О причинах сдвигов спектральных линий звёзд

О ПРИЧИНАХ СДВИГОВ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЗВЁЗД

 

Гришаев А.А.

 

Введение.

Во второй половине 19-го столетия астрономы обнаружили, что спектральные линии звёзд сдвинуты по отношению к аналогичным линиям земных источников света. Эти сдвиги были интерпретированы как следствие линейного эффекта Допплера, имеющего место из-за приближения или удаления звезды по лучу зрения, т.е. из-за её ненулевой лучевой скорости. На основе определений лучевых скоростей делались выводы не только о движениях звёзд в Галактике, но и о динамике некоторых экзотических звёздных систем, например, спектрально-двойных звёзд.

Появление общей теории относительности высветило ещё один источник смещения спектральных линий: гравитационные эффекты. Но переписывать заново каталоги лучевых скоростей не пришлось, поскольку расчётные величины гравитационных эффектов намного меньше величин наблюдающихся эффектов. Так, относительный гравитационный сдвиг спектральных линий у света с поверхности Солнца, для наблюдателя «на бесконечности», составляет 2.1×10^-6, что эквивалентно допплеровскому сдвигу при скорости удаления, равной примерно 0.6 км/с. Типичные же наблюдающиеся сдвиги спектров соответствуют лучевым скоростям в десятки километров в секунду, а у некоторых звёзд – ещё на порядок больше.

Бесспорно, что имеют место определённые допплеровские вклады в сдвиги спектральных линий звёзд. Об этом убедительно свидетельствуют годичные вариации положений этих линий, скоррелированные с движением Земли вокруг Солнца: для звёзд, наблюдаемых вблизи эклиптики, размах этих вариаций соответствует удвоенной орбитальной скорости Земли. Но корректно ли сдвиги линий звёзд полностью приписывать действию эффекта Допплера? Как отмечалось в [1], при квантовой передаче энергии линейный эффект Допплера должен заключаться в изменении длины волны, но энергия квантов при этом изменяться не должна – т.е., при истинно допплеровском сдвиге спектральных линий, не должен изменяться их цвет. Между тем, в звёздной спектроскопии наблюдаются достаточно большие сдвиги линий, когда изменения цвета уверенно обнаруживаются. Тогда, в рамках нашего подхода, мы должны допустить, что эти сдвиги линий имеют не допплеровское происхождение.

В пользу этого допущения свидетельствует множество опытных данных. Ведь, если объяснять сдвиги линий звёзд только эффектом Допплера, то придётся иметь дело с такими странностями в статистике лучевых скоростей, которые выглядят совершенно неправдоподобно и даже мистически – соответствующие кричащие факты представлены ниже.

В свою очередь, мы предлагаем для обсуждения два до сих пор не учитывавшихся механизма, которые, как мы полагаем, являются главными источниками сдвигов спектров звёзд.

 

Заключение.

Как мы постарались показать, некоторые проблемы в звёздной спектроскопии разрешаются, если отказаться от объяснения сдвигов спектральных линий звёзд единственно действием эффекта Допплера. Предложены альтернативные объяснения: во-первых, на основе модели «плавающих» рекомбинационных спектров излучающей плазмы, и, во-вторых, на основе гипотезы о галактическом частотном пьедестале.

Отказ от интерпретации сдвигов спектральных линий звёзд единственно на основе принципа Допплера означает, что нам по-прежнему остаётся неизвестна картина лучевых скоростей, а, значит, и картина пространственных движений звёзд в Галактике. Впрочем, имеющиеся на сегодня огромные массивы данных в каталогах лучевых скоростей являются, как мы полагаем, бесценной информацией, позволяющей судить о геометрии галактического частотного пьедестала.

 

Автор очень признателен В.Н.Ключникову за любезное предоставление раритетных изданий, а В.И.Беленко, А.В.Новосёлову и А.Н.Малимону – за полезную дискуссию.

 

Ссылки.

 

1. А.А.Гришаев. Навигатор квантовых перебросов энергии.

2. О.Струве, В.Зебергс. Астрономия ХХ века. М., «Мир», 1968.

3. А.Соколов. Описательная астрономия. М., «Студенческое изд-во», 1915.

4. Д.Я.Мартынов. Курс общей астрофизики. М., «Наука», 1988.

5. А.А.Белопольский. Астроспектроскопия. Т.3 курса астрофизики в 5-ти томах. Петроград, «Научное книгоиздательство», 1921.

6. А.А.Гришаев. Иерархия частотных склонов в роли «светоносного эфира».

7. P.W.Merrill. The radial velocities of long period variable stars. Astrophys.Journal, 94, 2 (1941) 171.

8. Таблицы физических величин. Справочник под ред. акад. И.К.Кикоина. М., «Атомиздат», 1976.

9. А.А.Гришаев. О всемирном тяготении: всё ли вещество оказывает притягивающее действие?

О ПРИЧИНАХ СДВИГОВ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЗВЁЗД

 

Гришаев А.А.

 

Введение.

Во второй половине 19-го столетия астрономы обнаружили, что спектральные линии звёзд сдвинуты по отношению к аналогичным линиям земных источников света. Эти сдвиги были интерпретированы как следствие линейного эффекта Допплера, имеющего место из-за приближения или удаления звезды по лучу зрения, т.е. из-за её ненулевой лучевой скорости. На основе определений лучевых скоростей делались выводы не только о движениях звёзд в Галактике, но и о динамике некоторых экзотических звёздных систем, например, спектрально-двойных звёзд.

Появление общей теории относительности высветило ещё один источник смещения спектральных линий: гравитационные эффекты. Но переписывать заново каталоги лучевых скоростей не пришлось, поскольку расчётные величины гравитационных эффектов намного меньше величин наблюдающихся эффектов. Так, относительный гравитационный сдвиг спектральных линий у света с поверхности Солнца, для наблюдателя «на бесконечности», составляет 2.1×10^-6, что эквивалентно допплеровскому сдвигу при скорости удаления, равной примерно 0.6 км/с. Типичные же наблюдающиеся сдвиги спектров соответствуют лучевым скоростям в десятки километров в секунду, а у некоторых звёзд – ещё на порядок больше.

Бесспорно, что имеют место определённые допплеровские вклады в сдвиги спектральных линий звёзд. Об этом убедительно свидетельствуют годичные вариации положений этих линий, скоррелированные с движением Земли вокруг Солнца: для звёзд, наблюдаемых вблизи эклиптики, размах этих вариаций соответствует удвоенной орбитальной скорости Земли. Но корректно ли сдвиги линий звёзд полностью приписывать действию эффекта Допплера? Как отмечалось в [1], при квантовой передаче энергии линейный эффект Допплера должен заключаться в изменении длины волны, но энергия квантов при этом изменяться не должна – т.е., при истинно допплеровском сдвиге спектральных линий, не должен изменяться их цвет. Между тем, в звёздной спектроскопии наблюдаются достаточно большие сдвиги линий, когда изменения цвета уверенно обнаруживаются. Тогда, в рамках нашего подхода, мы должны допустить, что эти сдвиги линий имеют не допплеровское происхождение.

В пользу этого допущения свидетельствует множество опытных данных. Ведь, если объяснять сдвиги линий звёзд только эффектом Допплера, то придётся иметь дело с такими странностями в статистике лучевых скоростей, которые выглядят совершенно неправдоподобно и даже мистически – соответствующие кричащие факты представлены ниже.

В свою очередь, мы предлагаем для обсуждения два до сих пор не учитывавшихся механизма, которые, как мы полагаем, являются главными источниками сдвигов спектров звёзд.