Амбарцумян
Шрифт:
Во время совещания Амбарцумяну так и не удалось убедить Воронцова-Вельяминова и его сторонников в реальности существования звёздных ассоциаций. Любопытно, что за два года до этой дискуссии Амбарцумян был уже удостоен Сталинской премии за открытие звёздных ассоциаций. Однако это обстоятельство не повлияло на характер дискуссии между докладчиком и оппонентом, и они демонстрировали поведение, независимое от политики и конъюнктуры. Оба были объективны и доброжелательны. Долгое время после совещания Воронцов-Вельяминов продолжал упорствовать, пока не появились дополнительные убедительные исследования других астрофизиков в пользу доводов Амбарцумяна. В последние годы жизни Воронцов-Вельяминов стал приверженцем звёздных ассоциаций.
С совершенно противоположных позиций, имеющих двухсотлетнюю историю, то есть с позиций образования звёзд из диффузного вещества, обрушились на Амбарцумяна некоторые астрофизики во главе с А. И. Лебединским, естественно, не приемля ни одного утверждения в его концепции. В унисон Лебединскому, пытавшемуся доказать реальность захвата звёздами газопылевой материи, выступил Л. Э. Гуревич. Лебединского и
Весьма определённо на совещании выступил В. А. Домбровский: «Теории В. А. Амбарцумяна А. И. Лебединский и Л. Э. Гуревич противопоставили концепцию гравитационной конденсации звёзд из диффузного вещества. На первый взгляд кажется, что эта концепция объясняет многие явления, однако на самом деле она представляет собой лишь схему, ничего по существу не объясняющую. Да иного и трудно ожидать, когда всё многообразие мира пытаются объяснить механической схемой. В результате, вместо действенной теории, способной объяснить процессы происхождения звёзд, перед нами плод кабинетного творчества, искусственная концепция, не выдерживающая испытания при соприкосновении с фактическим материалом наблюдений».
Полное отсутствие прямых или косвенных наблюдательных данных, показывающих возможность образования звёзд из диффузного вещества, делало уязвимым всё абстрактное теоретизирование Лебединского. Аргументы Амбарцумяна оказались более весомыми. Об этом мы подробно говорили в предыдущих главах.
Но В. А. Амбарцумяна ожидал другой, более серьёзный подход к задаче о конденсации в диффузной среде, чем избитая гравитационная модель группы Лебединского.
Здесь следует остановиться на исследованиях академика Г. А. Шайна и А. Б. Северного. Г. А. Шайном и В. Ф. Газе была обнаружена «конденсированная» материя, имеющая характер утолщений в виде волокон некоторых туманностей (волокнистые туманности NGC 6960, 6992 в созвездии Лебедя, Возничем и др.). Это сильно обрадовало Северного, и он предложил хорошо разработанную теоретическую модель магнитно-гидродинамического механизма такой конденсации. Правда, намного раньше Шайн также указывал, что в газовых туманностях известную роль играют сильные магнитные поля, и процессы магнитно-гидродинамического характера. Северный получил систему уравнений магнитогравитационной устойчивости однородной среды в поле собственного тяготения при внешнем магнитном поле и рассмотрел, в качестве примера, малые колебательные движения сильно ионизованного однородного газа в поле собственной гравитации и постоянном внешнем магнитном поле. Эти уравнения, если из них исключить вихревой член, превращаются в основное уравнение обычной теории гравитационной неустойчивости однородной среды. Таким образом, Северный значительно продвинул теорию гравитационной конденсации вещества, но несколько поторопился назвать волокна протозвёздными зародышами в анизотропной среде. Более того, он провёл аналогию между волокнами туманности и неустойчивыми звёздными цепочками Амбарцумяна как областями звездообразования. Исследования Шайна и Северного на совещании вызвали большой энтузиазм среди астрофизиков, придерживающихся классического направления в космогонии. В особенности восхищался Я. П. Терлецкий, заявив, что он тоже независимо пришёл к этому выводу: «Работа Северного представляется мне очень интересной и важной. Действительно, согласно его расчётам, получается, что при наличии магнитного поля вещество туманностей должно концентрироваться в виде волокон, подобных тем, которые наблюдал Г. А. Шайн».
