Полосатая спиралевидная структура 5 страница
Также выдвинули предположение, что скопления могут напоминать совокупности молекул газа, у которых индивидуальные единицы в среднем далеко отстоят друг от друга. Но такое объяснение требует и высоких скоростей звезд, и частых соударений, ни то, ни другое не подкрепляется наблюдением. Кроме того, существование структуры газообразного вида зависит от гибких соударений, но столкновения звезд со звездами, если бы они были возможны, определенно не были бы гибкими. Конечно, можно было бы ожидать достаточно большую степень фрагментации. Наряду с большими кинетическими энергиями, которые потребовались бы, чтобы противостоять весу налегающих слоев звезд, это привело бы к физическому состоянию в центральных регионах скоплений, очень отличающемуся от состояния, существующего в отдаленных регионах. И вновь, такого эффекта не наблюдалось.
Астрономам пришлось признать, что такая заметная проблема как структура шаровых звездных скоплений не имеет приемлемого решения. Общей тенденцией стало допущение, что возможности, упомянутые в предыдущих параграфах, как-то проявятся и станут ответом когда-то в будущем. Поэтому значимо то, что точно такая же проблема существует в связи с наблюдаемыми газовыми и пылевыми облаками в Галактике, и к ней явно не применимы процессы, предлагаемые в качестве возможного объяснения структуры скоплений. Теоретики вынуждены признать, что это “главный вопрос, остающийся без ответа”. Ситуация пылевого облака будет обсуждаться в главе 9.
|
|
|
Как и во многих уже исследованных феноменах, ответ на проблему предлагается последовательностью вовне естественной системы отсчета относительно традиционной пространственной системы отсчета. Благодаря способу формирования скопления каждая составляющая его звезда пребывает вне гравитационных пределов своих соседей и, следовательно, обладает итоговым движением наружу друг от друга. Одновременно все звезды в скоплении движутся к центру совокупности по причине гравитационного эффекта скопления в целом. Близко к центру, где гравитационное влияние совокупности сводится к минимуму, итоговое движение – это движение наружу. Но в других регионах скопления, где гравитационное движение превышает последовательность системы отсчета, итоговое движение – это движение вовнутрь. Таким образом, внешние звезды оказывают силовое влияние на внутренние звезды, ограничивая их конечным объемом точно так же, как материал воздушного шара ограничивает содержащийся в нем газ. Следовательно, вокруг каждой звезды имеется бесконечный регион пространства, зарезервированный только для этой звезды, независимо от звездных движений. Обретает ли скопление вращение или нет, значения не имеет. Оно одинаково устойчиво в статичном состоянии.
|
|
|
Вопрос о структуре шаровых звездных скоплений – лишь одна из многих физических ситуаций, требующих равновесия между гравитацией и до сих пор еще не определенной противоположной силой. Из-за отсутствия понимания природы и возникновения этой силы, общей тенденцией было игнорировать ее, либо нащупывать какие-то другие виды ответов, как в случае с шаровым звездным скоплением, либо каким-то образом избегать проблемы. Одним из немногих авторов, осознавших необходимость существования “соперника” гравитации, является Карл Дарроу. В статье, опубликованной в 1942 году, Дарроу указывает: “Эта существенная и мощная сила не имеет собственного названия. Это потому, что обычно она описывается словами, не передающими обозначение силы”.3 Тем самым, говорит Дарроу, физику “удается избегать вопроса”. Несмотря на ясное описание проблемы со стороны Дарроу (видного члена Научного Истеблишмента) и постоянно растущее число случаев, в которых для объяснения существующих соотношений явно требуется “соперник”, физикам “удавалось избегать вопроса” еще сорок лет.
|
|
|
Развитие теории вселенной движения раскрыло, что взаимодействие между двумя противоположно направленными силами играет важную роль во многих физических процессах, от межатомных событий до главных астрономических феноменов. На последующих страницах мы вновь и вновь будем сталкиваться с “соперником” гравитации. Подобно гравитации, противоположная сила, которую мы определили как силу, возникающую за счет последовательности наружу естественной системы отсчета относительно традиционной системы отсчета, радиальная в шаровом звездном скоплении. И поскольку эти две силы являются единственными силами, в любой значимой степени действующими в период формирования, сжатие исходного облака пыли или газа в скопление звезд достигается без введения какого-либо заметного количества вращения. Как отмечалось в главе 2, консолидация двух или более таких скоплений для формирования маленькой галактики обычно создает вращающуюся структуру. Тот же результат только в меньшем масштабе получается, если скопление подхватывает “беспризорную” группу звезд или маленькое пылевое облако. Возможно, именно такое событие или гравитационные влияния во время приближения к галактике отвечают за небольшое количество вращения у некоторых скоплений.
|
|
|
Сжатие структуры скопления некоторой степени уменьшает межзвездные расстояния, но они все еще бесконечны. Современные оценки помещают в плотность в центре скопления около 50 звезд на кубический парсек, по сравнению с одной звездой на десять кубических парсек вблизи Солнца.4 Это соответствует уменьшению разделения на коэффициент 8. Поскольку локальное разделение превышает 112 парсек или пять световых лет, среднее разделение в центральных регионах после сжатия еще больше, чем половина светового года или 3 x 1012 миль, - огромное расстояние.
