Сверхсветовой источник в Галактике

К.А.Постнов

Видимые движения со скоростью, превышающую скорость света (c300 000 км/с) наблюдаются с начала 70-х гг. от ряда внегалактических радиоисточников (например, квазаров 3С 279 и 3С 273). Хорошо известно, что реальные физические тела не могут двигаться со сверхсветовыми скоростями, так что наблюдаемый эффект является иллюзией, объяснение которой было дано еще в 1966 г. английским астрофизиком Мартином Рисом задолго до открытия сверхсветовых источников. Физически эффект объясняется просто. Представим, что имеется выброс (струя) вещества из центра некоторого источника, движущийся с некоторой достаточно большой (но естественно, досветовой) скоростью под некоторым углом к лучу зрения. Измеряемая величина есть скорость движения проекции выброса на картинную плоскость (т.е. плоскость перпендикулярную к лучу зрения). Очевидно, что принимаемый через равные промежутки времени сигнал от более близких к наблюдателю частей струи испускается в последовательно более поздние моменты собственного времени, по сравнению с сигналом из неподвижного центра. Следовательно, измеряемая наблюдателем проекция скорости будет больше скорости, вычисляемой когда ближняя часть струи и центр наблюдаются в один и тот же момент собственного времени. При подходящей ориентации видимая скорость становится в (Лоренц-фактор) раз больше истинной скорости движения v. В ряде случаев наблюдается Лоренц-фактор порядка 10. Многочисленные сврхсветовые источники, таким образом, являются доказательством существования релятивистских выбросов из ядер галактик и квазаров. До недавнего времени релятивистские выбросы со скоростью 0.26&nbs;c (т.е. =1.04) только уникальная двойная система SS433. В начале 1994 г. Мирабель и Родригес по наблюдениям на радиотелескопе VLA открыли релятивистсике выбросы от жесткого рентгеновского транзиентного источника GRS 1915+105. После мощной рентгеновской вспышки, во время которой светимость составляла 10⁵ cветимостей Солнца, в источнике образовалась пара расширяющихся радиопятен разной интенсивности. Если предположить, что пятна соответствуют двум симметрично направленным струям, по их относительной яркости и видимому движению можно получить оценку истинной скорости и найти верхний предел расстояния до источника. Оно оказалось равным 13.7 кпс, а нижний предел на скорость движения около 0.323 c. К сожалению, источник находится в плоскости галактик и поглощение в оптике достигает 20 звездных величин, так что невозможно независимо проверить расстояние до него традиционными оптическими методами. Определение расстояния в 12.5 кпс было сделано по нейтральному водороду, а скорость движения струи оказалась равной 0.92 c при угле наклона к лучу зрения в 70^o. Таким образом, в Галактике существует целый ряд "мини-квазаров", активность которых связна, по-видимому, с процессами сверхкритической аккреции на нейтронную звезду или черную дыру звездной массы в центре тесной двойной системы на поздних стадиях эволюции.

(По материалам журнала Nature)