Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев
Предыдущая глава:
Я с годами талант не утратил, ты труды мои зацени.
Я ж не просто изобретатель, я изобретатель всякой х..ни.
Песня «Изобретатель» группы «Карабас и НЕСУ|РАЗНОСТИ»
Авторы текста: Михаил Зуйков, Сергей Мякшин
Джеты. Релятивистские струи
Релятивистские струи, они же - джеты, без этих названий современная астрономия уже не может. Во многих описаниях космических процессов звучат эти слова, особенно когда разговор идет про чёрные дыры. В реальности хочется разобраться, что такое джет, а главное, как он образуется. И любопытство здесь не надуманное. Дело в том, что джеты могут быть не только у галактик, но и у звёзд. Следовательно, механизмы их образования возможно будут одинаковыми. А чёрные дыры? В новой Нейтронной теории чёрных дыр нет. Следовательно, должен быть механизм образования джета без чёрной дыры. Но сначала, прежде делать свои предложения, и изобретать механизм образования джетов, нужно хорошо рассмотреть данный вопрос в свете современной астрофизики.
Галактика М87
Первые джеты были найдены у эллиптических галактик. У них наблюдались интересные объекты, - свои релятивистские струи (джеты), через которые из центра галактики выбрасывается материя.
Образование джетов связывают с наличием в центре такой галактики черной дыры. Учёные предполагают, что по аккреционному диску материя стекает к полюсам аккреционного диска, и там, за счёт сильного магнитного поля, разгоняется и вырывается, по оси вращения черной дыры, наружу в виде струи. Вещество вырывается со скоростью, близкой к скорости света. Такие струи, как раз, и называются - релятивистскими струями, или джетами. Увы, схемы, или какой ни будь картинки, как это стекание происходит, Вы в Интернете не найдете. Я тоже не нашёл. В Интернете куча красивых картинок, типа представленной выше, на которых черная дыра, окружённая диском, создаёт красивый луч - джет.
Самая известная галактика, с четко наблюдаемым джетом, это находящаяся в созвездии Девы - галактика М87, она же первая у которой был обнаружен джет. Открывателем джета стал американский астроном Гебер Дауст Кёртис, который в 1918 году обнаружил истечение «струи газа» из центра галактики.
По сравнению с самой галактикой, джет не сильно большой. В диаметре галактика M87 достигает 120 тысяч св. лет, примерно соответствуя Млечному Пути, когда как релятивистская струя простирается всего на 5 тысяч св. лет.
Квазар - 3C 273
Еще один объект с релятивистской струёй, квазар - 3C 273, так же находящийся в созвездии Дева. Это самый яркий квазар на звёздном небе Земли, и один из самых близких к нам квазаров. С открытия квазаров в 1963 году, квазар - 3C 273 считается первым отрытым квазаром. Протяжённость джета квазара составляет 200 тысяч св. лет.
Галактика Лебедь А (3C 405)
У обоих, представленных выше объектов, второго джета мы не видим. Хотя считается, что у таких объектов должно наблюдаться две струи, направленные в противоположные стороны. Отсутствие видимости противоположного джета связывают с его направлением и скоростью. Направленность от нас, и большая скорость вылета, не позволяют наблюдать нам эти джеты.
Есть много подтверждений того, что джеты истекают с обоих сторон объекта. Такие подтверждения отлично видны в радиодиапазоне. Разогретый излучением газ переизлучает в радиодиапазоне, и в этом диапазоне газ объёмно наблюдается на небосводе. Ниже фотография эллиптической галактики Лебедь А (3C 405) с джетами. Это первая, и одна из мощных радиогалактик, которую рассмотрели в радиодиапазоне, и которую сопоставили с оптическим объектом по центру – с эллиптической галактикой.
Радиогалактика 3C 219
Особенность. У этой галактики не обнаруживаются радиоструи между ядром и внешними радиолепестками.
Пузыри Ферми
У спиральных галактик, в радиодиапазоне, тоже наблюдаются джеты.
