В.С. Все это избыточное вещество вытекает в виде ветра от диска
, мы, собственно, этот плотный ветер и видим у этого источника.
С.Ф. Почему другие галактики? Потому что все массивные и интере
сные звезды, которые потом дают черные дыры, все находятся в плоскости на
шей Галактики, и мы находимся в плоскости Галактики. Галактическая пыль
и газ тоже находятся в плоскости и заслоняют нам самое интересное. Нужны
другие галактики, причем, удачно к нам развернутые.
А вот красавица М33, это близкая галактика в созвездии Треугольника, она ор
иентирована к нам почти плашмя, так что там мы можем все видеть и изучать в
се объекты в этой галактике.
А.Г. Но такого объекта вы там не нашли?
С.Ф. Мы не нашли… Но мы затратили довольно много времени, и мы по
том даже переформулировали нашу программу на поиск наиболее массивных
звезд.
А.Г. Давайте перейдем к тому объекту, который вы наблюдали.
С.Ф. Да, на следующей картинке он должен быть. Это картинка сдел
ана Золтом Параги из Двингелоу, Голландия. Здесь тройной монтаж, сверху
Ц это туманность огромных размеров.
В.С. Это все в радиодиапазоне.
С.Ф. Да, по обе стороны от центра (где находится объект) Ц по 50 пар
сек, то есть струи со скоростью четверть скорости света покрывают это ра
сстояние примерно за тысячу лет. В этом объекте постоянно выбрасываются
струи, и скорость струй постоянная, примерно четверть скорости света. Вс
я эта туманность представляет собой поджатый струями межзвездный газ. С
права где-то там проходит почти вертикально плоскость Галактики, в плос
кости Галактики больше межзвездного газа. Одна струя в нее упирается, по
этому сама струя такая коротенькая. А слева струя более протяженная, рас
ширенная. Примерно за десять тысяч лет своей жизни «в качестве микрокваз
ара» этот микроквазар произвел такое воздействие на межзвездную среду.
При лучшем разрешении, в центре, показана картинка, как эти струи распрос
траняются. Они мало того что выбрасываются с такой чудовищной скоростью
, они еще и процессируют с периодом 160 дней. И мы можем наблюдать две противо
положные струи под разными углами, изучать релятивистские эффекты и эфф
екты взаимодействия струй с веществом. Это потрясающая лаборатория, SS433. Н
а картинке видны изгибы струй. Это прецессионное движение Ц поворот оси
струй в пространстве. А внизу, к сожалению, качество не очень хорошее, это
с рекордным разрешением или почти с рекордным разрешением показан сам ц
ентр. Это все получено методами радиоастрономии со сверхдлинными базам
и.
В.С. Вся Земля Ц как один радиотелескоп.
С.Ф. Да. Но, в данном случае это «European VLBI Network». Только европейские ради
отелескопы участвовали. И тут уже с огромным разрешением до одной миллис
екунды дуги виден центр. Те же самые струи выбрасываются, летят с огромно
й скоростью. Здесь даже заметно еще и вертикальное, перпендикулярное стр
уям истечение. Оно было предсказано, это «экваториальный ветер» Ц газ, к
оторый теряет двойная система в плоскости аккреционого диска.
А.Г. А каковы расстояния до объекта?
С.Ф. Пять килопарсек. Это единственный объект (он не единственн
ый, он единственный, где так красиво и точно), где мы можем измерить эффект
ы замедления времени. Излучатель летит со скоростью около скорости свет
а, в нем замедляется время с точки зрения земного наблюдателя. И, наблюдая
его спектроскопически, мы этот эффект видим просто по красному смещению
линий, и поэтому мы можем точно узнать скорость. 79 тысяч километров в секу
нду, четверть скорости света! А поскольку мы еще видим в радиодиапазоне, к
ак эта штука расширяется, мы можем связать угловую меру и линейную и найт
и расстояние. Это, наверное, единственный объект вообще в природе, где мож
но с огромной точностью для астрономии Ц 5% Ц вычислить расстояние.
В.С. Оболочки новых расширяющихся звезд тоже позволяют это.
С.Ф. В общем-то, да, световое эхо.
В.С. Не обязательно эхо. Там просто видна сама оболочка, ее расш
ирение, и по эффекту Доплера измеряется скорость, получается то же самое.

