ՀՍՀ/Կոսմոգոնիա

Վիքիդարանից՝ ազատ գրադարանից
Jump to navigation Jump to search
Կոսմիկական ճառագայթում Հայկական Սովետական Հանրագիտարան

Կոսմոգոնիա

Կոսմոդեմյանսկայա


[ 606 ] ԿՈՍՄՈԳՈՆԻԱ, տիեզերածնություն (< կոսմոս և հուն, γονή – ծագում), գիտություն երկնային մարմինների և նրանց համակարգերի ծագման ու զարգացման մասին։ Կ–ի եզրակացությունները հիմնվում են աստղագիտության այլ ճյուղերի և առաջին հերթին՝ աստղաֆիզիկայի, ինչպես նաև ֆիզիկայի, երկրաբանության, երկրաֆիզիկայի ու երկրաքիմիայի տվյալների վրա։ Կ–ի խնդիրներն են. 1. մոլորակների և մոլորակային համակարգերի, 2. աստղերի, միգամածությունների և աստղային համակարգերի ծագման ու զարգացման օրինաչափությունների բացահայտումը։ Սակայն այդ պրոբլեմներից յուրաքանչյուրի ուսումնասիրությունը չի կարող կատարվել մյուսից անկախ։ Քանի որ մոլորակային համակարգի կենտրոնական մարմինը աստղ– Արեգակն է, որի ձգողության ազդեցությամբ կատարվում է մոլորակների շարժումը, պարզ է, որ մոլորակների ծագման ու զարգացման օրինաչափությունները պետք է սերտ կապի մեջ գտնվեն աստղերի ծագման ու զարգացման օրինաչափությունների հետ։ Մոլորակային Կ. և աստղային Կ. անցյալում զարգացել են մեկը մյուսի հետ ոչ շատ կապակցված, որը պատճառ է կոսմոգոնիական նախկին բազմաթիվ տեսությունների անհաջողության։ Սովետական գիտության մեջ Կ–ի այդ երկու ճյուղերում վերջին տարիներս ավելի ու ավելի սերտ համագործակցություն է նկատվում։

Կ. գիտական մատերիալիստական աշխարհայացքի զարգացման համար ունի հսկայական նշանակություն։ Այն կստանա նաև մեծ գործնական նշանակություն, քանի որ զբաղվում է նաև Երկիր մոլորակի ծագման և զարգացման օրինաչափությունների ուսումնասիրմամբ, որոնց պատմական ընթացքի պարզաբանումը կհեշտացնի երկրի ներքին կառուցվածքին վերաբերող շատ հարցերի լուծումը։ Արեգակի ֆիզիկայի գործնական շատ հարցեր նույնպես սերտորեն կապված են այդ լուսատուի զարգացման պատմության հետ։

Մարդու աշխարհայացքի համար իր մեծ նշանակությունն ունենալու պատճառով, Կ. միշտ եղել և մնում է գաղափարական սուր պայքարի թատերաբեմ գիտության ու կրոնական պատկերացումների, մատերիալիզմի ու իդեալիզմի, գիտական նոր գաղափարների և իրենց դարն ապրած հին տեսակետների միջև։ Կապիտալիստական երկրների գիտնականները կոսմոգոնիական հարցեր դիտարկելիս հաճախ սահմանափակվում են մտացածին իդեալիստական սխեմաներով, որոնք մեծ մասամբ կտրված են իրականությունից և հակասում են դիտումների տվյալներին։ Բոլորովին հակադիր ուղղությամբ է ընթանում Կ–ի զարգացումը ՍՍՀՄ–ում և սոցիալիստական այլ երկրներում։ Ղեկավարվելով դիալեկտիկական մատերիալիզմի մեթոդով, բազմակողմանիորեն օգտագործելով դիտումների ընդարձակ նյութը՝ գիտության այդ ճյուղում սովետական գիտնականները հասել են զգալի հաջողությունների։ Երկնային մարմինների զարգացման գաղափարն ընկած է ՍՍՀՄ–ում տարվող աստղագիտական աշխատանքների հիմքում։ Կոսմոգոնիական պրոբլեմների լուծման համար աստղագիտական տվյալների հետ միաժամանակ ավելի ու ավելի լայնորեն են օգտագործվում Երկրի մասին եղած այլ գիտությունների տվյալները։