Роль магнитных полей, действительно, оказалась существенной для излучения газовых туманностей. Казалось, что, наконец, найден феномен конденсации в туманности и что концепция Амбарцумяна терпит крах. Однако в вопросах структуры излучения газовых туманностей астрофизики оказались единодушны относительно механизма излучения релятивистских электронов — магнитно-тормозного (синхротронного) излучения, которое мы подробно рассматривали в шестой главе.
На этом совещании академик Г. А. Шайн в своём докладе частично подтвердил другим способом факт существования О– ассоциаций Амбарцумяна, который отрицали многие астрофизики во главе с Воронцовым-Вельяминовым.
Шайн обратил внимание на то, что некоторые большие диффузные газовые туманности в нашей Галактике имеют очень большую массу, порядка тысяч солнечных масс. В таких системах, включающих горячие звёзды и газ, масса газовой материи во много раз превосходит суммарную массу включенных звёзд. Однако для полной уверенности в существовании таких систем в Галактике необходимо было точное определение расстояний до газовых туманностей, чего астрономы не умели делать. По этой причине поиск и исследование гигантских газовых образований Шайн и Газе стали производить во внегалактических системах. Ошибка определения расстояния до таких туманностей не превышала 35 процентов. Эти расстояния надёжно определялись по многочисленным цефеидам, по новым звёздам и по красному смещению. Исследованию подверглись три наиболее яркие газовые туманности в М33 (в созвездии Треугольника) и три в М31 (в созвездии Андромеды). Использовались исследования гигантских газовых образований NGC 604, 595, 2070 и некоторых других. Измерения показали, что яркие газовые туманности, содержащие от сотен до десятков тысяч солнечных масс, представляются вероятными. Подтвердился и тот факт, что на каждую звезду класса O-B приходится от ста до тысячи солнечных масс газа. Кроме того, эти туманности содержат не только
гигантские газовые массы, но также и очень большие концентрации белых сверхгигантов (О — В), то есть могут быть связаны с большими скоплениями или ассоциациями горячих звёзд. Таким образом, по существу, в гигантских газовых туманностях были обнаружены системы звёзд, удовлетворяющие условиям для O-ассоциаций Амбарцумяна: большие диаметры (порядка 80 парсек), значительная и относительная и абсолютная плотность звёзд О-В и несомненная генетическая связь этих звёзд. Конечно, можно было рассматривать этот результат Шайна как второе, независимое доказательство существования звёздных ассоциаций, если бы не одно обстоятельство. Вопрос динамической устойчивости этих систем Шайн странным образом отказывался обсуждать. А для Амбарцумяна нестационарность ассоциаций стояла на первом месте, была решающим космогоническим фактором, указывающим место звездообразования. У Шайна звёздные ассоциации связаны с большими газовыми туманностями, но он полностью обошёл вниманием хорошо известные звёздные ассоциации, существующие вне газовых туманностей. Таким образом, у Шайна газовое вещество не всегда является каким-то вторичным явлением, например, результатом выброса из горячих звёзд, и роль газа может быть в иных случаях, по его мнению, доминирующей.В заключительном слове В. А. Амбарцумян подробно остановился на всех вопросах и проблемах, вызвавших недоумение и несогласие его оппонентов. В основном это относилось к основному оппоненту — Воронцову-Вельяминову.
