Когда в космос уйдут первые межзвёздные корабли, дорогу им, как на заре мореплавания, будут указывать звёзды. Среди них немало таких, которые уже сейчас называют маяками Вселенной – это мигающие звёзды, вспышками сигнализирующие о том, как далеко от нас островки звёзд и галактик, разбросанные в безбрежном океане космоса. Имеются во Вселенной и радиомаяки, вроде тех, что сетью покрывают нашу планету и стандартными радиоимпульсами указуют путь кораблям. Им соответствуют пульсары, регулярно посылающие к Земле импульсы радиоизлучения. Наконец, есть в бездне космоса и своего рода сигнальные костры, ракеты – "взрывающиеся" звёзды, так называемые новые и сверхновые, видные на огромных расстояниях. Как же устроены эти "маяки", данные нам в помощь природой?
В статье "Ключ к загадкам космоса" [
1] допускалось, что все они имеют общий принцип работы: механическое сложение скорости света со скоростью испустившей его звезды. В этом суть Баллистической Теории Ритца (БТР), дающей в пику нынешней космологии простое и единое объяснение всем явлениям космоса. Итак, расскажем подробней о звёздах-маяках, и прежде всего о тех из них, которые называют пульсирующими. К ним относят цефеиды и звёзды типов RR Лиры, RV Тельца и Миры Кита [2]. Пульсирующими их назвали, поскольку периодичные спады-нарастания их яркости и температуры принято связывать с пульсацией (расширением-сжатием) этих звёзд. Но теория пульсаций (ТП) имеет массу нестыковок. К примеру, если б звезда пульсировала, то наибольшей температурой и яркостью она б обладала в момент предельного сжатия. Реально же звезда ярче всего в момент расширения с максимальной скоростью, если судить по эффекту Доплера (рис. 1).
Впрочем, теоретики быстро подогнали факты к теории формальным приёмом: посчитали, что внешние и внутренние слои звезды пульсируют по-разному. Другое несоответствие их тоже не остановило. Выяснилось, что пульсации звезды, как любые свободные колебания, должны быстро затухать, чего реально никто не наблюдал. Пришлось ввести весьма сложный и искусственный механизм поддержания колебаний. В ходе таких формальных подгонок и возникла современная теория звёздных пульсаций, при всей своей сложности и надуманности способная объяснить лишь очень немногие особенности цефеид.
Совсем иная картина в БТР, где из гипотезы А.Белопольского, считавшего цефеиды двойными звёздами, сразу вытекают все их свойства. Напомним, что Ритц предсказал эффект изменения у источника с лучевым ускорением
ar частоты f и яркости, пропорциональный f'/f=1/(1+arL/C2), где L – расстояние до источника, а C – скорость света. Как следует из [1], у цефеид с периодом в десятки дней, этот эффект изменения частоты намного превосходит доплеровский. Поэтому движение двойных звёзд по орбите с переменным лучевым ускорением должно вызвать сильные колебания (с периодом равным орбитальному) их видимой яркости и синхронные смещения спектральных линий, дающих по эффекту Доплера "скорость" звезды (рис. 2). Не зря кривые "блеска" и "лучевых скоростей" (реально же ускорений) – это зеркальные копии друг друга (рис. 1). Кстати, ТП их сходства объяснить не может, поскольку там кривая блеска должна формой повторять колебания радиуса звезды, а не её скорости.