Это не джеты в классическом виде, в виде длинных релятивистских струй, это выбросы материи, которые часто наблюдаются в ультрафиолете с обоих сторон спиральных галактик, - пузыри Ферми. О пузырях Ферми было рассказано в отдельной главе этой книги.
Пузыри Ферми — это реальные джеты, видимые в ультрафиолете и в радиодиапазоне.
Протозвезда HH 212
Как уже говорилось, джеты есть не только у крупных космических объектов, таких как галактики, джеты есть у объектов поменьше. Много джетов найдено у молодых звёзд имеющих протодиски. Ниже фотография такого объекта, молодой звезды - HH 212, которая находится примерно в 1400 световых годах от Земли, в созвездии Ориона, недалеко от туманности Конская Голова. Считается что она очень молода, ей всего несколько тысяч лет. Вероятно, около ~ 7000 лет.
Протозвезда HH 212 относится к космическим объектам, которые объединили в особую группу: объекты Хербига-Аро. Объект Хербига-Аро, это не сама звезда, а газовая структура, которая образуются при взаимодействии газа струи джета звезды, с близлежащими к звезде газовыми и пылевыми облаками. Объекты Хербига — Аро - вытянутые структуры которые образуются вдоль оси вращения звезды. При таком взаимодействии образуется характерная для объектов Хербига-Аро структура: «лепестки» из газа. Структуры названы в честь первых астрономов, подробно их изучивших: Джорджа Хербига и Гильермо Аро.
Поражает симметричность выбросов протозвезды HH 212. В обеих сторонах от звезды, струи, через одинаковые интервалы, имеются несколько симметричных узлов.
Изучение таких объектов, как Хербига – Аро, показало, что большинство их образуют двойные звёздные системы. Есть свидетельства, что самые большие объекты Хербига – Аро образованы при распаде кратных систем.
Продолжим про джеты у звёзд. Джет хорошо наблюдается в структуре остатков сверхновой, пульсара находящегося в созвездии Паруса.
Пульсар в Парусах
Пульсар в Парусах (Vela) это молодая нейтронная звезда.
Возраст - около 10000 лет.
Период пульсара 0,08933 секунды (совершает 11,195 оборота в секунду).
Расстояние от Солнца около 959 св. лет. На сегодня это то самая изученная и известная нейтронная звезда, после пульсара в Крабе.
Поражают рентгеновские фотографии пульсара в Парусах и в особенности видео, на котором хорошо видны колебания джета.
Немного интересной информации о пульсаре в Парусах
Пульсар в Парусах является наиболее ярким объектом неба при наблюдении спектра в гамма-диапазоне.
Считается, что у пульсаров из-за постоянного торможения, вызываемого активным выбросом частиц высоких энергий и излучения, уменьшается частота вращения, но в 2019 году учёные зафиксировали у пульсара в Парусах неожиданное увеличение частоты вращения. Такой эффект назвали: глитчем — кратковременным сбоем в системе.
В 2023 году обсерватория H.E.S.S., из пульсара в Парусах, зарегистрировала выброс гамма-излучения с рекордной энергией — 20 ТэВ. Такую высокую энергию гамма фотонов нельзя объяснить современными теориями, описывающими излучение пульсаров.
По фотографиям было подсчитано, что комки вещества (блобы), во внешнем джете, летят со скоростью, достигающей 0,6 скорости света.
Как уже упоминалось, в Интернете есть видео, на котором видно, как, словно дым из трубы, колеблясь, вырывается джет от пульсара в Парусах. При этом, вся структура пульсара из двух колец и яркой оси джета не меняется.
На фотографиях пульсара в Парусах видны два ярких кольца, большое и маленькое, свечение которых обеспечивается самим пульсаром. Можно предположить, что было два взрыва с кольцевым разлётом материи. На фотографии видны яркие короткие и узкие внутренние джеты; и длинный широкий внешний джет.
Современное представление о создании джета не выдерживает критики. Процесс, когда материя, поступает с разных сторон на полюс звезды, на встречу друг другу, и сталкивается там, а потом разгоняется магнитным поле звезды, до около световых скоростей, представить очень трудно.
