Юрий Шахбазян - Амбарцумян

• Название: Амбарцумян
• Автор: Юрий Шахбазян
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-235-03437-2

Астрофизик Виктор Амазаспович Амбарцумян (1908–1996) относится к числу тех выдающихся умов, кому оказалось под силу изменить мировоззрение человечества. Его научные концепции совершили революцию в астрономии XX века и признаны учеными всей планеты. Он — основоположник отечественной теоретической астрофизики и национальный герой Армении.

Автор — член Международного астрономического союза, кандидат физико-математических наук Юрий Левонович Шахбазян, долго проработавший в Пулковской астрономической и Бюраканской астрофизической обсерваториях и тесно общавшийся с Амбарцумяном, сделал попытку вникнуть в уникальный творческий мир ученого и, по мере возможности, доступно рассказать о жизни и научных достижениях Амбарцумяна и его научной школы.

---

В отличие от О-ассоциаций, T-ассоциации содержат иррегулярные переменные звёзды-карлики, называемыми звёздами типа T Тельца. Было установлено, что они расположены небольшими, сравнительно компактными группами, причём плотность некоторых из этих групп столь велика, что превосходит плотность звёзд типа T Тельца в окружающем звёздном поле. Есть основания считать, что звёзды типа T Тельца — молодые объекты. Многие из них, вероятно, имеют возраст порядка 106 лет. В спектре звезды типа T Тельца наблюдаются яркие линии, а её непрерывная эмиссия иногда настолько сильна, что все линии поглощения оказываются завуалированными.

Иногда ассоциации содержат в значительном количестве и те, и другие объекты. Названы эти системы О+Т-ассоциациями.

Обнаружение звёздных ассоциаций — крупнейшее открытие XX века. Оно вызвало большой интерес среди астрофизиков. Однако были и серьёзные противники, которые в основном сомневались в расширении (распаде) молодых звёздных групп, то есть оспаривалось их космогоническое значение.

Обязательным условием, характеризующим звёздные ассоциации, Амбарцумян считал их расширение, предсказав нижнюю границу скорости расширения, равной 10 км/с.

Гипотеза о звёздных ассоциациях была высказана Амбарцумяном в 1949 году, однако нужны были наблюдения, подтверждающие гипотезу. Между тем уверенное доказательство расширения (рассеяния в пространстве) звёздных ассоциаций как необходимой основы концепции Амбарцумяна запаздывало. Скептики продолжали сомневаться в существовании звёздных ассоциаций и тем более в их расширении.

К определению «собственных» (тангенциальных) движений звёзд в ассоциациях подключились многие первоклассные астрономы мира. Решалась судьба ассоциаций как нестабильных областей звездообразования: расширяются ассоциации или нет?

Надо заметить, что измерить собственные движения звёзд с необходимой точностью весьма сложно и не каждому наблюдателю доступно.

Первым оказался Адриан Блаау[151] из Лейдена. В 1951 году он опубликовал результаты своих измерений собственных движений звёзд для ассоциации вокруг ζ Персея (Персей II). Была надёжно измерена скорость расширения ассоциации, которая составила +0,0027 секунд дуги/градус в год, то есть расширение происходило со скоростью 11 км/с.

Но нашлись и такие астрономы (Wooly, Eggen), которые оспаривали вывод Блаау о расширении ассоциации. Эти сомнения, по-видимому, следует объяснить большими трудностями и ошибками измерений собственных движений звёзд.

Измерения собственных движений звёзд в ассоциациях интенсивно продолжались. Блаау и Делей в 1953 году, пользуясь более богатым наблюдательным материалом, вновь подтвердили расширение ассоциации вокруг ζ Персея. Количество исследованных расширяющихся ассоциаций увеличилось благодаря измерениям Маркаряна — (Цефей II) — 8 км/с, Блаау и Моргана — (Ящерица) — 8 км/с, Копылова — (Скорпион) — 16 км/с.

Блаау далее исследовал собственные движения группы звёзд одинакового возраста расширяющейся субассоциации Верхний Скорпион. Это было очень важно с космологической точки зрения. Виктор Амазаспович высоко оценил эту работу.

В дальнейшем было обнаружено расширение ассоциации Персей OBI со скоростью 40 км/с, а среди OB-звёзд нашлись и «быстролетящие», обладающие пространственными скоростями порядка 100 км/с.

Звёздные ассоциации распадаются, главным образом, не под действием галактического центра, как первоначально предполагали, а вследствие того, что с самого момента рождения члены ассоциации получают столь большие скорости движения, что быстро уходят из сферы взаимного притяжения, то есть происходит самоиспарение.

Если определены скорости расширения ассоциаций, то можно более точно определить возраст звёзд, составляющих эти ассоциации.