От сильного сдвига частоты, спектра цефеид будет казаться, что меняется их температура
T, оцениваемая по цвету звезды (её спектральному максимуму fmax). И в момент предельной яркости, ускорения, когда спектр максимально смещён в синюю сторону, покажется, что звезда горячей всего. Вот почему колебания "яркости", "лучевой скорости" и "температуры" идентичны и синхронны. Согласно БТР, эти колебания не затухают по той простой причине, что вызвавшее их орбитальное вращение – это пример наиболее стабильного, почти вечного движения. Так что маяки цефеид будут мерцать вечно, пока не "перегорит" звезда. Есть, правда, цефеиды, которые по неясным причинам прекращают менять яркость, а затем, нередко, вновь начинают. Такова, к примеру, Полярная звезда. Этот древний маяк и ориентир моряков тоже оказался цефеидой. Прежде она раз в четыре дня увеличивала яркость на 15 %, позднее – лишь на 2 %, ныне же – уже на 12 %. Объяснение подобного непостоянства цефеид представляет серьёзную проблему для ТП, но не для БТР.Всё дело в том, что в тесных двойных звёздных системах, к которым, очевидно, относятся цефеиды, орбиты из-за огромных гравитационных и приливных сил часто претерпевают быстрые изменения, что отражается на кривой лучевых ускорений и, следовательно, на колебаниях блеска. В частности, плоскость звёздной орбиты может менять наклон к лучу зрения, подобно тому как кренится в разные стороны диск прецессирующего волчка (рис. 3). Так же, кстати, наклоняется то туда, то обратно и плоскость орбиты Луны. Вот и плоскость звёздной орбиты может в один момент предстать видимой в плане (перпендикулярно лучу зрения), а в другой – с ребра. В первом случае лучевые ускорения занулятся, а значит, исчезнут и колебания блеска. Когда же орбита чуть повернётся, колебания яркости вернутся.
Поскольку у звёзд, как у Луны, прецессионное вращение орбит цикличное, то и степень колебаний блеска цефеид должна меняется периодично. Особенно такие вариации характерны для звёзд типа RR Лиры – переменных с периодами в несколько часов. И не удивительно, ведь столь малый период обращения говорит о близости компонент двойной звезды и ощутимости гравитационного возмущения орбит. Не зря у таких звёзд обнаружены и другие необъяснимые теорией пульсаций аномалии: периодично меняется форма кривой блеска (эффект Блажко) и очень медленно – период его колебаний
[2]. Эти вариации легко объяснимы в БТР. В тесных двойных системах орбиты звёзд поворачиваются, подобно орбите Меркурия, только много быстрее. Такое явление постепенного смещения периастра двойных звёзд обнаружил ещё Белопольский [3]. По мере вращения орбиты меняется, в зависимости от угла поворота, форма кривой ускорений [1] и соответственно блеска (рис. 4). Когда орбита сделает полный оборот, кривая блеска примет исходную форму. То есть в полном соответствии с эффектом Блажко вариации должны периодически повторяться.
Теперь о причинах плавного изменения периода цефеид. Здесь снова дело в приливных силах, под действием которых орбиты звёзд в тесных двойных системах постепенно расширяются. Этот эффект реально выявлен астрономами, и не только у короткопериодических двойных звёзд, но и у Луны. Соответственно нарастает орбитальный период и равный ему период колебаний блеска. У той же Полярной период ежегодно увеличивается на 8 секунд. Таким образом, все странные пертурбации мигающих звёзд – это следствие изменения размера, формы, наклона и поворота их орбит. Иногда вместо плавных наблюдаются скачкообразные изменения периодов цефеид, невозможные в ТП. Зато если цефеиды – двойные, такие сдвиги периода вполне могут быть вызваны столкновением звезды с малым космическим телом. Удар скачком меняет скорость звезды, её орбиту и период обращения, но за счёт малой массы врезавшегося тела это изменение обычно мало в сравнении с периодом.