Даже если из полюса аккреционного диска выходит пучок очень сильного магнитного поля, магнитное поле не разгонит ионизированную материю до такой скорости, а только раскрутит, и увлечёт за собой по магнитным линиям.
А симметричность выбросов? Система выброса джетов должна быть связана между полюсами и работать одновременно и симметрично.
Вопросов к механизму образования джетов задать можно много.
Изобретение механизма образования джетов
Попробуем спроектировать такую систему, у которой с релятивистской струёй всё будет в порядке.
Оценивая разные варианты для организации выброса джетов, на ум пришёл самый неправдоподобный механизм реализации данного процесса. Вращение шести нейтронных звёзд в единой связке. Как увидете, возможно, и больше количество звёзд, но шесть, это минимальная конфигурация, которую сейчас и рассмотрим.
Представим бусины. Три бусины, в которых есть дырочки, и они, через дырочки связаны ниткой. Бусины на ниточке могут вращаться. Вот и вся аналогия конструкции с привычными нам вещами. Бусины — это нейтронные звезды, ниточка, это магнитное поле. В такой конструкции, в «кольце» магнитного поля, все нейтронные звёзды вращаются в одну сторону и создаваемое таким вращением магнитное поле, для этих звёзд едино. Теперь представим ещё одно такое кольцо - три таких же звезды, и сложим кольца вместе. Сложим так, чтобы звёзды в «кольцах» вращаясь навстречу друг другу, и своим вращением могли создавать, разгонять и выбрасывать потоки частиц - джеты из центров колец, в разные стороны.
Такая конструкция, если позволит материя, находящаяся вокруг, хорошо создаст протодиск; станет засасывать материю протодиска внутрь конструкции; и разогнав её выбрасывать в виде джета.
Сначала я думал, что слабым местом конструкции, из шести нейтронных звёзд, будет сближение звёзд между собой. Сильное гравитационное притяжение должно прижать друг к другу звёзды и разрушить. Но меня осенило. Гравитация не идёт по прямой между телами, как нас учат. Она передаётся через эфир и определяется направлением движения эфира. А как себя ведёт эфир около таких звёзд? Он закручен вокруг звёзд. Закрученный эфир, и направление его движения препятствует сближению звёзд. Получается, что сдерживающей силой к сближению и разрушению звёзд служит скорость вращения звёзд и эфир, закрученный между звёздами. Создаётся ситуация, когда звёзды не могут повлиять друг на друга. При огромной гравитации вокруг, между ними только бешенное движение эфира, но нет гравитации, которая бы заставила их столкнуться и разрушится.
В такой конструкции хорошо описывается и симметричность выбросов. Всё что попадает внутрь конструкции делится пополам между двумя джетами. Попало внутрь больше – выбросы больше, попало меньше, и выбросы меньше. Но при этом они получаются симметричные.
Теперь о колебании джета. Представьте, что одна из звёзд «кольца» меньше остальных, и в таком «кольце» будет нарушена симметрия. Нарушение симметрии и вызывает такое колебание джета при вращении конструкции по оси джетов.
Нарушением симметрии хорошо объясняется и гамма-излучения с рекордными энергиями — 20 ТэВ. Звёзды разного размера все же иногда взаимодействуют друг с другом.
Такая конструкция может объяснить и большую скорость выброса джета. Пусть конструкция состоит из одинаковых по размеру нейтронных звёзд, к примеру, таких как в нашем Солнце. Простые вычисления дают скорость поверхности нейтронной звезды в 0,3 скорости света, следовательно, максимальная скорость выброса джета так же будет в 0,3 скорости света. Такое простое вычисление нам говорит, что нейтронные звёзды, образующие конструкцию звезды пульсара в Парусах, должны быть больше по размеру. Опять небольшие расчёты и получаем, что звёзды, образующие конструкцию звезды пульсара в Парусах в 8,3 раза больше земной нейтронной звезды.