С.Ф. На следующей картинке изображение SS433 с японского рентгено
вского спутника «ASCA». Таро Катани сделал глубокую-глубокую фотографию. С
ейчас, конечно, летают спутники с более высоким угловым разрешением, но з
ато «ASCA» была достаточно чувствительна. В центре Ц сам объект, а справа-сл
ева видно, как распространяются эти струи в рентгеновском диапазоне.
В.С. Надо сказать, тут тот же масштаб, что и на самой верхней карт
инке в радиодиапазоне, то есть это те же 100 парсек.
А.Г. То есть, это вся туманность.
С.Ф. Да. Этот микроквазар произвел такое воздействие на межзве
здный газ. На самом деле струи процессируют. И угол процессии ± 20 градусов,
а мы видим здесь струи более узкими. Это из-за того, что газ движется с реля
тивистской скоростью как бы по образующей конуса процессии, расширяетс
я, и к центру, к оси конуса идут ударные волны, там вещество схлопывается. П
олучается симметрия совершенно другая. В центре наиболее высокая темпе
ратура. На следующей картинке, вероятно, будет модель системы SS433. Чтобы ее
долго не объяснять Ц это двойная звезда. Модель получена по наблюдениям
на 6-метровом телескопе. Эта картинка научная, в отличие от предыдущих кр
асочных.
В.С. Вот двойная звезда показана кругом.
С.Ф. Да. Тут была идея показать только то, что мы наблюдаем. Самое
интересное, это не поток (stream), что сбоку показан, Ц горячий поток газа тече
т и упирается в аккреционный диск. Самое интересное Ц центральная машин
а, сама черная дыра, окутанная газом. Мы наблюдаем в SS433 очень мощный ветер, т
олько ветер и больше ничего. Из сверхкритического аккреционного диска д
ует очень сильный ветер, который закрывает собой и диск, и черную дыру. Акк
реционный диск (темный на рисунке) на самом деле не наблюдается, но не нари
совать его было нельзя. По центру мы видим рентгеновские горячие струи. С
труи в ветре делают каналы, и через эти каналы выходит релятивистский га
з, там формируются струи. В рентгеновском диапазоне, на рентгеновских сп
утниках мы, собственно, наблюдаем этот остывающий и выходящий рентгенов
ский газ. А окружен он относительно более холодным коконом, который излу
чает в горячих линиях гелия-2 уже в оптическом диапазоне.
Дальше должна быть, вероятно, картинка с моделью этих струй. Тоже самое, но
сбоку: звезда оптическая (или донор), черный квадрат Ц область радиусом с
то на сто радиусов Шварцильда, куда, конечно, не заглянешь. Но уже сейчас н
а машинах с миллиардами операций в секунду возможно моделирование этой
области. И эти самые современные модели показывают, что непосредственно
около черной дыры в центре сверхкритического аккреционного диска долж
ен сразу формироваться канал, градусов 30-40, довольно широкий. Канал перпун
дикулярен диску, в этом канале выходит газ струи. А потом, выше, канал обжи
мает релятивистский поток и схлопывает его в струю.
Здесь показана точками область рентгеновского излучения, ее окружает к
окон газа, он излучает в оптике и УФ. Пунктиром показана сама струя газа, у
же на больших расстояниях, где мы ее наблюдаем на оптических телескопах.
Уникален объект тем, что в оптике, на обычном спектре мы видим эти струи. З
десь нужно сказать об интересном моменте. Когда-то очень много обсуждал
ись внеземные цивилизации Ц «возможно-невозможно» (тема, конечно, важн
ая). Была даже такая неинтересная, конечно, идея, что внеземные цивилизаци
и, мол, должны так себя проявить, что создать объект, который невозможен в
принципе. Объект, который летит и к нам, и от нас одновременно. Когда астро
физики открыли SS433, они увидели, что часть объекта летит в одну сторону (по с
пектру, по эффекту Допплера, линии от двух струй смещаются в разные сторо
ны), а часть Ц в другую. Это приближающаяся и удаляющаяся струи. На картин
ке, дальше в больших масштабах уже показана туманность, которую мы обсуд
или выше.
В.С. Понятно, что их две, в разные стороны.
С.Ф. Да, конечно, это схема. В SS433 две противоположно направленные
струи. Точки Ц это рентгеновское излучение, а червячки Ц это радиоизлу
чение. Там уже происходит диссипация кинетической энергии струй и удар п
о межзвездной среде.
А.Г. Тот график, что мы видели до этого Ц вспышка рентгеновска
я, потом ослабление рентгеновского излучения и появление рассеянного р
ентгеновского излучения. Все здесь, собственно, есть.
