Էլմա Պարսամյան. Միգամածությունների աշխարհում

«Գարուն», 1967, 1

Տիեզերքի հեռուներում թափառող միգամածություններն իջան ֆոտոթիթեղին. ուսումնասիրություններն ստացան «Բևեռաչափություն և գունաչափություն» անունը, իսկ ուսումնասիրողներից մեկը՝ Էլմա Պարսամյանը, դարձավ ֆիզմաթ գիտությունների թեկնածու:
Դա ընդամենը մի քանի տարի առաջ էր:
Էլման շարունակում է զբաղվել միգամածություններով: Նրան հետաքրքրում են նաև բռնկվող աստղերը:

Միգամածությունների աշխարհում

Գիշերային երկինքը մեզ ապշեցնում է աստղերի առատությամբ: Սակայն մեր Գալակտիկայի բնակեցվածությունը բնորոշվում է ոչ միայն աստղերով, այլև՝ անզեն աչքի համար անտեսանելի միգամածություններով: Միգամածությունների աշխարհն իր բազմակերպությամբ չի կարող համեմատվել աստղերի աշխարհի հետ, բայց այստեղ էլ կան բազմաթիվ հետաքրքիր օբյեկտներ, որոնց բնույթը մինչև վերջ չի բացահայտված:
Միգամածությունները հիմնականում բաժանվում են մոլորակաձևերի և դիֆուզների: Ինչպիսի՞ն են մոլորակաձև միգամածությունները: Ոչ մի ընդհանուր բան գոյություն չունի նրանց և մոլորակների միջև. այդպես են կնքվել Նեպտուն և Պլուտոն մոլորակներին արտաքնապես նման լինելու պատճառով (թույլ կանաչավուն սկավառակ): Լուսանկարներում մոլորակաձև միգամածություններն ունեն լուսավոր սկավառակի կամ օդի ձև: Դրանք զուտ գազային միգամածություններ են: Բուն մոլորակաձև միագամածություններն ունեն 10 000 աստղագիտական միավորի կարգի շառավիղ (որպես աստղագիտական միավոր ընդունվում է Երկրագունդ-Արեգակ հեռավորությունը, այսինքն 150 միլիոն կիլոմետր): Նրանց խտությունը 104-10² իոն/սմ³ է, իսկ էլեկտրոնային ջերմաստիճանը՝ շուրջ 10 000° K: Մոլորակաձև միգա-մածություններից ամենամոտը գտնվում է 80 լուսատարի հեռավորության վրա: Դա Ջրհոսի համաստեղության մոլորակաձև հսկա միգամածությունն է: Մոլորակաձև միգամածությունների սպեկտորը բնորոշ է ջրածնի, հելիումի ռեկոմբինացիոն և թթվածնի, ազոտի, նեոնի պայծառ, արգելված գծերով: Իսկ ի՞նչ է նշանակում արգելված գծեր միգամածության սպեկտրում: Բանն այն է, որ ատոմների կողմից գծերի արձակումը կապված է արտաքին որևէ ուղեծրից դեպի ներքին ուղեծիրը` էլեկտրոնի անցման հետ: Սակայն ոչ բոլոր անցումներն են թույլատրելի, ավելի ճիշտ՝ սկզբունքորեն հնարավոր են, բայց անցման հավանականությունը շատ փոքր է: Եվ ահա մոլորակաձև միգա-մածություններում ֆիզիկական պայմաններն այնպիսին են (նյութի և ճառագայթման խտությունները փոքր են), որ նպաստում են այդ գծերի երևան գալուն: Մեկ և երկու անգամ իոնացված թթվածնի արգելված գծերը երկար ժամանակ հանելուկ էին աստղագետների համար: Դրանք վերագրվում էին նեբալիում հիպոթետիկ տարրին: Սակայն 1927 թվականին Բոուենին հաջողվեց վերծանել նեբալիումի հանելուկը: Պակաս հետաքրքիր չէ ջրածնի և հելիումի պայծառ գծերի հայտնվելու ռեկոմբինացիոն մեխանիզմը: Ո՞րն է դրա էությունը:
Մոլորակաձև միգամածությունների ամենաերևելի առանձնահատկությունը, որ նկատել էին առաջին իսկ դիտողները, այն փաստն էր, որ միգամածությունն իր պայծառությամբ շատ անգամով գերազանցում է կենտրոնական այն աստղի պայծառությունը, որը, բնականաբար, առաջ է բերում միգամածության լուսավորումը: Պարզվում է, որ մոլորակաձև միգամածություններում տեղի է ունենում ֆլյուրեսցենցիայի երևույթ, այսինքն շատ ջերմ, կենտրոնական աստղը ամենից ուժեղ ճառագայթում է սպեկտրի ուլտրամանիշակագույն մասում: Ուլտրամանիշակագույն այդ ճառագայթումը