К слову о периоде, БТР объясняет и знаменитую зависимость период-светимость, которая и сделала цефеиды маяками: определив с её помощью по периоду действительную яркость цефеиды и сравнив с видимой, находят удалённость звезды. Но почему период выше у ярких цефеид? Всё дело в том, что цефеиды, как сказано, – это очень тесные системы, где размеры звёзд и их орбит сопоставимы. Поэтому более крупные и яркие цефеиды и орбиты имеют большие, а значит и периоды. А вот для звёзд типов Миры Кита и RV Тельца,
имеющих периоды около года и широкие орбиты, основное значение приобретает уже масса звезды. Поэтому чем ярче, массивней звёзда, тем быстрей крутятся возле неё спутники, и тем меньше период миганий. Недаром у цефеид и звёзд указанных типов зависимости период-светимость противоположные [2], о чём в теории пульсаций упоминать не любят.Используя ТП, нельзя объяснить даже форму кривых блеска. У цефеид эти кривые часто имеют отчётливый горбик (рис. 1) – вторичный максимум. Истолковать его можно, лишь считая цефеиды двойными. Обычно у двойных заметна лишь главная, более яркая звезда, но в случаях, когда её яркость сопоставима со спутником, их кривые блеска, слагаясь, дадут два максимума и минимума (рис. 5). Тот же эффект иногда создаёт и одна звезда. Ведь кривая ускорений имеет плавную форму лишь у звёзд с орбитами малого эксцентриситета ε. При ε= 0,3 и более на кривой ускорений возникает горбик (рис. 1), переходящий и на кривую блеска.
Другая странность колебаний блеска в том, что иногда они происходят сразу с двумя периодами – одно колебание налагается на другое [
2]. БТР легко обходит этот камень преткновения теории пульсаций. Ведь если главная звезда имеет не один, а два спутника с разными периодами обращения, то вызванные их притяжением смещения главной звезды возле центра масс тоже происходят с двумя периодами, отчего двойной период колебаний приобретут кривые ускорений и блеска (рис. 6.1). Два периода дают и кратные системы, где один компонент двойной звезды сам является парным (рис. 6.2). Такие трёх-, четырёхкратные системы в космосе не редкость. Наконец, если главная звезда обладает более чем двумя спутниками, скажем четырьмя или пятью, то их притяжение создаст кривую ускорений и блеска столь сложную, что колебания яркости покажутся случайными, неправильными. Такие неправильные переменные, говорящие против ТП, реально выявлены [2].
Хотя гипотеза Белопольского легко объясняет все особенности цефеид, астрономы её не признают
. Слишком далеки цефеиды, слишком малы их спутники, чтобы их можно было заметить. Когда-то их удастся рассмотреть, но уже и сейчас есть доказательства их присутствия. Ещё Белопольский наблюдал в спектрах некоторых цефеид (η Орла и др.) две группы линий. Интенсивность одних нарастала вместе с яркостью звезды, у других менялась в обратном направлении [3]. Эту вторую группу линий, похоже, даёт именно спутник цефеиды, меняющий ускорение и яркость обратно главной звезде. Так В.И. Секерин в 1991 г. истолковал в своей книге "Теория относительности – мистификация века" это загадочное явление.Вообще, оказывается, астрономы давно уже открыли двойные звёзды, в которых плавные колебания блеска вызваны орбитальным движением. Примером такой звезды служит система β Лиры [
4]. Подобно цефеидам, у неё нашли плавные колебания яркости и спутник, обращающийся с тем же периодом в 13 дней. Эти непрерывные колебания блеска нельзя объяснить эпизодическими затмениями звезды спутником. Поэтому астрономы приняли следующее надуманное объяснение: звёзды в системе имеют вытянутую форму, за счёт чего при вращении их видимая яркость меняется. Кроме того, систему окружили газовым кольцом [4], приняли ещё кучу допущений, и всё равно модель мало соответствовала действительности.Зато с позиций БТР система видится простой до предела – это обычная двойная звезда, где один компонент лишь немногим слабей другого. Не зря их суммарная кривая блеска имеет двугорбый профиль (рис. 5). Другие странности
