Предисловие

 

Официально наша совместная работа с  Виктором Михайловичем Антоновым началась в 1977 году с подготовки первой совместной публикации. Однако,  по меньшей мере лет за десять до этой даты он уже размышлял над природой красного смещения и я была первым его слушателем и оппонентом.  В дальнейшем я включилась в математическую разработку некоторых сформулированных В.М.Антоновым задач.  До 1995 года я, как правило, выполняла только математическую и компьютерную разработку задач, сформулированных В.М.Антоновым, а все физические идеи работ этого периода принадлежат В.М. Антонову. После 1995г. В.М. Антонов отошёл от научной работы по состоянию здоровья. Поэтому более поздние работы выполняла я одна.

 

В.М. Антонов часто повторял, что если физическая идея верна, то совпадающие с наблюдениями следствия  сыплются из неё как из рога изобилия. Этот подход определил также структуру данного сайта:  формулируется физическая идея (обычно это 1-2 первых статьи раздела), а затем анализируются многочисленные следствия из неё. Совпадение полученных следствий с наблюдательными данными является необходимым условием для внимательного анализа предложенной гипотезы. А если таких совпадений очень много, то  это может служить достаточным основанием для принятия данной гипотезы в качестве рабочей модели при дальнейших научных исследованиях.

 

Сайт состоит из введения и трёх частей.

 

Введение . В краткой форме изложено содержание сайта; были использованы статьи, написанные для научно-популярного сайта «Астрогалактика».

 

Часть 1 . Рассмотрена аккреционно-гравитационная гипотеза красного смещения галактик и квазаров.  Часть 1 состоит из двух глав.

Глава 1  (Природа красного смещения галактик и квазаров и её следствия). В первой статье главы изложена гипотеза о механизме красного смещения (§ 1.1). В остальных статьях (§§ 1.2-1.22) проверяется соответствие следствий из предложенной гипотезы результатам астрономических наблюдений.

Глава 2  (Некоторые проблемы внегалактической астрономии). В главе систематизированы и изложены более строго основные теоретические положения   главы 1  и наиболее важные следствия из них.

 

Суть аккреционно-гравитационной гипотезы о природе красного смещения такова. Наблюдаемые красные смещения галактик и квазаров обусловлены двумя явлениями  - аккрецией межгалактического газа на ядро галактики и флуктуациями неустранимого фона ночного неба. 

 

Основное возражение, выдвигаемое обычно против объяснения красных смещений аккрецией межгалактического газа на ядро галактики, состоит в следующем. Температура межгалактического газа находится в пределах 107÷108 ºК.  При такой температуре газ полностью ионизован. Отсюда следует, что будет иметь место дисковая аккреция, которая не может дать больших значений красного смещения. Поэтому наблюдаемые в некоторых случаях большие красные смещения можно объяснить только разбеганием галактик, но не аккрецией.

 

Однако, проведенный расчёт (§ 1.17) показал, что при аккреции газа одновременно идут два процесса:

- охлаждение за счет излучения;

- нагревание за счет перехода части энергии аккреции во внутреннюю энергию газа.

В результате действия этих процессов в каждой части галактики устанавливается некоторая равновесная температура. Изначально присущее межгалактическому газу тепло излучается на отрезке от начала аккреции до радиуса галактики. При дальнейшем сжатии аккрецирующий газ медленно нагревается от нескольких десятков градусов на краю галактики до нескольких сот градусов в глубоких слоях галактики. Такая температура недостаточна для ионизации газа. Следовательно межгалактический газ аккрецирует преимущественно как нейтральный и будет иметь место не дисковая, а сферическая аккреция, которая может дать сколь угодно большие красные смещения.

 

Вторая составляющая аккреционно-гравитационного механизма красного смещения – это флуктуации  фона ночного неба. Фон ночного неба слагается  в основном из трёх составляющих:

- излучение от далеких, слабых галактик,

- галактический фон (излучение слабых и ненаблюдаемых звезд нашей Галактики и рассеянное на межпланетной пыли излучение Солнца),

- свечение атмосферы, вызванное фотохимическими процессами в ее верхних слоях.

Небольшой вклад в фон ночного неба вносит также микроволновое фоновое излучение, флуктуации которого были недавно открыты.

Внеатмосферные наблюдения влияния фона ночного неба не устраняют.

