https://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/15296278/

 

Объяснение «загадочных» свойств квазаров

К «загадочным» относятся следующие свойства:

1) наличие в спектре квазара серий линий с разными красными смещениями;
2) огромная мощность излучения квазаров, превосходящая на 2-4 порядка мощность излучения самых массивных галактик;
3) наблюдения пар квазаров, удаляющихся друг от друга со сверхсветовой скоростью;
4) основная масса квазаров расположена от Земли на расстоянии, соответствующем красному смещению z~2.

Предпринималось много попыток объяснить эти явления. Причём, каждый раз приходилось выходить за рамки ОТО.

Ещё в 1970 году, когда было известно чуть более сотни квазаров, в книге «Познание продолжается» было высказано предположение, что квазары хотя и находятся за пределами нашей Галактики, но расстояние до них во много раз меньше, чем это следует из красного смещения. Иными словами, их красное смещение в основном вызвано не расширением Вселенной, а иными причинами. При этом масса и светимость квазаров может и не быть очень большой.

Позже, в 2001 году, когда было известно уже около 10 000 квазаров, в статье С. Попова "Новый тип квазаров" было высказано сомнение в том, что квазары возникли на начальной стадии образования Вселенной. Против этого говорило открытие нормального, близкого к солнечному, химического состава квазаров. В ранней Вселенной не было элементов тяжелее гелия, они появились только в результате жизнедеятельности звезд.

Однако и сегодня не прекращаются безрезультатные попытки объяснить свойства квазаров на основании ОТО. Есть все основания утверждать, что до тех пор, пока красные смещения квазаров будут объясняться расширением Вселенной, ни одно из «загадочных» свойств объяснения не получит. Выходит, что надо отказаться от гипотезы о расширении Вселенной. Но ведь это равнозначно отказу от учения ОТО?! Увы, уже давно и многое свидетельствует именно об этом. Сейчас же мы приведём только самое последнее и самое убедительные доказательства ошибочности ОТО, взятое из статьи «РадиоАстрону 5 лет: главные достижения» (https://geektimes.ru/company/asus/blog/279160/ ):

«18 июля 2011 года на орбиту отправился российский научный космический аппарат «Спектр-Р», который стал основой самого успешного отечественного астрофизического проекта РадиоАстрон. Проект РадиоАстрон — это научный эксперимент на основе метода радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ). Суть этого метода в том, что два или более радиотелескопа работают как элементы одной большой системы. Это позволяет вести наблюдения с очень высоким угловым разрешением, которое зависит от того как далеко разнесены телескопы. При наземных наблюдениях невозможно увеличить размер РСДБ сети свыше диаметра планеты Земля. Повысить разрешение на фиксированной длине волны можно только вынесением по крайней мере одного из телескопов в космос. Таким телескопом и стал российский «Спектр-Р». Ограничением данного метода является то, что так наблюдать можно только очень яркие источники излучения: квазары, пульсары, мазеры и др. Расстояние (вектор) между наземными и космическим радиотелескопами называется базой интерферометра. Ее проекция на плоскость, перпендикулярную лучу зрения (рис.1), определяет величины углового разрешение и считается, для удобства, в диаметрах Земли. Чем больше проекция — тем выше разрешение».

Рис. 1

Далее слово предоставляется заведующему лабораторией внегалактической радиоастрономии Юрию Ковалеву : «Теперь, что касается результатов, я бы выделил несколько ключевых достижений, о которых сейчас можно уверенно говорить. Начнем с того, что мне наиболее близко, и о чем мы начали говорить уже после первого года работы радиотелескопа. Вначале осторожно, потом увереннее, сейчас мы уже можем говорить о статистической значимости на основе обзора двухсот ядер активных галактик (квазаров). Мы можем сказать однозначно, что наше понимание об уровне яркости излучения их ядер изменилось на порядок. Они оказались ярче как минимум в десять раз по сравнению с тем, что считалось ранее. Мы обсуждаем этот вопрос уже несколько лет, и пока нет внятного физического объяснения, которое удовлетворило бы большинство ученых. Многие рады такому открытию, поздравляют команду проекта, но при этом «чешут репу», пытаясь объяснить этот результат, включая нас самих».