В целях общего применения к межзвездным расстояниям термин “звездная система” следует заменить словом “звезда” как в предыдущих параграфах, но в этом смысле звездные системы редки в шаровых звездных скоплениях. Происхождение и природа двойных и множественных систем будут обсуждаться в главе 7.
При оценке значимости разных положений доступной информации о шаровых звездных скоплениях, на которые мы будем обращать внимание, следует иметь в виду: Все выводы в связи с отдельными положениями сделаны на основании того же источника, что и вышеизложенные объяснения возникновения и структуры шаровых звездных скоплений; то есть, на основании постулатов, определяющих вселенную движения.
Как указывалось в предыдущей главе, наблюдения шаровых звездных скоплений значительно увеличили объем свидетельства, подтверждающего теоретические выводы о росте галактических совокупностей путем процесса захвата. На основании этой теории каждая галактика притягивает все скопления в своих гравитационных пределах. Тогда следует ожидать, что все галактики, кроме очень молодых и очень маленьких, окружены сосредоточением шаровых звездных скоплений, постепенно движущихся вовнутрь. Ввиду того, что первичное образование скоплений происходило практически постоянно во всем пространстве под гравитационным контролем каждой галактики (за исключением очень широкомасштабного радиального влияния, которое будет обсуждаться позже), теоретически при приближении галактики сосредоточение скоплений должно продолжать увеличиваться до тех пор, пока не достигается зона захвата. Кроме того, количество скоплений в непосредственной близости каждой галактики теоретически должно быть функцией гравитационной силы и размера региона внутри гравитационного предела; обе величины связаны с размером галактики.
Эти теоретические выводы подтверждаются наблюдением. Было обнаружено несколько скоплений, сопровождающих такие мелкие галактики как Члены Локальной Группы, расположенной в Форнаксе, несколько в Малом Магеллановом Облаке и 26 или больше в Большом Облаке. В нашей Галактике Млечный Путь имеется 150-200 скоплений, если считать все те, которые мы не можем видеть по той или иной причине. Спираль Андромеды М 31 имеет столько же скоплений или больше; сообщается, что NGC 4594, галактика “Сомбреро”, имеет “несколько сотен” скоплений, а количество скоплений, окружающих М 87 оценивается как 1-2 тысячи.
Количество скоплений соответствует порядку размеров галактик, указанному наблюдением, и ранее установленному критерию. Последовательность Форнакс – Малое Облако – Большое Облако – Млечный Путь бесспорна. М 31 и наша галактика вероятно близки по размеру, но имеются свидетельства, что М31 немного больше. Доминирующее ядро в NGC 4594 демонстрирует, что эта галактика старше и больше, в то время как характеристики М 87 позволяют предположить, что она почти достигла предела галактического размера.
Наблюдение дает лишь дополнения к мгновенной картине, и для подтверждения правомочности теоретических выводов нам приходится надеяться преимущественно на то, что положения наблюдаемых скоплений находятся в точном соответствии с требованиями теории. Однако значимо то, что доступная информация о движениях скоплений в нашей галактике тоже согласуется с теоретическими открытиями. Из слов Струве мы узнаем, “что орбиты скоплений стремятся быть почти прямолинейными, что во многом они свободно движутся как падающие тела, притянутые галактическим центром”.5 Согласно теории вселенной движения, они именно таковы.
Мы рассматриваем шаровое звездное скопление как почти сферическое гало, удаленное на расстояние около 100.000 световых лет от галактического центра. Нет определенного предела этой зоны. Концентрация скоплений постепенно уменьшается до тех пор, пока не достигает плотности скоплений межгалактического пространства, и отдельные скопления могут находиться на расстоянии 500.000 световых лет. Такое распределение скоплений пребывает в полном согласовании с теоретическим выводом, что скопления не являются составными частями галактической структуры, а отдельными единицами, пребывающими на пути к захвату Галактикой. И сферическое распределение, и большая концентрация в непосредственной близости от Галактики – это геометрические следствия того, что гравитационные силы Галактики притягивают скопления из всех направлений с относительно постоянной скоростью.