կլանվում է ջրածնի և հելիումի ատոմների կողմից, իոնացնում դրանց և հետագայում իոնների ռեկոմբինացիայի դեպքում ազատ էլեկտրոնների հետ վերաճառագայթվում որպես ջրածնի ու հելիումի պայծառ գծեր՝ սպեկտորի տեսանելի մասում: Այդպիսով, աստղի ուլտրամանիշակագույն էներգիան, որը գտնվում է հաճախականությունների մեզ համար անտեսանելի մասում (մեր մթնոլորտն այն կլանում է, սպեկտորի այդ մասը կարելի է դիտել բարձրաթիռ հրթիռների օգնությամբ միայն), վերաճառագայթվում է տեսանելի մասում և դրանով իսկ մեծացնում միգամածության պայծառությունը: Մոլորակաձև միգամածությունները, լինելով զուտ գազային, և, քանի որ իոնացումը և ատոմների գրգռումը տեղի է ունենում միայն հիմնական մակարդակից, հանդիսանում են երկնային գրեթե միակ մարմինները, որոնց համար գոյություն ունի լուսավորման մեխանիզմի ավարտուն տեսություն: Մոլորակաձև միգամածությունների լուսավորման պրոբլեմի լուծումը կապված է Զանստրի, Համբարձումյանի, Բոուենի, Սոբոլևի անունների հետ:
Միգամածությունների հաջորդ տիպը դիֆուզ միգամածություններն են, որոնք բաղկացած են գազից և փոշուց: Նրանք ունեն կտրտված, անկանոն ձև: Դիֆուզ միգամածության օրինակ է Օրիոնի միգամածությունը, որը գտնվում է համանուն համաստեղությունում, 500 պարսեկ հեռավորության վրա (1 պս = 3.08-1018 սմ):
Օրիոնի միգամածությունը լուսավորվում է նրա կենտրոնական մասում գտնվող ջերմ աստղերի շնորհիվ: Այդ միգամածության ուսումնասիրությունը ռադիոհաճախականություններում ցույց է տվել, որ գազն ու փոշին զբաղեցնում են ոչ միայն այն մասը, որը լուսավորվում է ջերմ աստղերի շնորհիվ, այլև Օրիոնի համաստեղության ողջ տարածությունը, սակայն մենք գազի լուսավորումը չենք տեսնում, որովհետև այդ աստղերի ուլտրամանիշակագույն էներգիան չի բավականացնում միգամածության հեռավոր մասերի ատոմներն իոնացնելուն, Էմիսիոն սպեկտրից բացի, մոլորակաձև միգամածությունների սպեկտրի նման (արգելված գծերի պայծառությունների տեսակետից որոշ տարբերությամբ), դիֆուզ միգամածություններն ունեն նաև ուժեղ, անընդհատ սպեկտոր, որը երևան է գալիս լուսավորող աստղի կամ աստղերի լույսը միգամածության փոշետիպ մասնիկներում ցրվելու շնորհիվ: Անդրդադարձված այդ լույսի ուսումնասիրությունը, ամենայն հավանականությամբ, ցույց է տալիս, որ փոշու մասնիկները (մետաղային որոշ խառնուրդներով դիէլեկտրիկներ) ունեն 10-5 սմ կարգի չափեր: Գալակտիկայում զգալի քանակությամբ փոշու առկայությունը (կենտրոնացված նրա հարթությունում) ապացուցվում է ոչ միայն հեռավոր աստղերի լույսի կարմրումով, այլև որոշ ուղղություններով աստղերի թվի խիստ նվազումով: Դիֆուզ միգամածությունների մեջ կան զուտ անդրադարձնող միգամածություններ, որոնց սպեկտրում չկան բուն միգամածությանը պատկանող էմիսիոն գծեր, այլ կերպ ասած, այն հիմնականում լուսավորող աստղի սպեկտրի կրկնությունն է: Այդպիսի միգամածությունները կապված են ավելի պաղ աստղերի հետ, որոնց ուլտրամանիշակագույն մասը չի կարող հարուցել միգամածության լուսավորում: Այդ դեպքում միգամածության փոշետիպ մասնիկներում մենք դիտում ենք աստղի ցրված լույսը միայն:
Այժմ դիմենք այսպես կոչված գիսավորաձև (կոմետար) միգամածություններին, որոնց լուսավորման պրոբլեմը մինչև այժմ էլ հանելուկային է: Երկար ժամանակ գիսավորաձև միգամածությունները համարվում էին անդրադարձնող, սակայն 1954 թվականին Համբարձումյանը ուշադրություն դարձրեց այն փաստի վրա, որ այդ միգամածությունները կապված են T Ցուլի տիպի անկանոն-փոփոխական աստղերի հետ, որոնք բնորոշ են իրենց երիտասարդությամբ (1-10 միլիոն տարի), ինչպես նաև ուլտրամանիշակագույն ուժեղ ճառագայթումով, որի բնույթը մինչև այժմ պարզ չէ:
Իսկ ինչպիսի՞ն են գիսավորաձև միգամածություններն արտաքնապես: Լուսանկարներում նրանք ունեն կոնի ձև՝ գագաթում՝ կենտրոնական աստղը: Հայտնի են 3 տասնյակից ոչ ավելի այդպիսի օբյեկտներ: Դրանցից ամենահետաքրքիրը և լավ ուսումնասիրվածը Հաբբլի հռչակավոր միգամածությունն է՝ NGC 2261: Երկար տարիների ընթացքում՝ տարբեր աստղադիտարաններում բազմաթիվ դիտողների (հատկապես Լամպլանդի) հավաքած նյութերը բացահայտեցին հետաքրքիր առանձնահատկություններ, որոնք այդ միգամածությունը առանձնացրին մյուսներից: Առաջին հերթին պետք է նշել նրա անսովոր փոփոխականությունը: Ժամանակ առ ժամանակ միգամածությունում տեղի էին ունենում նրա առանձին մասերի պայծառության փոփոխություններ, որոնք չէին համահարաբերակցվում բուն աստղի պայծառության փոփոխությունների հետ՝ հաշվի առնելով այն ժամանակը, որն անհրաժեշտ է աստղից միագամածություն հեռավորությունը լույսի անցման համար: Եղել են դեպքեր, երբ միգամածության կեսը որոշ ժամանակով դիտումների համար դառնում էր անտեսանելի, իսկ այնուհետև ամեն ինչ վերականգնվում էր, զանազան ենթադրությունները, աստղի և միգամածության, միգամածության և դիտողի միջև ամպերի էկրանավորող ազդեցությունների մասին, չարդարացան: Միգամածության սպեկտրը գրեթե կրկնում է աստղի սպեկտրը, որն առաջին հերթին բերում է անդրադարձման վերաբերյալ մտքին: Սակայն անդրադարձման դեմ են խոսում մի քանի փաստեր, որոնցից ամենահիմնականն այն է, որ ուլտրամանիշակագույն ճառագայթումներում միգամածությունն աստղից շատ ավելի պայծառ է: Չպետք է մոռանալ, որ լուսավորող աստղը ջերմ չէ, ինչպես վերը քննարկված միգամածությունների դեպքում: Եվ երկրորդը, որպեսզի աստղը կարողանա առաջ բերել այդպիսի միգամածության լուսավորում, նա պետք է ծայրահեղ դեպքում 4 աստղային մեծությամբ (այսինքն մոտավորապես 40 անգամ) ավելի պայծառ լիներ, քան իրականում կա:
Բևեռաչափական ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ միգամածությունը բևեռացված է, բևեռացման բնույթը շառավղային է. բևեռացման այդպիսի տիպը բնորոշ է անդրադարձման համար, սակայն այդ նույն տիպի բևեռացում կարող է լինել և այն դեպքում, երբ լուսարձակումը տեղի է ունենում մագնիսական դաշտում ռելյատիվիստական էլեկտրոնների (որոնց արագությունը մոտ է լույսի արագությանը) ճառագայթման շնորհիվ: Բայց, եթե մեխանիզմը լիներ այդպիսին, ապա գիսավորաձև միգամածությունները պետք է ճառագայթեին նաև ռադիոդիապազոնում: Սակայն նրան-ցից ռադիոճառագայթում ստանալու բոլոր փորձերը հաջողություն չունեցան: Այսպիսով, ընդունելով, որ գիսավորաձև միգամածություններով որոշ չափով կարող է գործել անդրադարձման մեխանիզմը, այնուամենայնիվ, մենք գալիս ենք այն եզրակացության, որ գիսաստղաձև միգամածությունների լուսարձակման հիմնական մեխանիզմը մեզ հայտնի չէ: Վերջին ժամանակներս ամերիկացի գիտնական Հերբիգը մասնավոր զրույցի ժամանակ հայտնեց, որ NGC 2261 միգամածության հետ կապված աստղը ունի հովհարի ձև: Բոլորովին վերջերս պարզվեց, որ աստղակերպ այդ օբյեկտը շատ պայծառ ինֆրակարմիր աստղ է, այսինքն հիմնական ճառագայթումը տեղի է ունենում սպեկտրի ինֆրակարմիր մասում: Ըստ երևույթին, այդ օբյեկտների հետագա ուսումնասիրությունը լուսաչափության, բևեռաչափության և սպեկտրոսկոպիայի զանազան մեթոդներով կօգնի դրանց իրական բնույթը հասկանալուն:

Մեկնաբանություն

Ձեր էլ-փոստի հասցեն չի հրապարակվելու։ Պարտադիր դաշտերը նշված են *-ով