β Лиры разрешаются столь же естественно. В целом звезда схожа с цефеидами и переменными типа RV Тельца [2]. Но астрономы не хотят признать их общность, иначе станет ясно, что и в цефеидах колебания блеска вызваны вращением звёзд. Давно открыты и переменные рентгеновские источники, меняющие яркость с периодом равным периоду обращения спутников, найденных рядом. Подобно цефеидам, эти источники имеют волнообразные кривые блеска и лучевой скорости – зеркальные копии друг друга. И вновь учёные не замечают сходства, приписывая колебания блеска сильно вытянутой форме звезды, попеременно светящей нам яркими и тёмными участками. Но к чему сложности, если из БТР колебания блеска двойных систем вытекают сами собой?Стоит упомянуть и объект SS 433, который не только мигает, но и выглядит, по убеждению учёных, как маяк
[2,4]. SS 433 считают быстро вращающейся звездой, пускающей из двух противоположных точек поверхности струи газа, вращающиеся вслед за звездой, как лучи прожектора в маяке. От вращения лучевая скорость струй периодически меняется, причём найденная по спектральному смещению скорость потоков газа огромна и составляет 80000 км/с – примерно 1/4 скорости света! Как рождаются столь быстрые потоки – неясно. А не проще ли считать SS 433 двойной звездой, для которой эффект Ритца особенно силён? Он и вызовет регулярные смещения спектральных линий. А орбитальная скорость звёзд будет, конечно, не 80000 км/с, а много меньше, ибо тут не работают оценки по эффекту Доплера.Поговорим теперь о пульсарах, которые тоже часто сравнивают по принципу действия с проблесковыми маячками. По современным представлениям пульсар испускает узкий радиолуч, который при быстром вращении звезды регулярно пересекает Землю
[2,4]. В такие моменты приборы регистрируют мощные радиовсплески. А БТР позволяет и пульсар считать просто двойной звездой, периодически усиливающей излучение за счёт движения по орбите и эффекта Ритца. Тот же эффект переводит оптическое излучение в радиодиапазон.Однако пульсар мигает иначе, чем цефеида, – он меняет яркость не плавно, но даёт отрывистые и мощные импульсы радиоизлучения. Столь яркие и короткие вспышки, вероятно, вызваны тем, что при движении пульсара его ускорение в некоторые моменты бывает в точности равным С2/L (пропорциональная f '/f яркость бесконечна). Это возможно в случае, если кривая лучевых скоростей пульсара настолько перекошена, что её петли заходят друг за друга [
1]. Это создаст несколько изображений пульсара: в силу неоднозначности вертикальная линия (временной срез) пересечёт кривую несколько раз. А в моменты, когда эта линия, смещаясь, касается кривой (рис. 7), яркость звезды по эффекту Ритца становится бесконечной. Но и длится момент касания предельно мало. Так рождаются резкие вспышки пульсара.Выяснилось, что периоды пульсаров плавно нарастают, хотя иногда происходят и резкие их изменения. Как в случае цефеид, это должно быть вызвано приливными силами и столкновениями, меняющими период обращения. Интересно, что наряду с обычными обнаружены и рентгеновские пульсары, посылающие к нам из глубин космоса проблески уже не радио-, а X-излучения. У них период с течением времени обычно не растёт, а падает [
4]. Вызвано это тем, что их двойные системы гораздо тесней, чем в пульсарах. Поэтому там преобладает не приливное трение, а релятивистские эффекты (предсказываемые не только ОТО, но и БТР), постепенно уменьшающие радиус и период обращения, мигания звезды.Удивляет в пульсарах и частота их импульсов, следующих через доли секунды. Любое космическое тело, крутимое с такой частотой, разорвут центробежные силы. Но для БТР огромная частота не помеха. Выше было показано, как пульсар создаёт несколько изображений, причем их число
k может достигать тысяч. И если двойная система пульсара сама входит в другую систему (рис.6.2), та умножит число изображений, а значит и частоту вспышек ещё в k раз. В свою очередь эта тройная система может входить в ещё одну и т.д. Результирующая частота вспышек, равная исходной, помноженной на коэффициент мультипликации k каждой из систем, может стать огромной. В космосе такие кратные, многоуровневые системы обычны. В отличие от БТР, легко объясняющей многие особенности пульсаров, современная их теория чем дальше, тем больше запутывается. Обнаружены, к примеру, пульсары с периодом в многие секунды, радиоизлучения вообще не способные генерировать.