На основании теоретических открытий, описанных на предшествующих страницах, шаровые звездные скопления являются самыми молодыми из видимых астрономических структур. А звезды, из которых они состоят (кроме случайных более старых звезд или маленькой группы звезд, приобретенных из окружения, в котором уплотняются скопления), являются самыми молодыми членами звездной популяции. Одно из наблюдаемых следствий молодости выражается в составе материи в звездах скопления. Ввиду того, что, согласно теоретическим открытиям, строительство более тяжелых элементов – это непрерывный процесс, лишь в ограниченной степени компенсирующийся разрушением тех атомов, которые достигают тех или иных пределов разрушения, пропорция тяжелых элементов в любой совокупности с возрастом увеличивается. Тогда можно ожидать, что за некоторым исключением звезды шаровых звездных скоплений состоят из относительно молодой материи с низким содержанием тяжелого элемента.
Свидетельство, касающееся состава звезд, ограничено, поскольку наблюдения отражают лишь условия во внешних регионах звезд, на которые в значительной степени влияет характер материала, притянутого из окружения. “Детальные изучения состава звезд, – говорит Дж. Л. Гринштейн, – могут быть предприняты лишь в их атмосферах”.6 Однако расхождения в сообщенных величинах настолько велики, что не оставляют никаких сомнений в связи с общей ситуацией. Например, процент элементов в среднем шаровом звездном скоплении ниже на коэффициент 10 или больше, чем соответствующий процент на Солнце.7
Современная астрономическая теория признает, что материя в звездах шаровых звездных скоплений, – это менее продвинутая материя, чем в спиралевидных рукавах. Она примиряет данный факт с преобладающими идеями, что возраст скоплений включает допущения, что (1) более тяжелые элементы создаются внутри звезд, (2) они испускаются при взрывах сверхновых звезд, (3) звезды с большим содержанием тяжелых элементов формируются из испущенного материала. Это находчивая теория, призванная для объяснения решительно необычной ситуации. Конечно, обычно ожидается, что самая молодая материя обнаруживалась бы в самых молодых структурах. Теории, постулирующей переворот обычных соотношений, обычно не уделяется серьезного внимания до тех пор, пока не появляется мощное свидетельство в ее пользу. Но в данном случае, отсутствует какое-либо наблюдаемое свидетельство для подтверждения любого из трех допущений. И конечно, имеется свидетельство противоположного, как в нижеприведенном сообщении:
“Относительное изобилие (тяжелых) элементов в сверхновых звездах не очень отличается от их изобилия на Солнце. Если в процессе взрыва сверхновая звезда синтезирует тяжелые элементы из легких, ни один из подобных материалов не наблюдается в быстро расширяющихся обломках”.8
Как отмечалось в главе 1, это пример того, как астрономическое сообщество отвергает или искажает результаты наблюдения, чтобы избежать противоречия физических выводов о природе процесса выработки звездной энергии. Неудача в обнаружении любого свидетельства предсказанного увеличения концентрации тяжелых элементов в продуктах сверхновых звезд сама по себе является ударом по теории, покоящейся исключительно на допущениях, но лишь одна из длинного списка подобных конфликтов и несогласованностей, с которыми мы будем встречаться при исследовании сфере астрономии.
Как будет продемонстрировано на последующих страницах, все доступные релевантные астрономические свидетельства согласуются с теоретическим определением хода галактической эволюции, описанного на предыдущих страницах, и более чем достаточно подтверждают ее правомочность. По существу, доступных данных о шаровых звездных скоплениях вполне достаточно для исчерпывающего подтверждения теоретических выводов, установленных в данной работе. Оставшаяся часть главы будет рассматривать данные о шаровых звездных скоплениях, и указывать на их отношение к проблеме. Будут кратко описываться разные виды собранной информации. За каждым описанием последует краткое обсуждение, указывающее на то, как этот пункт связан с демонстрируемым положением: правомочность новых выводов в связи с местом скоплений в эволюционной последовательности.
1. Наблюдение: Структура шарового звездного скопления стабильна.
Комментарий: Объяснение до сих пор непонятной структуры шаровых звездных скоплений уже обсуждено, но его следует включить в настоящий обзор свидетельств, предоставленный наблюдениями. Особо значим тот факт, что объяснение структуры скопления обеспечивается наличием того же до сих пор неосознанного фактора, который рассматривается для рецессии отдаленных галактик.
2. Наблюдение: Пропорция тяжелых элементов в звездах шарового звездного скопления значительно ниже, чем в звездах и межзвездном материале по соседству с Солнцем.
Комментарий: Как и пункт 1, этот уже обсужденный факт включается в список с тем, что он будет появляться в суммировании свидетельства.
3. Наблюдение: Некоторые шаровые звездные скопления содержат значимое количество горячих звезд.