Но это джеты у звёзд. А как образуются ждеты у галактик? Там шестью звёздами не обойтись.
В главе про «Звёздные гипергиганты», при помощи Великой пустоты проектировалось ядро галактики. Был приведен расчёт ядра, радиусом с орбиту Юпитера и состоящего из 107 нейтронных звёзд предельного размера.
А теперь представьте тело вращения – тор. Открытый тор, с небольшим отверстием на оси вращения.
Внутри тора Великая пустота, а снаружи, на поверхности тора, звёзды предельного размера. Чтобы оставаться стабильной, такая структура должна иметь постоянное движение звёзд на поверхности. Звёздам на поверхности нашего тора ничего не мешает вращаться в двух направлениях, они могут совершать осевое вращение, и выворачивающее поверхность тора вращение, одновременно. При этом, по линии оси осевого вращения, создается закрученное и направленное движение всего того, что попало в центральное отверстие тора.
У такой структуры будет всего один джет. Что и наблюдается в реальности. Наличию у галактики всего одной релятивистской струи есть хорошее подтверждение. В 2010 году было обнаружено, что чёрная дыра, в нашем случае ядро, в галактике M87, смещено относительно геометрического центра (определяемого по центру видимой интенсивности излучения) на 22 световых года. Наличие такого джета вызывает реактивную тягу у ядра, и смещение ядра галактики.
Примечание. Увы, механизм образования составного тора из шарообразного составного ядра, мной пока не продуман.
Торообразная конструкция ядра позволяет создавать достаточно широкий джет, в котором может создаваться нитевидная структура. Так в джете галактики М87, такая структура была найдена и описана как структура, возникающая в результате неустойчивости Кельвина — Гельмгольца.
Википедия.
Неустойчивость Кельвина — Гельмгольца возникает при наличии сдвига между слоями сплошной среды, либо когда две контактирующие среды имеют достаточную разность скоростей. При этом в сечении, перпендикулярном границе раздела этих сред, профиль скорости имеет точку перегиба (вторая производная скорости по координате сечения обращается в нуль). Как показал Рэлей, течение с наличием в профиле скорости точки перегиба является неустойчивым. Типичный пример такой нестабильности — возникновение волн на поверхности воды под действием ветра.
А теперь самое интересное. Надеюсь, читатель уже догадался как может выглядеть ядро спиральной галактики, в новой Нейтронной теории, если учитывать приведённые выше выводы. Да, ядро выглядит как два тора.
Идея использования тороидального кольца для формирования космических джетов не нова. На просторах Интернета можно найти статью, где описано как у двух тороидальных черных дыр, так же формируются джеты.
У автора есть и механизм формирования тороидальной черной дыры из сфероидной. Возможно, этот механизм я использую для формирования своего тора, вернее сразу двух торов.
Выводы главы
Конечно, изобретательство механизма джетов хорошее занятие. Оно даёт много информации и формирует много мыслей для размышления. Но то, что было представлено сейчас читателю, начальный, и очень «сырой» материал. Да, возможно механизм формирования джетов такой, но нужно ещё наблюдений, доказательств, а главное правильной теории устройства нашего мира. Не будь у меня моей Нейтронной теории, которую я развиваю, смог бы я предложить такое? Конечно, нет. И думал бы как все, о стекании материи к полюсам аккреционного диска.
Новых, интересных, и главное рабочих идей, всем, кто любит изобретать!
Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев
Следующая глава:
Уважаемый читатель! Очень извиняюсь, если смысл статьи Вам не понятен, или даже показался полным бредом.
Невозможно полностью пересказать откуда берутся те или иные суждения, для этого нужно пересказать целую книгу.
Для меня же, каждая статья - это продолжение одной общей темы.
Поэтому предлагаю начать читать с самого начала. С теории расширения Земли. Приятного погружения в мой Нейтронный мир. Новых мыслей и открытий.
Начало книги "Моя Земля":
#физика
#астрофизика
#новая Нейтронная теория
#Мой Космос