Напомним, что принятые сегодня теоретическое обоснование механизма излучения ядер квазаров были построены астрофизиками на основании теории Большого взрыва.

Далее идёт прямой текст Ю. Ковалева (с незначительными купюрами):

«Считалось, что излучение квазаров объясняется синхротронным излучением электронов. (Синхротронное  излучение – это тормозное электромагнитное излучение, испускаемое заряженными частицами, движущимися с релятивистскими скоростями по траекториям, искривлённым магнитным полем). Согласно расчётам теоретиков процесс излучения будет происходить катастрофично, т.е. очень быстро и очень эффективно. Это значит, мы бы наблюдали вспышку в квазаре, в ходе которой за несколько часов или нескольких дней энергия исчерпалась, и яркость квазара резко упала. Считалось, что мы смогли бы зарегистрировать излучение всего нескольких квазаров в небе на длинных наземно-космических базах РадиоАстрона. Но на самом деле мы на сегодня не только успешно пронаблюдали, но и измерили значимые сигналы для более ста пятидесяти ядер активных галактик. Это совершенно потрясающий результат, в который мало кто верил, переворачивающий наши представления о квазарах, которые сохранялись на протяжении сорока лет».

Год работы проекта Радиоастрон показал ,что
a) Ядра квазаров оказались ярче как минимум в десять раз по сравнению с тем, что считалось ранее;
b) Излучение квазаров нельзя объяснить синхротронным излучением электронов, как это делается сейчас. В доказательство сказанного вот выдержка из Википедии: «По современным представлениям, квазары представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающее вещество, формируя аккреционный диск. Он и является источником излучения, исключительно мощного (иногда в десятки и сотни раз превышающего суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша) и имеющего помимо космологического

 гравитационное красное смещение, предсказанное А. Эйнштейном в общей теории относительности(ОТО)».
c) При таком объяснении получается, что квазар ярко излучал бы несколько часов или нескольких дней, после чего  его яркость резко бы упала; наблюдения же показывают, что квазары излучают стабильно.

Вот теперь, усилив свои позиции наблюдениями проекта РадиоАстрон, приступим к объяснению «загадочных» свойств квазаров.

Квазар – это явление оптическое, обусловленное следующими явлениями:
-  галактика далека от наблюдателя, так что периферийные части её скрыты флуктуациями фона ночного неба;
-  красное смещение квазара объясняется высокой скоростью удаления от наблюдателя  излучающего газа, аккрецирующего  на ядро галактики, а не расширением Вселенной (см.
https://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/15081008/ ).
Галактика любого типа (эллиптическая, спиральная, или неправильная)  может выглядеть как квазар. Это зависит от двух факторов – массы галактики и расстояния до неё. О том, что это действительно так, свидетельствует совпадение доли радиоквазаров среди всех квазаров и доли радиогалактик среди всех галактик. И в одном, и в другом случае эта доля составляет десятитысячные процента.

Вот теперь можно объяснить все четыре «загадочных» свойства квазаров.

1) Наличие в спектре квазара серий линий с разными красными смещениями.
Объяснение.
Это зависит от распределения массы по объёму галактики. Похоже, что именно повышенная концентрация массы  в ядре  порождает  возникновение двух излучающих слоёв газа. Была рассмотрена модель галактики, у которой 20% массы было сосредоточено в объеме, диаметр которого составляет всего 0,02% от диаметра галактики. У такой галактики было 2 эмиссионных слоя (рис.2)

Картинки по запросу Л.М. Топтунова Некосмологическое объяснение красного смещения

  Рис. 2

Подробнее об этом смотрите здесь: (http://www.red-shift.info/_private/a_17a.htm ).

