Этапы Большого заблуждения подведём итоги

Астрофизика и ее понятия. Этапы Большого заблуждения - подведём итоги

Данная статья завершает рассмотрение последствий научной ошибки, допущенной почти сто лет тому назад при объяснении природы красного смещения галактик. Красное смещение было истолковано как свидетельство разлёта галактик после Большого взрыва, произошедшего в некоторой точке пространства. Сама эта ошибка анализируется в статье «Нарушение закона Причины и Следствия в космологии». В последующих публикациях (с общим подзаголовком «Этапы большого заблуждения») рассмотрены неудачные попытки создать общую теорию мироздания, исходя из гипотезы Большого взрыва. При разработке такой теории приходилось изменять саму концепцию большого взрыва и вводить новые гипотетические сущности (инфляция, тёмная материя, тёмная энергия и т.д.). Но непрерывно расширяющиеся наблюдательные возможности астрономии упрямо опровергали все теоретические построения, основанные на гипотезе Большого взрыва.

Усилия современной астрофизики сосредоточены в основном на следующих вопросах: инфляция, чёрные дыры, тёмная материя, тёмная энергия, квазары. Однако кроме перечисленных есть много других явлений, которые в рамках гипотезы Большого взрыва принципиально необъяснимы. Поэтому в современной космологии предпочитают об этих явлениях вовсе не упоминать. Приведём четыре примера.

Пример 2. Существование у одной галактики различных серий спектральных линий с различными красными смещениями. Согласно гипотезе Большого взрыва наличие у галактики двух серий излучения с разными красными смещениями z₁ и z₂ означает, что галактика удаляется с двумя разными скоростями v1 = cz₁ и v2 = cz₂, что невозможно.

Пример 3. Изменение расстояний между близкими космическими объектами со скоростью, превышающей скорость света. Это противоречит законам физики.

Пример 4. На фоне галактики NGC 7319 с красным смещением z_гал = 0.0225 расположен маленький объект, указанный на рис.2 стрелкой. Этот пример взят из статьи Х. Арпа «What Is Redshift». Судя по красному смещению и точечному размеру объекта, это квазар: z_кв = 2.11. Снимок сделан с Земли. Следовательно, квазар расположен между галактикой NGC 7319 и Землей, то есть ближе к Земле, чем галактика. Но согласно гипотезе Большого взрыва расстояние до объектов пропорционально их красному смещению. Поэтому квазар должен быть не ближе к Земле, а почти в сто раз дальше, чем галактика: z_кв / z_гал = 2.11/0.0225 = 93.7 ~ 100.

Теория, способная объяснить практически все наблюдения, связанные с красным смещением, есть. Она была разработана в конце 20-го века и полностью опубликвана в 1995 году. Но, как это происходит со всеми теориями, альтернативными ОТО, проигнорирована официальной наукой. Приведём краткое изложение основных результатов этой теории.

По причине мерцающего излучения ночного неба в спектрах далеких галактик доминирует не излучение звёзд, а излучение газа, аккрецирующего на ядро галактики из межгалактического пространства. В большинстве случаев основной вклад в красное смещение галактик вносит доплеровский компонент. До расстояний порядка 10^-3 от радиуса галактики гравитационным компонентом красного смещения можно пренебречь. Поэтому красное смещение z несёт информацию о скорости падения газа в направлении ядра в момент излучения. В спектр галактики попадает излучение преимущественно из узкого сферического эмиссионного (т.е. излучающего) слоя (рис.3). Чем дальше от наблюдателя галактика, тем ближе к центру галактики расположен эмиссионный слой. Ошибочность гипотезы Большого взрыва заключается в том, что излучение эмиссионного слоя было принято за излучение удаляющейся галактики. На самом деле удаляется от наблюдателя не галактика, а излучающий газ в эмиссионном слое.

Красное смещение излучения, исходящего из эмиссионного слоя, зависит не только от расстояния r до галактики, но и от массы галактики М: (B – константа). Поэтому для двух рядом расположенных галактик красное смещение будет больше у той галактики, масса которой меньше. Это косвенно подтверждается фотографиями взаимодействующих объектов. Если допустить естественное предположение, что у объекта с меньшей массой видимый диаметр также будет меньше, то красные смещения на рис.4 становятся понятными.

При первом знакомстве с формулой (1) вывод «для двух рядом расположенных галактик красное смещение будет больше у той галактики, масса которой меньше», вызывает недоумение. Приведём качественное пояснение физического смысла этой формулы. Дело в том, что красное смещение определяют по линиям спектра. А линии спектра создаются излучением из эмиссионного слоя (рис.3). Расстояние эмиссионного слоя от центра галактики пропорционально квадрату массы галактики М². Поэтому, если у одной из двух галактик масса в два раза меньше, то её излучающий слой будет в 4 раза ближе к центру, чем у более массивной галактики. Расчёт показывает, что в этом случае аккрецирующий газ в эмиссионном слое меньшей галактики имеет более высокую скорость и его красное смещение будет больше, чем у более массивной галактики. Учёт всех этих соотношений и приводит к формуле (1).