В.С. Только здесь постоянно во времени.
С.Ф. Дальше мы по плану должны показать сам внутренний канал, о
бласти, близкие к черной дыре. Если в классических микроквазарах мы види
м область ускорения струй, как говорят, голую черную дыру и аккреционный
диск вокруг нее, то здесь все покрыто истекающей оболочкой (ветром). Энерг
етика объекта огромна, она существенно больше, чем энергетика или светим
ость самых ярких рентгеновских источников нашей Галактики, других черн
ых дыр, классических, типа Лебедь Х-1, Геркулес Х-1. Но все это закрыто истека
ющим ветром, здесь показан ветер. В канале распространяется быстрая плаз
ма, сам канал Ц это дыра в медленном ветре. А медленный ветер, это «всего-н
авсего» тысяча километров в секунду.
В.С. Он более плотный поэтому.
С.Ф. Да. Теперь о взаимодействии этой быстрой плазмы и медленно
го ветра. Стенки канала должны определенным образом жить, там возможны н
еустойчивости типа волн на море, когда дует ветер. Стенки канала Ц это ди
намическое образование: в плотном и медленном ветре существует канал, в
котором движется быстрый и разреженный ветер. На стенках канала появляю
тся волнообразные неоднородности, возникают очень мощные ударные волн
ы, которые движутся в центр, к оси, они же схлопываются в центре, и таким обр
азом формируется струя SS433. То есть механизм ускорения здесь гидродинамич
еский, за счет светового давления.
В.С. За счет светового давления, скорее, чем гидродинамическог
о. Гидродинамической является коллимация, то есть сужение этих струй, сх
лопывание.
С.Ф. Да, это точнее. Но теперь уже надо переходить к ультраярким
рентгеновским источникам.
В.С. Которые, возможно, связаны генетически с теми объектами, о
которых мы говорили.
С.Ф. На следующей картинке опять же SS433. Это наша работа. Мы с Тать
яной Ирсмамбетовой изучили 2000 наблюдений. Там, на самом деле, много работа
ешь, получаешь мало (в смысле результатов). Пришли к выводу, как выглядит с
ама центральная часть, область, окутывающая эти струи. Иногда этот объек
т впадает в активное состояние, а у него такое бывает. Это аккреционный ди
ск, справа Ц активные картинки, слева Ц пассивные. Сверху, он к нам накло
нен максимально в своей прецессии, а снизу так называемая ориентация «edge-on
», т.е. когда мы наблюдаем в плоскости диска. Там формируются колонны (коко
ны) очень горячего газа, которые в активном состоянии просто увеличивают
ся в размере. И они, в отличие от нас, наблюдателей, видят то, что там внутри,
в этом канале, и переизлучают внутреннее излучение. На основе примерно т
аких представлений было предсказано, что мы увидели бы, если смогли загл
януть в этот канал. Но мы, к счастью, не можем.
Почему к счастью? Потому что объект к нам развернут так, что мы наблюдаем з
атмения в двойной системе, мы его изучаем очень эффективно. А потом, это бы
ло бы очень ярко. Так вот, мы бы увидели рентгеновский источник чудовищно
й яркости, это эффект прожектора, потому что кванты света, распространяя
сь, все равно так или иначе выходят наверх по каналу. На самом деле лампочк
а в прожекторе не такая яркая, как кажется, когда на нас светят. То есть и в п
рожекторе, и в SS433 формируется коллимированное излучение. На этой идее был
о предсказано, что в других галактиках…
А.Г. Должны находить такие источники, то есть повернутые к нам,
собственно, этой исходящей…
С.Ф. Именно так. И таких объектов как SS433 в нашей Галактике, пример
но один. Да и расчеты показывают, что это очень короткая стадия Ц всего 10 т
ысяч лет. И в других галактиках, соответственно, на галактику по одному, од
ин Ц это значит, конечно, три, или два, или, может быть, ни одного в данный мо
мент, но когда мы наблюдаем много галактик, у нас есть шанс увидеть объект
ы, которые как раз, как говорится, «face-on» Ц развернуты плашмя.
А.Г. Во-первых, активны, во-вторых, смотрят на нас.
С.Ф. Совершенно так. Во-первых, там такой объект есть, во-вторых,
он определенным образом ориентирован. Это ультраяркие рентгеновские и
сточники, которые открыты Ц осознаны, точнее, Ц два года назад.
