействия или столкновения нескольких независимых по физическим особенностям одинаковых внегалактических объектов.

Обнаружение и исследование галактик Маркаряна заняло важное место во внегалактической астрономии. Исследование этих галактик более мощными техническими средствами, продолжается, не менее интенсивно и по сей день. Однако не все были единодушны в положительной оценке этих галактик. Вот пример такого отношения.

В 1979 году, в США (NASA1) завершалось сооружение орбитального телескопа «Хаббл», с диаметром главного зеркала 2,4 метра и в NASA началась широкая кампания сбора мнений

изаявок для наблюдения на этом телескопе. В Принстоне было организовало широкое обсуждение проекта космической станции и ее астрономической программы. По приглашению NASA из СССР на совещание выехала большая группа специалистов. Астрономический руководитель проекта «Хаббл», директор института космического телескопа Лайман Спитцер, в частности, получил пакет предложений от бюраканцев

ивключил их в программу наблюдений астростанции.

Однако задачами рентгеновских исследований занимался профессор астрономии Гарвардского университета и руководитель Центра астрофизики Джиаккони Рикардо, будущий Нобелевский лауреат. Он пригласил к себе в Гарвард на 5 дней несколько членов делегации СССР для подробного обсуждения и корректировки списка объектов для рентгеновских исследований с помощью уже запущенных орбитальных

1 Национальное аэрокосмическое агентство США.

рентгеновских обсерваторий. Естественно, рассмотрению подлежали, в первую очередь, объекты, сильно излучающие в рентгеновской области спектра. Джиаккони составил список многих интересных объектов для наблюдений, но ему хотелось увеличить их количество. Пулковский астроном, входивший в состав советской делегации, предложил включить в список объектов наблюдений галактики Маркаряна, аргументируя тем, что это единственный каталог галактик, в которых проявляется максимум мощных нетепловых аномальных излучений при движении вдоль их спектров в сторону ультрафиолетовых длин волн. По этой причине, естественно было ожидать, что среди галактик Маркаряна обнаружится эксцесс излучения в γ-диапазоне и в рентгене, а исследование морфологии этих галактик в рентгеновских лучах ответит на многие неясные вопросы. Джиаккони, выслушав предложение, не задумываясь, сразу заявил о нецелесообразности включения галактик Маркаряна в список наблюдений. Он пояснил это тем, что галактики Маркаряна представляют физически неоднородную систему, в отличие, например, от Сейфертовских галактик, квазизвездных объектов, объектов Хербига — Аро

ит. д. Ему, конечно, возразили, что исследование физически неоднородных объектов с ультрафиолетовым избытком само по себе является интересной астрофизической задачей, и было бы полезно найти корреляцию ультрафиолетовых галактик с рентгеновскими объектами. Однако он был неумолим и, как оказалось, неправ. В дальнейшем выяснилось, что некоторая

часть маркаряновских галактик обладает, инфракрасным, рентгеновским и γ-излучением. В середине 1980-х годов были зарегистрированы γ-кванты от Крабовидной туманности

иот активного ядра галактики Маркарян 421. А в 1997 году

был открыт самый мощный источник высокоэнергетического γ-излучения, исходящий от галактики Маркарян 501!

Создание крупнейших наземных телескопов с диаметрами главных зеркал 8 и 10 метров обеспечили астрофизиков обилием наблюдательных данных. Они с каждым днем все с большей убедительностью подтверждают не только правильность концепции Амбарцумяна об эволюции Вселенной, но и, самое главное, подтверждают, что эта концепция на многие десятилетия вперед определила направление развития астрофизики.

Недавно на самом крупном орбитальным телескопе «Хаббл» был зарегистрирован невиданный до сих пор мощнейший взрыв сверхдалекой галактики.

Впоследние годы Э. Е. Хачикяном в Бюраканской обсератории, в САО и обсерваториях США проведены морфоло-

гические и спектральные исследования галактик с высоким пространственным и спектральным разрешением. На бюраканском 2,6-метровом, на паломарском 5-метровом и на 9,8-метровом телескопе «Кек» (Maунa-Кеа, Гавайские острова) получены прямые снимки и спектры многих активных галактик Маркаряна с многократными или расщепленными ядрами. Хачикян подтвердил концепцию Амбарцумяна — отчетливую корреляцию многоядерности и активности, обнаруженной в центральных областях галактик. Это обстоятельство имеет огромное космогоническое значение.

В Интернете можно найти сообщения о большом количестве недавно зарегистрированных новых галактик фантастического вида с ярко выраженными активными ядрами. Однако каждое новое наблюдение приносит новые сюрпризы и выдвигает новые проблемы. Очень полезно астрономам просмотреть морфологию галактик в рентгеновских лучах. Структура мощного излучения околоядерных областей галактик ярко и убедительно указывает на активные области центральных областей галактик.

К сожалению, совместные усилия физиков и астрономов до сих пор не решили проблему структуры сверхплотного дозвездного вещества, тем более механизма его вспышек и причины катастрофических взрывов.

Амбарцумян, выдвигая принципиально новую космогоническую концепцию, предупреждал: «Правильно подходить к научным вопросам, особенно фундаментальным, значит, прежде всего, суметь обнаружить предвзятость укоренившегося мнения, и суметь, вовремя отказаться от него. Предвзятые мнения часто препятствуют правильным выводам, даже если последние определенным образом подтверждаются наблюдениями».

Сам Амбарцумян, оценивая значение своих успехов в астрофизике, не сомневаясь, ставил на первое место открытие активности ядер галактик.

Исследования в области внегалактической астрофизики сегодня возглавляют штурм неведомого во Вселенной, и его путеводной звездой является разнообразие многочисленных неизведанных явлений, происходящих в ядрах галактик.

Глава пятнадцатая

О КАЧЕСТВЕ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

Феномен Пуанкаре

Распространено необоснованное мнение, что для многих мыслителей древности смыслом и результатом научных исследований былo обнаружение истины, а все остальное — авторство, честолюбивая популярность, степень прославления личности исследователя и всевозможные материальные и нравственные вознаграждения — находились у них на втором и третьем местах. Безусловно, были такие прекрасные личности в истории науки. И сейчас можно встретить ученых, которые считают, что в целом, для судьбы науки никакого значения не имеет, кому именно впервые пришла в голову та или иная замечательная научная мысль.

Любопытно, но бывают даже уникальные случаи, когда ученый приписывает свою идею другим, тем, кто использовал ее. Известен случай, связанный с Анри Пуанкаре. Делая доклад на семинаре, он коснулся двух математических проблем в математике, теории групп Ли и Вейля. Присутствовавший на семинаре известный математик Ли обратился к Пуанкаре, заявив, что не он, Ли, автор первой группы. На что, Пуанкаре, усмехнувшись, ответил: «Да, обе группы придумал я… ну и что из этого, какое это имеет значение». Таков был Пуанкаре. Но может быть именно по этой причине мало кому известно, что, воспользовавшись преобразованием Лоренца и создав основы специальной теории относительности, широко обсуждая ее перед европейской общественностью, Пуанкаре не претендовал на авторство этой теории, правда, и не отказывался от него. Действительно, ведь сама теория относительности от этого не пострадала…

Поскольку феномен Пуанкаре поистине примечателен, то стоило бы, чтобы ученые о нем помнили и больше об этом