Квазары во Вселенной
Квазары во Вселенной были открыты М. Шмидтом в начале 60-х годов ХХ столетия, несколько раньше, чем пульсары.
Австралийский астроном Сирил Хазард уточнил положение на небе мощного источника радиоизлучения и установил, что на месте этого источника есть крохотная звездочка. Когда исследовали ее спектр, оказалось, что она находится чрезвычайно далеко от нас и, соответственно, очень быстро от нас удаляется.
Увидеть на таком расстоянии отдельную звезду невозможно, значит, это не звезда, а Галактика во Вселенной. В 1963 году советские ученые Ю. Н. Ефремов и А. С. Шаров одновременно с американскими астрономами установили, что «галактика Хазарда» периодически меняет свою яркость, причем период изменения яркости - всего одна неделя.
Это уже было интересно. Астрономы еще не встречали Галактик, которые могли бы столь часто подмигивать им. К примеру, наша Галактика имеет диаметр в сто тысяч световых лет, в нее входит 150 миллиардов звезд, и представить, что все они вдруг начнут синхронно изменять свою яркость, совершенно невозможно. Со времени открытия первого квазара прошло почти шестьдесят лет. Но полной разгадки загадочной пульсации нет и до сих пор.
Черная дыра
Большинство ученых склоняются к мнению, что явление квазара связано с коллапсом материи, с таким ее состоянием, которое мы вряд ли сможем воспроизвести в земных лабораториях даже в достаточно отдаленном будущем. Звезда умирает, «падает в себя» - гигантское скопление материи сжимается под действием мощного гравитационного поля.
Это сжатие сначала будет остановлено температурным и лучевым противодавлением, затем абсолютным уплотнением до плотности нейтронных звезд. А если масса сжимающейся материи окажется еще больше, гравитационное поле - еще мощнее? Сопротивление нейтронного вещества окажется тогда недостаточным, уплотнение будет продолжаться.
Дальше нет никаких новых барьеров, и гравитационное поле сожмет массу в точку, не имеющую размеров? Нет, предел все-таки есть. Но предел совершенно особенный, который ставит перед материей время. Этот эффект предсказал еще Альберт Эйнштейн: в больших гравитационных полях время движется замедленно. Если величина поля превосходит некую, правда, чрезвычайно большую величину, время вообще останавливается. Впрочем, останавливается только для внешнего наблюдателя.
Коллапсирующий объект
Допустим, внутри коллапсирующего объекта установлен радиопередатчик с часовым механизмом, включающим его каждые пять минут. Первый сигнал внешний наблюдатель услышал бы в нужное время, второй донесся бы до наблюдательного пункта с опозданием на минуту, третий - с опозданием на пять минут, четвертый - на полчаса, пятый - на несколько месяцев, шестой - на миллионы лет.
Седьмого сигнала наблюдатели не дождались бы никогда. Так проявлял бы себя эффект торможения времени. Вот этот эффект и должен стать последней преградой для стремительного сжатия коллапсирующей, падающей «внутрь себя» звезды. Расчетами установлено, что для любого материального образования есть некий минимальный объем, описываемый формулой Шварцшильда.
Если вещество сжимается до такого минимального объема, оно переходит в новое состояние, в нем практически останавливается время, останавливаются все внутренние процессы: материя внутри «сферы Шварцшильда» становится невидимой и вообще не обнаруживаемой. Она не испускает никаких лучей, ибо излучение связано с движением, а в ней нет движения.
Ее нельзя обнаружить и локатором, ибо любой достигший ее луч будет поглощен ею и никогда не вернется. Космический корабль или межзвездный скиталец - астероид, захваченный ее могучим гравитационным полем, будет смят, сжат и присоединен к коллапсирующей массе.
Лишь по сверхмощному гравитационному полю и можно обнаружить такой сжатый до фантастической плотности сгусток материи, который астрофизики образно назвали черной дырой.
В настоящее время, с помощью мощных радио- и оптических телескопов астрофизики установили, что квазары - это не звезды и не галактики, а звездообразные объекты, излучающие огромное количество энергии.