Напоследок о других необычных звёздах, тоже на манер маяка вспыхивающих во тьме космической ночи – о новых и сверхновых. Как было сказано в [
1], ни к чему считать эти звёзды взрывными. Много проще допустить, что это двойная звезда даёт резкий всплеск яркости по эффекту Ритца, сама физически не меняясь. В этом убеждает отсутствие разницы в яркости и спектре новой звезды до и после вспышки [5]. Не ясно, как взрыв звезды мог бы на ней не отразиться. Странно также, что этот взрыв не уничтожает близкие звёзды-спутники, обнаруженные у новых. Это подтверждает, что взрывы новых – это такая же иллюзия, как и "взрыв" от сверхзвукового истребителя, аккумулирующий в одном миге всю энергию звука.В том, что вспышка – это лишь видимость, убеждают и колебания яркости новых, происходящие с периодом вращения звезды. Их объясняют тем, что на звезде есть яркие пятна, которые она, как прожектор маяка, поворачивает то к нам, то от нас. И снова такие допущения излишни: обращение звезды создаёт переменное ускорение, хоть и малое, но способное нарушать точный баланс aL=C2, что будет приводить к периодическому падению яркости.
А разве может взорвавшаяся звезда по мере угасания не остывать, но, как выяснили, разогреваться [
5]? Зато БТР мнимое увеличение температуры звезды предсказывает как результат открытой Белопольским [3] космической дисперсии – различия в скорости лучей света разной частоты. Сперва к нам приходит низкочастотное излучение вспышки, затем всё более высокочастотное, оцениваемое как более горячее. Огромные скорости расширения новых – тоже иллюзия, созданная эффектом Ритца. Иллюзорны и их туманности. Звезда не выбрасывает светящийся газ, но лишь засвечивает облака межзвёздного газа, с запозданием отражающие к нам свет вспышки. Это явление, названное световым эхо, не раз фиксировали возле новых [3]. Но другие туманности новых со световым эхо почему-то не связывают.Вот сколь широкий круг явлений космоса объясняет БТР. И это лишь малая часть её космических возможностей. В БТР выглядят естественными даже те наблюдения последних лет, что противоречат современной космологии и заставляют учёных говорить о неизбежности её пересмотра, о кризисе и скорой революции в физике. Не исключено, что именно БТР произведёт эту революцию. Ведь, беря на вооружение БТР, учёные решают сразу все конфликтные вопросы космоса. Наглядность, лёгкость расчётов в БТР даже неспециалисту позволяет объяснить непростые явления космоса, перед которыми пасует современная наука. Тут как в случае с Кубой, где малочисленные партизанские отряды из технически слабо оснащённых новичков благодаря идеям оказались сильней большой и хорошо вооружённой регулярной армии. Именно такое мощное идейное орудие познания космоса даёт нам в руки БТР. Будем надеяться, что светоносные идеи Ритца и сверкающие звёзды – эти маяки, светочи познания Вселенной – разгонят наконец мрак и укажут выход из лабиринта тупиков, фьордов и рифов, в который завела науку не классическая, абстрактная, тёмная физика!
С.Семиков
1. Ключ к загадкам космоса //"Инженер" 2006 №3.
2. Цесевич В.П. Что и как наблюдать на небе. М., 1984.
3. Белопольский А.А. Астрономические труды. М., 1954 (то же на
www.luchemet.narod.ru).4. Липунов В.М. В мире двойных звёзд. М., 1986.
5. Воронцов-Вельяминов Б.А. Галактики, туманности и взрывы во Вселенной. М., 1967.
Дата установки: 07.10.2006