Для ряда О-ассоциаций возрасты составили от одного до пяти миллионов лет и меньше. Эти возрасты в тысячи раз меньше, чем возраст Галактики. Для возраста Т-ассоциаций ещё не удалось получить столь точную оценку, но по косвенным данным, их возраст должен быть порядка одного-двух миллионов лет.

В звёздных ассоциациях были обнаружены молодые звёзды, возраст которых не превышал ста тысяч лет. Это был ошеломляющий результат. По астрономическим масштабам это чрезвычайно молодые звёзды. Их можно считать просто новорождёнными.

Все ли звёзды Галактики возникли в ассоциациях?

Мы наблюдаем в Галактике большое число ассоциаций, но так как жизнь звёздных ассоциаций коротка, то за всё время существования Галактики могли появиться и рассеяться сотни тысяч, а может быть и миллионы ассоциаций. Эти числа достаточно велики, доказывая правдоподобность утверждения, что подавляющая часть звёзд возникла в звёздных ассоциациях.

Таким образом, наблюдательные данные полностью подтвердили представление о том, что звёздные ассоциации являются очагами звездообразования в Галактике, где групповое возникновение звёзд продолжается и в наше время. Вместе с тем они показывают, что звёзды в ассоциациях формируются в разное время сравнительно небольшими распадающимися группами.

За шестьдесят лет, прошедших с момента их обнаружения, количество исследованных звёздных ассоциаций перевалило за многие сотни. Мощные наземные телескопы мира и космический телескоп «Хаббл» с диаметром главного зеркала 2,4 метра сумели обнаружить и исследовать огромное количество звёздных ассоциаций в других галактиках, подтвердив наличие звёздных ассоциаций во всей Вселенной. Теперь уже существование звёздных ассоциаций можно считать доказанным.

Гипотеза сверхплотных протозвёзд

Природа дозвёздного вещества является наиболее трудной проблемой в космологии и космогонии Вселенной, и, несмотря на гигантские усилия астрофизиков и физиков, представления о сверхплотных структурах дозвёздных тел находятся почти на уровне гипотез. Эта проблема продолжает находиться в центре внимания физиков-теоретиков.

Исследование природы и строения «недавно» возникших звёздных ассоциаций дало основание Амбарцумяну выдвинуть свою гипотезу о существовании дозвёздной материи.

Амбарцумян обратил внимание на тот факт, что «наша Галактика не принадлежит к числу систем, особенно богатых диффузной материей, чтобы предположить повсеместное образование звёзд из неё. Между тем процесс звездообразования в Галактике в нашу эпоху интенсивно продолжается».

Согласно предложенной гипотезе о протозвёздах, эволюция космической материи, по крайней мере в настоящую «космическую» эпоху, соответствует переходам от более плотных состояний к менее плотным. Иначе говоря, согласно новой гипотезе, исходным состоянием материи является сверхплотное состояние, и поэтому эту гипотезу можно назвать гипотезой сверхплотных протозвёзд. За исходными сверхплотными и плотными состояниями космической материи в процессе эволюции следуют состояния менее плотные, что соответствует наблюдаемым формам существования космической материи (звёзды, туманности, планеты и т. д.).

Правда, пока необъяснимым остаётся такое длительное (миллиарды лет) пребывание дозвёздных тел в бездеятельном состоянии, а затем их внезапная активность — взрывы, выбрасывание материи и образование звёзд. Здесь пока вопрос сложный и неопределённый.

Долгое время считалось, что самыми плотными реальными космическими образованиями (не считая искусственно придуманных Шварцшильдом и Хойлом бесконечно плотных чёрных дыр) являются звёзды — белые карлики. Средняя плотность материи некоторых из них доходит до сотен тонн в кубическом сантиметре. Такую высокую плотность можно объяснить, если допустить, что материя белых карликов состоит из отдельных атомных ядер, очень близко расположенных друг к другу, и свободных электронов (электронного газа).

Между тем в земных условиях ядра и электроны обычно входят в состав атомов так, что расстояния между электронами и ядрами и, следовательно, размеры атомов во много раз больше, чем размеры самих ядер и электронов.

В популярной литературе принято очень грубо сравнивать структуру «земного» атома с футбольным стадионом: радиус атома сравнивается с радиусом стадиона, а радиус ядра с радиусом футбольного мяча; это иллюстрация того, насколько плотность «земного» атома мала по сравнению с плотностью белых карликов.

Однако теоретические исследования сверхплотных структур (а ими занимались многие физики) показали, что в принципе возможны даже более плотные формы существования материи, чем в белых карликах. Они должны состоять большей частью из нейтронов (нейтронные звёзды). Предполагается, что такими нейтронными звёздами могут быть открытые в 1968 году пульсары — источники, обладающие весьма быстрой и строго периодической переменностью излучения в оптическом, рентгеновском и радиодиапазонах.