Пример 1. На рис.2 показаны взаимодействующие объекты с разными массами. Поэтому их красные смещения разные.

Пример 2. Существование у одной галактики различных серий спектральных линий с различными красными смещениями объясняется тем, что у галактики может быть несколько разных эмиссионных сфер (рис.5). Количество эмиссионных сфер зависит от распределения массы звёзд и межзвёздного газа по объёму галактики.

Пример 3. Расстояния до двух объектов, близко расположенных на небесной сфере, в настоящее время определяются не по формуле (1), а по формуле Хаббла z = H•r/c. Постоянная Хаббла Н находится усреднением для совокупности галактик разных масс. Поэтому расстояния до двух конкретных объектов могут оказаться как завышенными, так и заниженными. В примере 3 расстояния до объектов завышены. Это создаёт иллюзию изменения расстояний между этими объектами со скоростью, превышающей скорость света.

Известен пример, когда расстояние до далёких массивных галактик оказалось заниженным. Именно по этой причине возникла иллюзия, что расширение Вселенной на её дальних рубежах ускоряется. Данная иллюзия была воспринята официальной наукой как реальный факт. Это послужило основанием для введения очередной гипотетической сущности – тёмная энергия.

Пример 4. Из формулы (1) следует, что если известны красные смещения двух равноудалённых галактик, то можно найти соотношение их масс. В примере 4 это даёт М_кв / М_гал ~ 10^-4. То есть квазар на снимке – это не слишком массивный объект, т.к. его масса почти в десять тысяч раз меньше массы основной галактики. По-видимому, это карликовая галактика-спутник, заснятая на фоне основной большой галактики.

Из фотографии в примере 4 следует, что квазар не обязательно грандиозное явление. Это может быть и галактика сравнительно небольшой массы. Ведь квазаром в настоящее время называют любой точечный объект с большим красным смещением. А огромная мощность излучения квазара и наблюдаемая иногда колоссальная амплитуда изменения излучения, объясняются просто завышенным расстоянием до этого объекта. Завышение расстояния на два порядка (как в примере 4) приведёт к завышению мощности энергетических явлений на 4 порядка. Вот вам и космический монстр!

Замечание. У галактики Млечный Путь также есть подобный спутник – крупное шаровое скопление М22. Его масса составляет 7•10⁶ солнечных масс. Масса Галактики оценивается в 5•10¹¹ масс Солнца. В этом случае также М_скопл / М_гал ~ 10^-4. Следовательно, с соответствующего расстояния из космоса шаровое скопление на фоне галактики будет смотреться как квазар.

В примерах 1- 4 приведены случаи, в которых применение закона Хаббла приводит к противоречиям. Однако это не означает, что закон Хаббла всегда приводит к ошибочным результатам. Формулу Хаббла, для определения расстояния r по красному смещению z допустимо применять в двух случаях:

1) Для близких галактик. В спектрах близких галактик доминирует излучение звёзд, а не излучение газа, аккрецирующего из межгалактического пространства на ядро галактики. Характерной особенностью спектров близких галактик является отсутствие в них линий излучения. При этом надёжный результат при применении формулы Хаббла получается при r > 5•10⁷св. лет, так как при меньших расстояниях красные смещения отражают собственную скорость галактики (в среднем порядка 300 км/с).

2) В случае ярчайших галактик скоплений с массой М _5•10¹¹ масс Солнца и диаметром D_10²⁰м на интервале расстояний 5•10⁷ < r < 4•10⁹ св. лет. Для галактик меньших масс применение формулы Хаббла приводит к завышению расстояния до галактики, тем большему, чем меньше масса галактики. Поэтому расстояние до скоплений галактик нужно определять по красному смещению ярчайших галактик скопления, а не по усреднённому смещению.

Ограничение применимости формулы Хаббла по критерию дальности галактики (r лет) определяется тем, что для очень далёких галактик заметную роль начинает играть гравитационная компонента красного смещения. Формула Хаббла применима до тех пор, пока основной вклад в красное смещение галактики вносит доплеровский компонент, а гравитационным компонентом можно пренебречь. На рис.6 показаны графики доплеровской и гравитационной компонент красного смещения для массивной галактики за границей r = 4•10⁹ св. лет. По оси абсцисс отложен логарифм расстояния до галактики, по оси ординат - красное смещение.

Как видим, начиная с некоторого расстояния, гравитационная компонента становится доминирующей. Подробнее об этом см. Закон Хаббла. В связи с увеличившимися техническими возможностями астрономии сейчас наблюдают космические объекты на расстояниях гораздо больших, чем расстояние r = 4•10⁹ св. лет, до которого применима формула Хаббла. А, между тем, эти наблюдения продолжают обрабатывать по формуле Хаббла. Естественно, целостная картина мира получается искажённой.

1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. Публикация проекта, 15 января 2015 года
3. Автор статьи Л.М. Топтунова
для проекта 'Астрогалактика'