Сюрпризы Вселенной

Сюрпризы Вселенной

Итак, физика не только объясняет причины различных явлений природы, но и устанавливает своеобразные «запреты», то есть выявляет явления, которые происходить не могут. Однако революция в естествознании продемонстрировала, что любые научные теории и положения имеют вполне определенные границы применения, и на явления и процессы, происходящие за этими границами, их запреты могут не распространяться. Таким образом, запреты современной физики носят в известной степени относительный характер.

В последние десятилетия был обнаружен ряд фактов, как будто бы свидетельствующих о том, что движения со сверхсветовыми скоростями в районе некоторых космических объектов все-таки происходят…

Около двадцати лет назад американский астроном Т. Метьюз обнаружил на сделанной им фотографии далекого квазара, то есть очень мощного компактного источника энергии – ЗС 286 туманность, окружающую центральное яркое ядро. Однако на фотографии того же объекта трехлетней давности этой туманности не было. Предположив, что туманность, открытая Метьюзом, была выброшена квазаром не более трех лет назад, и определив ее размеры, наблюдаемые на втором снимке, астрономы, к своему величайшему удивлению, обнаружили, что ее расширение происходило со скоростью, превосходящей скорость света в… несколько сотен раз.

И хотя спустя некоторое время Метьюз сообщил, что его сенсационное открытие оказалось следствием фотографической ошибки, положения это в целом не спасло. Радиоастрономы выяснили, что сверхсветовые движения наблюдаются и в целом ряде космических радиоисточников.

После соответствующей обработки на ЭВМ зарегистрированных радиоданных были получены очень точные радио карты различных компактных радиоисточников. Изучение этих радиокарт показало, что структура и размеры у многих таких источников с течением времени заметно изменяются и скорости подобных изменений значительно превосходят скорость света. Более того, выяснилось, что в одном и том же радиоисточнике могут происходить одновременно несколько сверхсветовых движений радиокомпонент, перемещающихся с разными скоростями примерно в одном направлении.

Что это – реальные сверхсветовые движения или своего рода иллюзия? Было предложено несколько остроумных объяснений. Например, процесс, чем-то напоминающий поочередное зажигание лампочек в гирлянде на новогодней елке. Иными словами, эффект сверхсветового движения создается благодаря последовательному «радиозагоранию» участков радиоструктуры, расположенных в виде цепочки и возникающих независимо друг от друга. Однако объяснить с помощью подобной модели, почему такие «радиовспышки» происходят в строгой последовательности по мере удаления от центра «радиоядра», не представляется возможным. Для этого понадобился бы специальный коммутатор.

Разобраться в сути дела помогло одно любопытное явление. Дело в том, что под запретом теории относительности находится только сверхсветовое перемещение вещества. А, например, световой «зайчик» может двигаться с какой угодно скоростью. Так, если вращать прожектор с угловой скоростью 10 тысяч оборотов в секунду, то зайчик от его луча будет бежать по облакам, расположенным на расстоянии около 5 километров, со скоростью, превосходящей скорость света.

Нечто подобное, видимо, происходит и при наблюдении сверхсветовых движений в радиоисточниках. Скорее всего, наблюдаемый эффект объясняется тем, что из центрального ядра радиоисточника выбрасываются две противоположно направленные струи плазмы, состоящие из высокоэнергичных частиц, магнитных полей и горячего газа. И если такая струя направлена мимо «луча зрения» радиотелескопа, то ее радиоизлучение он может регистрировать лишь в том случае, если оно рассеивается неоднородностями окружающей среды, например, плотными межзвездными облаками, случайно попадающимися на их дороге. В результате струя плазмы заставляет светиться в радиодиапазоне встречающиеся на ее пути облака и создает тем самым уже знакомый нам эффект «светового зайчика», бегущего по «экрану» и способного, с точки зрения наблюдателя, перемещаться со скоростью, превосходящей скорость света.