Не «Великий скачок», а «Ее величество эволюция». Этот вывод подкрепляет и работа Аджит Варки, доложенная на той же конференции и посвяшенная поиску различий в белках на поверхности клеток людей и обезьян. Варки удалось показать, что одно из таких различий – отсутствие некого белка, даюшее людям определенное эволюционное преимущество перед обезьянами (защиту от прикрепления определенных вирусов к нейронам мозга), – вызвано мутацией, имевшейся и у Гомо сапиенса, и у неандертальца (которые сосуществовали 40-50 тысяч лет назад), но отсутствующей у человекообразных обезьян, а стало быть, возникшей после того как линии этих обезьян и гоминидов разошлись от их обшего предка, жившего 5 миллионов лет назад.
Судя по всему, «новая теория мозга» прокладывает себе дорогу, все шире подтверждаясь новыми и новыми фактами. Кажется, мы приближаемся к признанию справедливости этой гипотезы. Это, несомненно, будет означать фундаментальный переворот в наших представлениях о том, как работает мышление.
Время прощаться с квазарами
Александр Волков
Некоторые открытия впору назвать «закрытиями». Одно из последних событий в астрономии к таковым и относится. В течение десятилетий астрономы изучали квазары, и вот объект их научной страсти исчез. Растаяли, словно мыльные пузыри, радиогалакгики. Развеялись, как дым, сейфертовские галактики. И даже блазары канули в млечную космическую Лету…
Что же случилось на небесах?
Большинство галактик не слишком ярки. Они напоминают наш Млечный Путь. Впрочем, около 10 процентов галактик светятся в десятки, а, может быть, в тысячи раз ярче «обычных» галактик, поэтому их называют «активными». Есть настояшие «монстры»: их можно разглядеть в телескоп с расстояния в миллиарды световых лет.
За последние шестьдесят лет астрономы обнаружили целый «зверинец» так называемых галактик с активными ядрами. Количество их типов перевалило за десяток. Однако их природа оставалась загадкой для ученых.
Еще в 1989 году астроном Петер Бартел из Гронингенского университета заметил в их разнообразии сходные черты. Внезапно его осенило: быть может, за этими разными объектами скрываются одни и те же галактики, увиденные с разных сторон. Ведь и наш Млечный Путь кому-то из наблюдателей, живущих в другой галактике, кажется плоской полоской, а кому-то – огромным, взвихренным кругом.
Так родилась универсальная модель активных галактик. Она сводит их разнообразие к строго определенной схеме. В центре любой галактики расположена черная дыра. Ее масса может достигать миллиарда солнечных масс. Она притягивает к себе газ из окружающего ее пространства. Вокруг нее образуется огромный газопылевой диск. Он обращается возле черной дыры, постепенно разогреваясь. Из-за трения поток вещества теряет свою кинетическую энергию, изливаясь в недра черной дыры. Вблизи от нее облако газа и пыли раскаляется до многих миллионов градусов. Оно испускает мощное излучение в оптическом, рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах. До тридцати процентов поглощаемой материи преобразуется в энергию.
Ученым пока еще не вполне ясен механизм зарождения подобных черных дыр. Возможно, их зародыши появились уже в первые доли секунды после Большого Взрыва. Быть может, галактики с самого начала формировались вокруг этих неоднородностей. По другой гипотезе, – ее предложил Джереми Острайкер из Принстонского университета, – черные дыры возникли в первые сто миллионов лет из случайных колебаний плотности в первородном газе. К образованию сверхмассивных черных дыр мог привести коллапс крупных звездных скоплений, возникших посреди галактик. Кроме того, в центре галактик собираются огромные газовые массы. Модельный расчет, который проделали Мартин Рис и его коллеги из Кембриджского университета, показал, что при определенной плотности газа его скопления склонны к коллапсу. «Этот процесс длится около миллиарда лет, – отметил Мартин Рис, – то есть достаточно быстро, чтобы объяснить появление самых дальних и, значит, самых старых квазаров».
Вокруг черной дыры создается мощное магнитное поле. Под действием поля заряженные частицы (электроны) выбрасываются в виде двух огромных струй (джетов), направленных в противоположные стороны. Эти струи перпендикулярны плоскости галактического диска; электроны движутся внутри них почти со световой скоростью.
Важнейшую роль в этой модели играет плотный пылевой диск. Он начинается всего в нескольких световых годах от центра галактики и простирается на многие десятки световых лет. Диск содержит столько пыли, что скрывает пылающую внутри него галактику, если наблюдатель находится сбоку' от нее.
Известные нам типы активных галактик разнятся именно своим положением относительно Земли, а не структурой. Мы подобны слепцам, застывшим перед стадом слонов и находящим на ощупь то хоботы, то хвостики, то бивни, то необозримые, шершавые бока, думая, что так разнообразны животные, приведенные к нам. Всякий раз виной нашим заблуждениям – лишь особый аспект.
Если мы глядим па галактику сверху вниз, то видим струю частиц (джет). В этом случае мы напоминаем путника, застигнутого беззвездной ночью в степи; лишь вдали светится огонек, зажженный на хуторе. Если вернуться к нашим галактикам, то мы наблюдаем «блазар». Яркость его меняется. потому что разнится количество выбрасываемых заряженных частиц.
Если мы смотрим на галактику сбоку, то улавливаем в основном радиоизлучение, исходящее от нее. Тогда нам кажется, что мы наблюдаем радиогалактику или квазар. Если ее центральная часть полностью затянута пылевым диском, это – радиогалактика. Если сквозь слой пыли проникает свет, это – квазар.
Сейфертовские галактики. Названы так по имени американского астронома Карла Сейферта, открывшего их в 1943 году. Это – спиральные галактики с активными ядрами. Яркость их ядер выше, чем всего Млечного Пути. Вокруг центральной части этих галактик обращаются потоки раскаленного, светящегося газа, развивая скорость до нескольких тысяч километров в секунду. Сейчас насчитывают тысячи подобных галактик.
Радиогалактики. Их открыл в сороковые годы американский инженер Гроут Ребер. С помощью первого в истории радиотелескопа он зарегистрировал странные сигналы, исходящие из созвездия Лебедя. Впрочем, подлинную природу этой радиогалактики под названием Cygnus А удалось понять лишь много лет спустя. Из ее центральной части выбрасываются два противоположно направленных потока заряженных частиц. На расстоянии 650 тысяч световых лет от галактического ядра образуются огромные газовые пузыри. Отсюда исходит наблюдаемое радиоизлучение. У подобных галактик оно в тысячи и даже в десятки тысяч раз выше, чем у Млечного Пути. Сейчас астрономам известны также радиогалактики, достигающие в поперечнике миллиона световых лет.
Квазары. Это самые энергетичные объекты Вселенной. Их открыл в шестидесятые годы нидерландский астроном Маартен Шмидт, работавший в то время в Маунт-Паломарской обсерватории. Сегодня мы знаем, что квазары – это точечные, квазизвездные объекты, излучающие неимоверное количество энергии. Так, объект размером с Солнечную систему может излучать энергии в 10 тысяч раз больше, чем Млечный Путь. Одни квазары интенсивно излучают в радиодиапазоне, другие – нет, но оба типа квазаров почти одинаково ярко излучают в оптическом диапазоне.
Блазары. В телескоп они выглядят почти так же, как звезды, но очень интенсивно излучают в радиодиапазоне. Отличаются от квазаров тем, что их яркость в течение суток, а то и нескольких часов может разительно меняться.