Cтраница 2
Видимая величина ярчайшей звезды в перемещающейся площадке является стационарной случайной функцией, если площадка перемещается вдоль параллели галактической широты, так как распределение звезд по видимым величинам в площадках с одинаковой галактической широтой можно считать неизменным. Но если площадка перемещается так, что ее галактическая широта изменяется, то рассматриваемый случайный процесс будет нестационарным, условия перестают быть неизменными, с уменьшением галактической широты число звезд в площадке возрастает и изменяется их распределение по видимым величинам. [16]
Не известно, насколько Эйнштейн был знаком с этими идеями в 1917 г. и в какой степени они на него повлияли. Он писал, что распределение звезд, возможно, однородно, если его усреднить по достаточно большому масштабу. Эйнштейн отвергал идею, согласно которой Вселенная, состоящая из звезд, может быть изолированным островом в асимптотически плоском пространстве, поскольку частица, покинувшая такую систему, будет двигаться, сохраняя свои инерциальные свойства на сколь угодно большом расстоянии от остального вещества, что противоречит принципу Маха. Первоначально Эйнштейн предположил, что вне вещества метрика может становиться сингулярной, но позже он нашел более изящное решение - однородный замкнутый мир. [17]
Как и для Роберта Льюиса Стивенсона, движение - главное для звезды в скоплении. Мы хотим выяснить, каким образом эволюционирует распределение звезд при наступлении гравитермической неустойчивости. [18]
Спиральные ветви галактики так или иначе связаны с ее ядром. Ядра галактик, их центральные части - не просто области повышенной плотности распределения звезд. В последние годы получено много фактов, говорящих о высокой активности ядер галактик. Наблюдения, проведенные в широком диапазоне спектра - от радиоволн до рентгеновских лучей, показали, что мощность излучения ядер галактик заметно изменяется за несколько месяцев или даже недель. Расчеты показывают, что это связано с процессами, происходящими в малом объеме. В результате этих процессов выделяется энергия, значительно превышающая ту, которая выделяется при самых мощных взрывах звезд. Особенно сильно проявляет себя активность ядер галактик в радиодиапазоне, поэтому такие галактики получили название радиогалактик. Наблюдаются и другие типы галактик с активными ядрами. [19]
Мандельброт получил случайные фракталы канторовской пыли в трехмерном пространстве, которые поразительно напоминают распределение звезд во Вселенной. Иерархия звездных скоплений, сверхскоплений и скоплений сверхскоплений наводит на мысль о том, что и вся Вселенная в той или иной мере обладает структурой, близкой к структуре случайного фрактала. [20]
В главе 9 мы как-то пренебрегаем тем обстоятельством, что нам известно о существовании межзвездной материи. Вне всякого сомнения, ее распределение должно быть, по меньшей мере, таким же иррегулярным, как и распределение звезд. Более того, представление о невозможности определения плотности относится в большей степени именно к межзвездной, а не к звездной материи. В подтверждение приведу выдержку из статьи де Вокулера [104]: Принимая во внимание то, что видимая материя образует ярко выраженные сгустки и кластеры во всех масштабах, трудно поверить в то, что невидимый межгалактический газ однороден и равномерно распределен... [21]
Фракталы по-новому осветили знаменитый парадокс Олберса. В соответствии с этим парадоксом не понятно, почему ночью небо не освещено равномерно, в то время как равномерно распределение звезд во Вселенной. [22]
Эта функция аналогична диэлектрической проницаемости в электродинамике сплошных сред. Ее обратная величина l / g ( p, k) характеризует степень отклика гравитационного поля на малое изменение в распределении звезд. Отметим, что при возмущениях функции распределения с очень малой длиной волны, имеющих место при больших значениях k, отклик поля становится слабым. Это, очевидно, связано с тем, что вовлеченная в возмущение масса мала и масштаб взаимной компенсации возмущений также становится все меньше. [23]
В истории каждой галактики была короткая, но полная событиями эпоха, когда ее вещество в виде облака газа, только что выделившегося из газового протоскопле-ния, сжималось под действием собственной гравитации. В этом процессе рождались первые звезды, формировались подсистемы ( такие, как плоская и сферическая подсистемы нашей Галактики), устанавливалось распределение звезд по скоростям. [24]
В этом обзоре нельзя не упомянуть о результатах применения радиоастрономии при определении астрофизических температур, но в данном случае приходится иметь дело с вопросами, еще менее изученными, чем те, о которых шла речь ранее. Интенсивности в непрерывном спектре радиоизлучения были использованы для определения серий изофот для нашей галактической системы, а так как эти изофоты соответствуют распределению звезд, наблюдаемому в системе, кажется вероятным, что они в основном звездного происхождения. [25]
Запустим через звездную систему массивную звезду. Как было показано в предыдущей главе, даже в случае симметричной и однородной системы произойдет отклонение пробной звезды теми флуктуаииями, которые она сама наводит в распределении звезд. Эти флуктуации предполагают обмен энергией и импульсом между системой и пробной звездой. Поскольку полные энергия и импульс сохраняются, отклонение пробной звезды можно найти, вычислив созданное ею в системе изменение. [26]
Все точки зрения, если их принимать догматически, чужды духу науки, и каждую из них можно опровергнуть, показав, что она не принимает во внимание все стороны вопроса. Те, кто приветствует идею о начале, забывают, что с уверенностью можно утверждать лишь существование состояния высокой плотности материи, совершенно отличного от известного нам распределения отдельных звезд; можно усомниться, что в таком состоянии применимы представления о - пространстве и времени, поскольку эти представления самым тесным образом связаны с характером разреженной системы звезд. Поэтому начало относится лишь к нашей способности описвгвать положение вещей с помощью аппарата привычных нам понятий. [27]
Диаграммы цвет - звездная величина для шаровых ( слева и рассеянных ( справа скоплений. [28] |
В Галактике их насчитывается около 500, причем они сильно разбросаны по галактической широте. Шаровые скопления являются прорелаксировавшими связанными системами в том смысле, что гравитационное поле самого скопления удерживает в нем звезды, а время его существования достаточно велико, чтобы распределение звезд по скоростям и расстояниям от центра благодаря гравитационному взаимодействию успело стать равновесным. Как правило, радиусы этих скоплений равны примерно 10 пс, а параболические скорости ( 2GM / R) составляют всего 10 км / с. В шаровых скоплениях нет межзвездного газа, и это неудивительно, поскольку они являются очень старыми системами ( / 1010 лет) с низкими параболическими скоростями. Кроме того, поскольку скорости их движения перпендикулярно плоскости Галактики велики ( около 100 км / с), даже если газ не испарился из скопления, он наверняка был выметен давлением межзвездного газа при прохождении через диск Галактики. [29]
Значение исследования спектров колебаний дисковых моделей ( 1) заключается главным образом в том, что по ним автоматически устанавливаются собственные частоты любой составной модели. Однако и сами по себе функции распределения ( 1) представляют некоторый практический интерес, хотя на первый взгляд кажется, что они не могут дать никакой информации относительно поведения реальных звездных систем: последние характеризуются, например, убывающим распределением звезд по скоростям. [30]