Нестаціонарність матерії у Всесвіті
Ще відносно недавно астрономи не враховували нестаціонарність матерії у Всесвіті. Вони вважали, що космічні об'єкти мало змінюються з часом, а зірки і галактики розвиваються дуже повільно, без істотних змін. І, хоча були відомі змінні зірки, що відрізняються частими змінами блиску, а також спалахи нових і наднових зірок, що супроводжуються вивільненням величезних кількостей енергії, всі ці явища представлялися епізодичними, які не мають принципового значення.
Але, виявилося, що явища нестаціонарності – це закономірні етапи еволюції матерії у Всесвіті, які грають надзвичайно важливу роль у розвитку космічних об'єктів. Було виявлено цілу низку явищ у Всесвіті, пов'язаних з виділенням колосальних кількостей енергії.
Виявилося, що деякі галактики є джерелами потужного радіовипромінювання. Одна з таких радіогалактик (Лебідь-А) знаходиться у районі сузір'я Лебедя. Її радіовипромінювання, що приймається на Землі, має таку ж потужність, як радіовипромінювання спокійного Сонця, хоча до Сонця всього близько 8 світлових хвилин, а до галактики у Лебеді близько 700 мільйонів світлових років.
У сузір'ї Тельця є невелика газова крабоподібна туманність. В результаті спостережень виявилося, що гази, які входять до її складу, розлітаються з колосальною швидкістю 1000 км/с. Мабуть, це наслідок вибуху величезної сили, який стався приблизно 965 років тому, коли вся речовина крабовидної туманності була сконцентрована в одному місці. У літописах тих часів розповідається, що навесні 1054 р. у сузір'ї Тельця спалахнула зірка. Протягом 23 діб вона сяяла так яскраво, що була добре помітна на денному небі при світлі Сонця. Ці факти свідчать про те, що крабоподібна туманність є залишком спалаху наднової зірки.
Крабоподібна туманність є надзвичайно потужним джерелом радіовипромінювання. Взагалі будь-який космічний об'єкт, будь то галактика, зірка, планета або туманність, якщо його температура вище абсолютного нуля, повинен випромінювати електромагнітні хвилі в радіодіапазоні – так зване теплове радіовипромінювання. Дивне полягало в тому, що радіовипромінювання Крабовидної туманності було в багато разів потужнішим від теплового радіовипромінювання, яким вона мала б мати відповідно до своєї температури.
Виникає два питання: який фізичний механізм радіовипромінювання галактик і звідки береться енергія, необхідна для підтримки цього випромінювання? Ось тоді і було зроблено одне з найвидатніших відкриттів у сучасній астрофізиці, відкриття, яке дало ключ до розуміння фізичної природи нестаціонарності матерії у Всесвіті. Було розроблено теорію нетеплового електромагнітного випромінювання космічних об'єктів, яке породжується рухом дуже швидких електронів у магнітних полях. Таке випромінювання отримало назву синхротронного. Надалі з'ясувалося, що таку природу має радіовипромінювання радіогалактик.
Що ж до джерела енергії, то в Крабовидній туманності таким джерелом був спалах наднової зірки. На радіогалактиках джерелом їхньої енергії, очевидно, служать активні фізичні процеси, які відбуваються у ядрах цих зоряних систем. Нерідко в ядрі зосереджено значну частку випромінювання всієї галактики. Є ядро і у Нашої Галактики. Як показали радіоспостереження, із нього відбувається безперервне виділення водню. За рік викидається маса газу, що дорівнює півтори масам Сонця.
Так, наприклад, в галактиці М82 спостерігається розліт газових струменів на всі боки від ядра зі швидкостями до 1500 км/с. Очевидно, це явище пов'язане із вибухом, який стався кілька мільйонів років тому в ядрі цієї зіркової системи. За деякими підрахунками, його енергія була воістину колосальна - вона відповідає енергії вибуху термоядерного заряду з масою, що дорівнює масі кількох десятків тисяч Сонців. Щоправда, останнім часом щодо вибуху у М82 висловлюються певні сумніви. Однак відома ще ціла низка галактик, в ядрах яких відбуваються надзвичайно потужні нестаціонарні перетворення матерії.