 

Насколько удалось установить из публикаций различных авторов, влияние фона ночного неба при построении  космологических теорий  никогда ранее не учитывалось. Эта идея целиком и полностью принадлежит В.М. Антонову. Суть её такова. Астрономический  объект не может быть зафиксирован, если его блеск не превосходит флуктуаций  блеска (фона) ночного неба; величина флуктуаций  фона ночного неба порядка одного процента от фона. Из-за наличия флуктуаций фона ночного неба радиус видимой части галактики убывает с ростом расстояния до галактики. Из-за наличия фона ночного неба для близких галактик фиксируется преимущественно излучение звёзд, а для далёких галактик фиксируется излучение из глубоких слоёв галактики, где доминирует рекомбинационное излучение аккрецирующего газа. Так как аккрецирующий газ удаляется от наблюдателя, то это вносит вклад в фиксируемое красное смещение галактики.

 

Последовательное развитие предложенной идеи красного смещения (аккреция + фон ночного неба) позволило установить следующие свойства красного смещения.

 

1)                          Красное смещение галактики зависит от от ее массы M  и расстояния r от наблюдателя  z=z(M,r),  см. §§ 1.2-1.3.

 

2)                          Основной вклад в спектр далёкой галактики на избранной волне λ1 вносит излучение из тонкого сферического слоя с радиусом, равным  Rеm  (§1.4).  Этим объясняется то,  что излучение далёких галактик (квазаров и галактик с активными ядрами) содержит эмиссионные линии. Красное смещение далёких галактик характеризует скорость аккреции газа, а не скорость удаления галактик.

 

3)                          Для близких (нормальных) галактик эмиссионный радиус Rеm становится больше радиуса галактики. В этом случае звезды галактики являются источником непрерывного излучения, пронизывающего аккрецирующий поток частиц в области эмиссионной сферы. Здесь непрерывное излучение приобретает линии  поглощения, которые также характеризуют  скорость аккреции газа, а не скорость удаления галактик. Эмиссионные линии в излучении близких галактиках образоваться не могут.  Это объясняет отсутствие квазаров, относительно близких к наблюдателю (§1.15). 

Таким образом, как для далёких, так и для близких галактик красное смещение характеризует скорость аккреции в тонком эмиссионном слое, а не скорость удаления галактики. Исключение составляют те галактики, расстояние до которых меньше 5·107св. лет. Красные смещения таких галактик отражают их собственную пекулярную скорость.

 

 

4)                           Красное смещение z, возникающее по причине аккреционно-гравитационного механизма, выражается формулой            z=(BM-1/2) · r,      где В – постоянная, r – расстояние от наблюдателя, М – масса галактики. Полученная зависимость аналогична закону Хаббла:        z=(Hx /c) · r,  , где Нх – постоянная Хаббла, c – скорость света. Оба соотношения дают линейную зависимость красного смещения  z от расстояния r .  Однако, из первой зависимости вытекает дополнительная информация: закон Хаббла верен только статистически для совокупности галактик разных масс; для отдельно взятой галактики закон Хаббла в виде z=(Hx /c) · r  при фиксированном Нх вообще говоря не верен (см. § 1.5). Статистический характер закона Хаббла в виде z=(BM -1/2) · r  объясняет разногласия различных исследователей при определении постоянной Хаббла Нх.

 

5)                          Поскольку красное смещение галактик пропорционально  М -1/2, то в группе равноудаленных галактик  (r = const)  галактики малых масс имеют большее красное смещение, чем массивные галактики (§ 1.5).

 

6)                           Из обобщённого закона Хаббла  z=(BM -1/2) · r  следует возможность существование взаимодействующих объектов с разными красными смещениями (r одинаковы, а М разные), что подтверждается наблюдениями Х. Арпа  (§ 11 «Трудности господствующих космологических теорий»). 

 

7)                          Причина, по которой наблюдается сверхвысокая мощность излучения квазаров, клоссальная амплитуда переменности квазаров и изменение расстояний между некоторыми близкими объектами со скоростью, превышающей скорость света, заключается в завышении расстояния до объектов, найденного по красному смещению на основании закона Хаббла z=(Hx /c) · r.  Этой же причиной объясняются многие другие удивительные свойства квазаров (см. §§ 1.16, 1.20. 1.21).

 

8)                          Даны объяснения многих особенностей спектров галактик и квазаров;   (см. §§ 1.7, 1.10, 1.12 - 1.15 ), а именно

- существование у одной галактики различных серий с различными красными смещениями

- неравенство красных смещений, определённых по эмиссионным и абсорбционным линиям одного и того же объекта  zemzabs;

- малость разности │Δz│=│zem - zabs│,

а также ряд других особенностей спектров.

