4. Кинематическая модель

Кривая лучевых скоростей говорит о том, что излучающие области, в которых формируются смещенные спектральные линии, движутся строго в противоположных направлениях, причем строго периодически меняется и лучевая компонента скорости.

Можно было бы предположить, что SS 433 — тройная звездная система, в которой масса одной звезды много больше двух других. Период обращения менее массивных звезд равен 164 дням (см. рис. 83). Смещенные компоненты линий образуются на менее массивных спутниках, которые движутся по одной и той же орбите, строго в противофазе. А несмещенные линии образуются на центральной звезде.

Однако такая искусственная модель совершенно не выдерживает «количественной» критики. Зная скорость орбитального движения (80 000 км/с) и период обращения, по третьему закону Кеплера (формула (2)) можно найти массу центральной звезды. Она оказывается равной 1О9М0, что всего на порядок меньше массы Галактики. Эта гигантская величина никого устроить не могла. Есть и другой аргумент против такой модели.

Подсчитаем, за сколько времени свет проходит всю орбиту тройной системы по диаметру. Полный круг звезды проходят со скоростью 80 000 км/с за 164 дня. Но диаметр

Рис» 83» Тройная звездная система —

неправильная кинематическая модель SS433

меньше длины окружности в 7Г раз. Значит, свет проходит диаметр системы за время (164/3,14) х (80 000/300 000) = 14 дней. Обращение в нуль лучевой скорости у одной из звезд произошло бы на 14 дней раньше, чем у другой, что противоречит наблюдениям. Эта модель не годится из чисто кинематических соображений.

Очевидно, чтобы уменьшить массу объекта, нужно отказаться от пагубной идеи, что 164 дня — это орбитальный период.

Кинематическая модель

щены в красную сторону, а от другого — в фиолетовую. Теперь представим себе, что вся система жестко вращается вокруг некоторой оси с периодом 164 дня.

Тогда возникнет периодическое хождение линий по спектру.

Но и в этой модели масса центрального тела оказывается нереально большой. Светимость в смещенных линиях примерно в 100 раз больше светимости Солнца, а температура, судя по спектру, близка к 10 000 К, что всего в полтора раза больше, чем температура фотосферы Солнца. Размеры излучающих областей не могут быть существенно меньше, чем 10 радиусов Солнца. Радиус кольца должен быть, по крайней мере, в 10 раз больше, т. е. равен примерно 100 радиусам Солнца. Это близко к размеру земной орбиты. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 30 км/с, а газ в кольце такого же радиуса — со скоростью 80000 км/с. Масса центрального тела в такой модели должна быть в (80 000/30)2 = 7 000 000 раз больше.

Чтобы еще уменьшить массу, нужно отказаться от мысли, что 80 000 км/с — это скорость орбитального движения. Так мы приходим к правильной модели. Представьте себе, что некое тело выбрасывает в двух противоположных направлениях струи газа со скоростью 80 000 км/с. Вылетая, газ расширяется, охлаждается и рекомбинирует. При этом и возникают смещенные линии излучения.

Рис* 85* Вещество выбрасывается

в двух противоположных направлениях

Из механики твердого тела известно явление прецессии, которое состоит в том, что ось вращающегося тела при воздействии внешнего момента сил начнет периодически менять свое направление, описывая конус. Это — вынужденная прецессия. Существует и свободная прецессия. Она возникает в том случае, когда ось вращения тела не проходит через его центр масс.

В нашем случае 164-дневное вращение линии выброса струй авансом назвали прецессией, а 164-дневный период — прецессионным периодом. Сейчас никто не сомневается в этой кинематической модели, а вот о природе вращения направленных выбросов еще идут споры.

Почему мы уверены в том, что SS 433 действительно выбрасывает две струи газа с субрелятивистскими скоростями? Потому, что эти струи просто видны. Правда, не в оптическом, а в радио- и рентгеновском диапазонах (см. рис. 86). Излучение в видимом свете рождается на сравнительно близких расстояниях от центрального тела, так что рассмотреть даже в самый лучший телескоп и в самую лучшую погоду струи газа нельзя. Радиоизлучение возникает гораздо даль-

Хоть что-то знакомое

Рис. 86. Снимок SS433 в рентгеновских лучах (с борта обсерватории «Эйнштейн»)

ше, да и возможности радиотелескопов богаче. На радиоизображении просто видно, как из центральной области вылетают отдельные сгустки вещества, а направление выбросов меняется с периодом 164 дня. Так как скорость вылета нам известна, а угловое перемещение сгустков мы видим, то удалось определить расстояние до источника SS433. Оно равно 10000 световых лет, т. е. SS433 принадлежит нашей Галактике (размер Галактики — 100 000 световых лет). Такого еще в нашей Галактике не видел никто. Чтобы понять хотя бы примерно, что же происходит в этом объекте, нужна была хоть какая-нибудь зацепка, хоть что-то обычное и знакомое.