СЕЛФ

48

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

Действительно, если учесть, что синхротронное излучение всегда локализовано "в узком конусе с углом раствора

(m  и E  - масса и полная энергия частицы,  c - скорость света)" [27, стр. 538], то в случайных магнитных полях, наличие которых предполагают авторы данной концепции, распределение конусов должно усредняться с учетом случайности этих полей, что неадекватно усреднению по отношению к источнику. Следует учесть, что, например, в Галактике основное поле параллельно плоскости. "Совокупность наблюдений показывает, что Галактика обладает крупномасштабным магнитным полем, охватывающим всю Галактику и параллельным её плоскости. Регулярная составляющая этого поля в окрестностях Солнца равна 0,21 +/- 0,05 нТл (2,1 +/- 0,05 мкГс); ориентировано оно примерно вдоль спиральных рукавов. Судя по радиофону Галактики в её центральных частях, поле может быть сильнее. На регулярное поле накладываются неоднородности с основным масштабом 100 пс и магнитной индукцией 0,3 нТл (3 мкГс). Спектр неоднородностей (распределение их по размерам), видимо, тянется далеко в сторону более мелких масштабов, однако наблюдательных данных пока недостаточно, чтобы изучать мелкие неоднородности поля экспериментально" [28, стр. 152]. Учитывая, что в случае синхротронного излучения " "тормозящим" агентом служит магнитное поле, искривляющее траекторию частицы" [27, стр. 538], релятивистские электроны, излучённые звездными системами Галактики, будут находиться в различных условиях по отношению к наблюдателю на Земле. Это привело бы к тому, что некоторые области диаграмм были бы для нас тёмными, поскольку конусы излучения были бы направлены от нас, а рассеивающая способность межзвёздного газа минимальна. Чтобы по всей долготе диаграмм на рис. 12 картина локализации изофот имела одинаковую структуру, усреднённые магнитные поля должны иметь вид центральных полей вокруг звёзд Галактики как на рис. 14 и дополнительно должны быть встречно направленные поля к галактическому экватору. Такая сложная структура поля, безусловно, нереализуема, тем более, как мы видели выше, магнитное поле Галактики имеет принципиально иную структуру.

Рис. 14. Вид локально центральной структуры магнитного поля (голубые стрелки), позволяющей строить радиоизофоты с концентрациями областей источников на основе гипотезы излучения релятивистских электронов, тормозящихся в магнитном поле

Большие проблемы в концепции синхротронного излучения межзвёздной среды возникают и в количественной оценке излучения. Шкловский приводит оценку для релятивистского электрона "с энергией E = 10⁹    эВ, что соответствует энергии мягких космических лучей" [20, стр. 228]. При напряжённости поля H 10 ^-5  Тл (на три порядка выше наблюдаемой!), частота синхротронного излучения " 10⁸ Гц, "чему соответствует длина волны = 3  м. Это характерный диапазон радиоизлучения Галактики" [там же]. Не говоря уже о соответствии используемых величин параметров, какова же должна быть плотность и стабильность потока этих релятивистских электронов, чтобы обеспечивать радиоизлучение во всём объёме межзвёздного газа на протяжении очень длительного по астрономическим масштабам времени? Ведь согласно Шкловскому "энергия квантов оптического диапазона составляет 2- 3 эВ, а кванты радиодиапазона имеют энергии ещё в сотни тысяч и миллионы раз меньше" [20, стр. 257]. Конечно, когда вопрос стоит о некоторой внешней области вспыхнувшей сверхновой или о Крабовидной туманности, то все необходимые условия для синхротронного излучения вплоть до рентгеновского и выше там будут обеспечены, но в объёме межзвёздного газа подобные условия нереальны.

Рис. 15. Сравнение графика зависимости выхода люминесценции от длины волны возбуждающего света (а) с характеристикой спектра излучения релятивистского электрона в магнитном поле (b)

Причина неточности существующей физической трактовки обусловлена тем, что зависимость выхода люминесценции очень похожа на кривую спектра частот синхротронного излучения. Чтобы продемонстрировать это, мы на рис. 15а повторяем график выхода люминесценции по Вавилову, ранее представленный нами на рис. 10, а на рис. 15б приводим график характерного спектра синхротронного излучения релятивистского электрона из работы [27, стр. 281, рис. 3]. Безусловно, что такое подобие графиков при использовании известной методики "подгоночных" коэффициентов позволяет получить ассоциативный с наблюдениями результат при неточности в постановке задачи. Поэтому, только опираясь в оценке явления радиоизлучения межзвёздного газа на всю совокупность существующих сведений и знаний, можно определить, что люминесцентная природа этого явления позволяет построить значительно более точную и непротиворечивую картину процессов, хотя, повторяем, в других условиях во вселенной синхротронное излучение действительно будет иметь место.