 

9)                          Получена теоретическая зависимость числа квазаров от величины их красного смещения, совпадающая с  экспериментальной (см. § 1.19). Из этого следует, что

·        Статистика квазизвездных объектов обусловлена, в основном, удаленными массивными галактиками;

·        Квазизвездные объекты представляют собой галактики, периферийная часть которых скрыта фоном ночного неба;

·        Радиопеременные квазары – это далёкие радиогалактики, а радиоспокойные квазары – далёкие нормальные галактики.

·        Пекулярные явления в галактиках (сейфертовские, голубые, лацертиды, Маркеряна и др.) связаны с компактными галактиками малой массы, красные смещения которых велики, что ведет к завышению расстояний на несколько порядков и к искаженной интерпретации явлений. 

 

10)                      Объясняется возможная причина завышения вириальных масс групп и скоплений галактик (§ 1.9).

 

Даны также объяснения  некоторых других не объяснённых до настоящего времени явлений, например, существование «странного» периода осцилляций Т=160,01 мин., проявляющегося на Солнце  и некоторых квазарах (§ 1.22).

 

 

Часть 2 , Глава 3 (Природа гравитации и её следствия). 

Построение теории гравитации было закончено В.М.Антоновым  к 1990 г. В период разработки теории в отечественной и зарубежной науке бескомпромиссно господствовало представление об отсутствии эфира. Основанием для такого представления считался многократно повторённый различными исследователями опыт  Майкельсона-Морли.  Не смотря на то, что к 1990 году уже были проведены эксперименты, подтверждающие наличие эфира (см. ВВЕДЕНИЕ, §33, Хронология наблюдений эфира), возможность ознакомиться с результатами этих экспериментов появилась у большинства исследователей только после широкого распространения Интернета, то есть до 1990 г такой возможности у В.М.Антонова не было.  С появлением неоспоримых данных о существовании эфира построенная  В.М.Антоновым  гравитонная теория гравитации приобретает права гражданства.

 

Гравитонная теория гравитации основана на следующих постулатах :

1.                          В пространстве хаотично движутся с некоторым распределением по скоростям движения нейтральные частицы (гравитоны);

2.                          Энергия поступательного движения гравитона при столкновении с элементарной частицей переходит в энергию её внутреннего движения;

3.                          Избыточная энергия внутреннего движения частицы при её последующих столкновениях с гравитонами возвращается гравитонам.

В силу условий 2 и 3 энергия гравитационного газа не изменяется  и  температура тел не может измениться под действием бомбардировки гравитонами.

 

Исходя из указанных постулатов аналитически было установлено, что взаимодействие двух масс приводит к изменению закона распределения гравитонов по скоростям. Вследствие этого закон гравитационного взаимодействия двух масс m1 и  m2, отстоящих на расстоянии  r принимает вид  ,   где  k – постоянная тяготения,   h – средняя длина свободного пробега гравитона.

 

Из построенной теории вытекает в частности конечность радиуса действия гравитации, порядок величины которого равен порядку величины средней длины свободного пробега гравитонов, а также ряд других следствий. 

 

 

Часть 3, Глава 4 (Формирование вида и деталей галактик).

Квазилоренцева сила. При движении галактической плазмы в магнитном поле статистически возникает сила , действующая на каждую частицу плазмы, как заряженную, так и нейтральную (см. ВВЕДЕНИЕ  §22  и  Глава 4  §4.1).  Составляющая F1  тормозит движение плазмы. При напряжённости магнитного поля  Н<10-15 э  составляющей F1 можно пренебречь. Составляющая  F2, перпендикулярна массовой скорости плазмы и вектору напряжённости магнитного поля. В силу формального сходства силы F2  с силой Лоренца она названа квазилоренцевой.

 

Если квазилоренцева сила и сила гравитации, действующие на частицы плазмы, сравнимы по порядку величины, то могут сформироваться пекулярные структуры галактик. Как правило, пекулярные структуры возникают на краю видимого диска галактики. Материалом для создания этих структур служат холодные газовые облака HI, состоящие преимущественно из нейтрального водорода (степень ионизации порядка 10-3) с температурой порядка 10 градусов Кельвина и плотностю n порядка 10 атомов на кубический сантиметр.

 

Рассмотрены условия образования кольцевых галактик с ядром и без ядра ( ВВЕДЕНИЕ  §23),  галактик с внешними полярными кольцами (ВВЕДЕНИЕ  §24  и  Глава 4  §4.3),   галактик с внутренними полярными кольцами (ВВЕДЕНИЕ  §25),  изогнутые в виде интеграла спиральные галактики (ВВЕДЕНИЕ  §26),   

приведены примеры образования полукольца и спутников на  спиральных перемычках (§4.2). В каждом рассмотренном случае произведено сравнение расчётной структуры с соответствующей фотографией реальной галактики.