В.С. Впервые они были обнаружены, конечно, давно, в 89-м году еще. Т
ак сказать, описаны. Но осознаны 2-3 года назад, наверное.
С.Ф. На следующих картинках будет о них рассказ Ц об ультраярк
их рентгеновских источниках. Это фотография в рентгеновских лучах со сп
утника «POSAT» галактики М-31, знаменитой туманности Андромеды. Это галактика
нашей Местной Группы. Местная Группа галактик Ц это наша Галактика, М33, в
от та картинка, что до этого была, М31, плюс несколько десятков карликовых г
алактик. В рентгеновских лучах она выглядит, может, не так красиво, как в о
птике. Объектов типа ультраярких рентгеновских источников, здесь нет ни
одного. Один такой объект был бы ярче, чем вся эта галактика. Конечно, откр
ытие таких источников в других галактиках заинтересовало и заинтригов
ало.
В.С. Здесь есть яркое сгущение. Оно такое же, но находится где-то
на краю галактики. Это яркий источник.
А.Г. То есть, если мы в рентгеновском диапазоне видим у галакти
ки, по сути дела, два центра, то значит, это есть сверхяркие рентгеновские
источники.
С.Ф. На самом деле ультраяркие рентгеновские источники должн
ы появляться и в центрах галактик. Но там трудно доказать, что это не актив
ное ядро. Потому что некоторые активные ядра галактик Ц квазары, они же и
меют почти такую же светимость. Поэтому не помещалось в голове, чтобы как
ой-то микроквазар светил с такой чудовищной мощностью.
В.С. Просто есть малоактивные квазары, лайнеры так называемые,
у которых светимость как раз такая, 10 в 40-й, 10 в 42-й эргов в секунду.
С.Ф. Вот это уже наши результаты из галактики Holmberg-2, есть такой ул
ьтраяркий источник. Это карликовая галактика. А красным здесь показана т
олько небольшая область этой карликовой галактики. То есть сама галакти
ка раз в 20 больше, чем красная область, которая была сфотографирована в фи
льтре линии H-альфа, это линия водорода. Рядом же есть огромная, гигантска
я галактика М81, которая существенно больше карликовой галактики. Так вот,
эта штучка, которая в центре крестиком помечена, в рентгеновском диапазо
не излучает примерно столько же, сколько вся гигантская галактика М81. Све
тимость для астрономов раньше была невероятная. Мы можем назвать цифру 10
в 40-й степени эргов за секунду. Это примерно в 100 миллионов раз ярче, чем полн
ая светимость Солнца Ц только в рентгене.
Здесь на картинке результаты, которые мы получили, когда провели панорам
ную спектроскопию на так называемом мультизрачковом (MPFS) фиберном спектр
ографе, на 6-метровом телескопе БТА. Это прекрасный спектрограф, создател
ь его Виктор Афанасьев, и идея там замечательная: матрица из 15 на 15 микрообъ
ективов. Они ставятся в фокальную плоскость телескопа, и каждый микрообъ
ектов формирует изображение. Потом оптоволокном все изображения вывод
ят на ПЗС-детектор. Это так называемая 3D-спектроскопия. Во-первых, у вас дв
а измерения на картинке Ц 2D и еще спектр в каждой точке. Это новые методы, с
ейчас на крупнейших телескопах создаются примерно такие спектрографы,
но этот наш спектрограф был первым.
Еще квадратик Ц поле наблюдений со спектрографом РMAS, это спектрограф не
мецкий, они промазали немножко, но неважно. CHANDRA, это американская рентгено
вская обсерватория, дала черный квадратик. Здесь находится объект. И дал
ьше, на следующей картинке, то же самое, но это уже результат или изображен
ие с многозрачкового спектрографа MPFS. Самое интересное, что обнаружено (в
ерхняя левая картинка), туманность в линии гелия-2. Это очень высокое возб
уждение газа. И эта туманность возбуждается рентгеновским источником. Д
оказано, что источник сидит именно там, в этой галактике, что это не проекц
ия. И именно межзвездный газ той галактики «видит» этот рентгеновский ис
точник.
Что, собственно, новым является Ц хотя в той теме, что мы обсуждаем, у Вале
ры, я знаю, другое мнение на природу этих объектов. Эта тема Ц даже не нове
йшая история, это просто текущая ситуация. Пока это все только в процессе
понимания, или даже в начале понимания.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24