2) Огромная мощность излучения квазаров, превосходящая на 2-4 порядка мощность излучения самых массивных галактик;
3) Наблюдения пар квазаров, удаляющихся друг от друга со сверхсветовой скоростью.
 Объяснение. Оба эти свойства объясняются завышением расстояния до квазара, найденного по закону Хаббла. Расстояние до квазара некорректно определяется по формуле Хаббла, так как расстояние зависит не только от красного смещения, но и от массы галактики. Формула зависимости такая: z = B·r/M0,5 ,    B – константа.
Эта зависимость напоминает по форме закон Хаббла  
z = A· r,    A – константа.
Закон Хаббла верен только в среднем для совокупности галактик разных масс. Для каждой отдельно взятой галактики закон Хаббла может дать большую погрешность, что и происходит в случае свойств 2 и 3.  Поясним это на конкретном примере. На рис.3 показана
спиральная Галактика NGC7603 (красное смещение z=0.029), связанная газовой перемычкой с спутником Object1 (красное смещение z=0.059).

Картинки по запросу Л.Ðœ. Топтунова Некосмологическое объяснение красного смещения Рис. 3

Наличие визуальной связи говорит о том, что оба этих объекта находятся от нас на одинаковом расстоянии. Но красное смещение спутника в два раза больше красного смещения галактики. Если расстояние до них вычислять по формуле Хаббла, то получится, что спутник в два раза дальше, чем галактика. Ошибка объясняется тем, что в законе Хаббла не учтено  соотношение масс спутника и галактики. В данном случае галактика в 4 раза массивнее спутника.

4) Основная масса квазаров расположена от Земли на расстоянии, соответствующем красному смещению z~2.
Объяснение. Точка зрения, что квазар – это обычная галактика, позволяет объяснить особенность распределения квазаров по величине красного смещения z. Для исследования была использована база данных на 23760 квазаров. Обработка базы данных показала следующее. Начиная с z = 0,1 количество казаров быстро увеличивается с увеличением z. Максимум числа квазаров приходится на промежуток 1,8 < z < 2,5. А при z > 2,5 с ростом z количество квазаров, соответствующих данному z, быстро убывает (рис.4).


Рис. 4

Для понимания этой зависимости нужно учесть следующие факты.
1.Основная масса галактик – это галактики с малыми массами. Так, например, в
Местной группе галактик  более 50 галактик. Из них крупные галактики (спиральные и эллиптические) составляют чуть больше 2%.  Остальные члены скопления  галактики малых масс.
2.
Красное смещение галактики зависит не только от расстояния r, но и от массы галактики: чем меньше масса, тем больше красное смещение:

z = B·r/M0,5 ,    B – константа

Эта формула означает, что для двух рядом расположенных галактик красное смещение будет больше у той галактики, масса которой меньше.

3.На интервале 0,1 < z < 1,8 происходит естественное возрастание числа наблюдаемых галактик (квазаров) с ростом расстояния  r.

Причём рост  происходит в основном за счёт галактик малых масс, потому что таких галактик 98% и они первыми с увеличением расстояния r приобретают большОе красное смещение. Но зато такие малые галактики с увеличением r быстро переходят в ненаблюдаемое состояние, так как их блеск становится слабее флуктуаций фона ночного неба. При z ~ 2 происходит полное исчерпание слабых галактик как источника квазаров и в качестве квазаров начинают выступать галактики бОльших масс. Причём, чем больше масса, тем такие галактики реже встречаются. Этим объясняется резкий спад кривой при   z > 2.

Таким образом, отказ от гипотезы Большого взрыва в пользу объяснения красного смещения излучением аккрецирующего газа позволяет объяснить все свойства квазаров, которые до настоящего времени считаются загадочными. В том числе и то, почему основная масса квазаров имеет красное смещение z ~ 2. Одно время даже выдвигалась гипотеза, что срок жизни квазаров невелик и видимые сейчас квазары стали квазарами лишь недавно,  а основная масса квазаров уже угасла.  Но от этой гипотезы пришлось отказаться, так как ей противоречат наблюдения квазаров с большими красными смещениями. Так, недавно был открыт  квазар, который имеет красное смещение 7,085.