«Мне кажется, что причиной ошибок Б. А. Воронцова-Вельяминова в отношении звёздных ассоциаций является то, что он всё-таки, к сожалению, не понял до конца всей совокупности идей, связанных со звёздными ассоциациями и сопредельными вопросами звёздной динамики. Б. А. Воронцов-Вельяминов по какому-то недоразумению считает до сих пор, что звёздные ассоциации являются разреженными, как бы пустыми кавернами (коридоры прозрачности) в общем звёздном поле Галактики.
Воронцов-Вельяминов говорил о сверхустойчивых скоплениях, но всякий, знающий элементы звёздной динамики, скажет, что звёздные скопления обладают очень небольшой устойчивостью и быстро разрушаются. По-видимому, он совершенно забыл о том, что тезис о продолжающемся возникновении звёзд в Галактике был впервые обоснован как раз в результате доказательства неустойчивости скоплений. На это указывали здесь другие выступающие.
Наконец, меня поразило утверждение Б. А. Воронцова-Вельяминова о том, что расчёты, основанные на теории вероятностей, его ни в чём не могут убедить… Я не знаю, как такое заявление могло возникнуть. Ведь теория вероятностей — это такая же математическая наука, как арифметика или алгебра. Что же останется от астрономии, если мы откажемся применять в наших работах математические расчёты?»
Несогласие с концепцией А. И. Лебединского и Л. Э. Гуревича Амбарцумян сформулировал просто: «Они должны отказаться от чисто механических схем, от чисто механических теорий, должны учесть всё разнообразие сил, действующих в звёздах и звёздных системах. И хотя вопрос о конкретных формах существования дозвёздной материи ещё не ясен, всё же следует отметить, что не следует ограничивать себя только диффузным веществом и звёздами. Это было бы совершенно неправильно».
В завершение он отметил, что большинство (одиннадцать) докладчиков согласны с его концепцией звёздных ассоциаций, и поблагодарил их.
Любопытно, что относительно механизма конденсации при магнитно-гидродинамическом образовании звёздных зародышей в волокнистых газовых туманностях, предложенного Г. А. Шайном и А. Б. Северным, В. А. Амбарцумян не высказал своего мнения. В последующем многие возвращались к этим идеям, но большого успеха не было достигнуто. Магнитно-гидродинамические процессы широко исследуются сейчас в связи с проблемами физики Солнца.
Председательствующий Б. В. Кукаркин в своём заключительном слове заметил, что в совещании участвовало свыше трёхсот специалистов из ста научных учреждений. Назвал замечательными исследования В. А. Амбарцумяна, В. Г. Фесенкова и Г. А. Шайна.
Так страна провела широкое обсуждение великой проблемы происхождения и развития звёзд.
Следующее космогоническое совещание было посвящено проблеме происхождения космических лучей.
Совещание состоялось в мае 1953 года. Приняли участие свыше двухсот специалистов, в основном физики и астрофизики.
Задача происхождения космических лучей имеет вековую историю. Исследования показали, что космические лучи представляют собой поток частиц, движущихся почти со скоростью света, и обладают колоссальными энергиями. Было установлено, что они имеют заведомо внеземное происхождение. Несмотря на успешные многочисленные исследования космических лучей, происхождение первичных частиц, источники их генерации, механизм ускорения, причины вариаций интенсивности пока не нашли удовлетворительного объяснения. Более того, вся трагедия изучения космических лучей, с астрофизической точки зрения, заключается в том, что неизвестно, от какого конкретного космического объекта (звезды, туманности, галактики) исходит данный поток корпускул. Космические лучи, образующиеся в недрах самых активных звёзд и галактик, проходя и блуждая между галактическими и межгалактическими магнитными полями, меняя многократно своё направление, теряют для земного наблюдателя направление на первичный объект излучения. Это очень досадное обстоятельство. Несмотря на это, исследование космических лучей интенсивно производится с высокогорных станций, с высотных атмосферных и внеатмосферных станций. Особенно интересны вариации интенсивности космических лучей при повышении солнечной активности (магнитных бурях). Как правило, при большой солнечной активности интенсивность космических лучей падает.