Комментарий: Этот наблюдаемый факт очень беспокоит сторонников современных теорий. Например, Струве назвал наличие горячих звезд “видимым вызовом” теории эволюции звезд.9 Но он пребывает в полной гармонии с теорией вселенной движения. Некоторые звезды или группы звезд отделяются от разных совокупностей в результате взрывных процессов и рассеиваются в межгалактическом пространстве. Когда из разреженной материи формируются шаровые звездные скопления, они притягивают любых бродяг, оказывающихся поблизости. Другие захватываются при движении скоплений в пространстве. Следовательно, наличие небольшого компонента более старых и более горячих звезд в молодых шаровых звездных скоплениях нормально во вселенной движения. С другой стороны, если бы скопления уже существовали во внешних регионах галактик и состояли из очень старых звезд, то согласно традиционной астрономической теории горячие звезды (которые молодые в этой теории) рассеялись бы давным-давно.
4. Наблюдение: Некоторые скопления также содержат материал туманностей.
Комментарий: Хелен С Хогг, пишущая для Британской Энциклопедии, говорит: “Сбивающими с толку характеристиками некоторых шаровых звездных скоплений являются темные прослойки материала туманностей. Трудно объяснить присутствие отдельных масс бесформенного материала в старых системах ”.10 Довольно верно. Но легко объяснить присутствие такого материала в молодых системах, которыми являются скопления согласно открытиям этой работы.
5. Наблюдение: Имеется растущий массив свидетельств, указывающих на то, что в Галактику втягиваются очень большие пылевые облака.
Комментарий: Наблюдаемый феномен еще не увязан с современной астрономической теорией. Это часть каннибализма, противоречащего допущениям теории, но еще не осознанного в этом смысле. Во вселенной движения значение входящих пылевых облаков ясно. Они являются просто не консолидированными шаровыми звездными скоплениями, совокупностями, которые были захвачены или почти захвачены Галактикой до того, как успели завершить процесс формирования звезды. Значимая информация, касающаяся структуры не консолидированных скоплений и природы процессов, которым они подвергаются после вхождения в Галактику, уже доступна и будет исследоваться в главе 9.
6. Наблюдение: Кроме нескольких примеров присутствия материалов туманностей, шаровые звездные скопления не демонстрируют наличия пыли.
Комментарий: Современная астрономическая теория приписывает это возрасту, допуская, что за долгий период времени исходная пыль будет сформирована в звезды или захвачена звездами. Наши открытия состоят в следующем: Природа процесса конденсации шаровых звездных скоплений объясняет, что почти все пыль и газ, из которых вначале состояло скопление, принесены под гравитационным контролем звезд. В подобных условиях пыль не наблюдается как отдельный феномен. Свидетельство наличия совокупностей пыли наблюдается лишь тогда, когда обычный процесс конденсации подвергается какому-то нарушающему влиянию, или когда пылевое облако было захвачено.
7. Наблюдение: В зоне, окружающей нашу галактику, и в подобных местах в других галактиках имеются шаровые звездные скопления, отстоящие от центра галактики на расстояние, по крайней мере, 100.000 световых лет. Также указывается на наличие значительного числа скоплений в межгалактическом пространстве.
Комментарий: В этой связи важное положение – количество межгалактических скоплений. Согласно традиционной теории, формирование шаровых звездных скоплений было частью формирования галактик, и между галактиками не должно быть скоплений кроме нескольких бродяг. Во вселенной движения межгалактическое пространство является первичной зоной формирования скоплений, а концентрация скоплений вокруг галактики – просто геометрический результат гравитационного движения по направлению к галактике из всех направлений. На этом основании у зоны скоплений нет определенных пределов. Скопления постепенно истончаются, пока не достигают приблизительно однородной плотности, в которой они существуют в пространстве, свободном от больших совокупностей материи. Следовательно, общее количество межгалактических скоплений должно быть очень велико. Объема ныне доступной информации недостаточно, чтобы дать определенный ответ на вопрос, насколько на самом деле обычны эти межгалактические скопления, но растущее число открытий отдаленных скоплений благоприятствует новой теории.
Крепнущее осознание того, что карликовые галактики (не намного большие, чем шаровые звездные скопления) могут быть “самым общим видом галактики во вселенной”, - это значительный шаг к признанию того, что межгалактическое пространство густо заселено шаровыми звездными скоплениями. Конечно, некоторые из совокупностей, ныне определенные как карликовые галактики, на самом деле могут быть шаровыми звездными скоплениями. Современные оценки размера карликовых галактик, в среднем около миллиона звезд, пребывают в пределах области оценок размеров шаровых звездных скоплений, выполненных другими наблюдателями.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!