Կոսմոգոնիական պրոբլեմների յուրահատկությունը, որի հետևանքով էլ նրանք չափազանց դժվար են, այն է, որ երկնային մարմինների զարգացման ընթացքը (բացառությամբ պայթյունային բնույթի տիեզերական երեույթների, օրինակ, նոր և գերնոր աստղերի բռնկումը) սովորաբար տևում է միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներ, այսինքն՝ այնպիսի ժամանակամիջոցներ, որոնց հետ համեմատած մարդկային հասարակության մեջ աստղագիտական դիտումների ու աստղագիտության զարգացման ամբողջ ժամանակաշրջանը չափազանց կարճ է։ Երկնային մարմիններում (աստղերում, աստղային համակարգերում, մոլորակներում) տեղի ունեցող փոփոխությունների ճնշող մեծամասնությունն այնքան դանդաղ է ընթանում, որ մեր դիտումները (որոնց տևողությունը չափվում է տարիներով և միայն լավագույն դեպքում՝ հարյուրավոր տարիներով) կարողանում են արձանագրել երկնային մարմինների միայն որոշակի, ըստ էության ակնթարթային դրությունը, և որոշ դեպքերում էլ դիտման պահին այդ դրության փոփոխության ուղղությունը։

Գիտական Կ. ծագել է XVII և XVIII դդ. աստղագիտության մեջ արեգակնային համակարգի մարմինների շարժման բացատրության բնագավառում ձեռք բերած մեծ նվաճումների հիման վրա։ Տիեզերական ձգողության ուժի շնորհիվ հնարավոր եղավ մոլորակների և արբանյակների շարժման կանխատեսումը ինչպես նախօրոք՝ երկար ժամանակ առաջ, այնպես էլ նրանց՝ անցյալում ունեցած դասավորության հաշվումը։ Այս հանգամանքը XVIII դ. վերջին և XIX դ. սկզբին աստղագետներին բերեց այն եզրակացության, որ ելնելով ելակետային վիճակի մասին ունեցած որոշակի ենթադրություններից, մեխանիկայի օրենքների հիման վրա կարելի է բացատրել արեգակնային համակարգի ժամանակակից կառուցվածքը։ Գերմանացի փիլիսոփա Ի. Կանտը և ֆրանսիացի աստղագետ և մաթեմատիկոս Պ. Լապլասը առաջադրեցին հիպոթեզներ, որոնցով նրանք ցանկանում էին տալ մոլորակային համակարգի ծագման նկարագիրը։ Արդեն Կանտի և Լապլասի հիպոթեզների հանդես գալու փաստը այն ժամանակ մի հուժկու հարված էր ինչպես կրոնական պատկերացումներին, ըստ որոնց Երկիրը և մյուս աշխարհները ստեղծել է արարիչը, այնպես էլ Տիեզերքի ստատիկական և անփոփոխ կառուցվածքի մետաֆիզիկական պատկերացմանը։ Բնութագրելով բնության անփոփոխության պատկերացման փոխարինումը աշխարհում գոյություն ունեցող ամեն ինչի փոփոխման պատկերացմամբ, Ֆ. Էնգելսը գրում էր. «Բնության նկատմամբ այս քարացած հայացքի մեջ առաջին ճեղքը բացեց ոչ թե բնախույզը, այլ փիլիսոփան։ 1755-ին հրատարակվեց Կանտի «Երկնքի համընդհանուր բնապատմությունն ու տեսությունը»։ Առաջին հարվածի հարցը վերացվեց. Երկիրը և ամբողջ արեգակնային համակարգը, պատկերացան որպես ժամանակի մեջ գոյացած մի ինչ–որ բան» (Ֆ. Էնգելս, Բնության դիալեկտիկա, 1950, էջ 13)։

Կանտի և Լապլասի հիպոթեզները գիտական Կ–ի կառուցման առաջին հսկա քայլերն էին, որոնք մինչև այժմ էլ տիեզերագիտության համար իրենց արժեքը չեն կորցրել։

Ինչպես Կանտը, այնպես էլ Լապլասը ուշադրություն դարձրին մոլորակային համակարգերի շարժումների հետևյալ երեք հիմնական հատկություններին. 1. մոլորակների ուղեծրերի հարթությունները խավարածրի հարթության հետ կազմում են փոքր անկյուններ, 2. մոլորակների ուղեծրերը էլիպսներ են, որոնց էքսցենտրիսիտետները համեմատաբար փոքր են, այսինքն՝ այդ ուղեծրերը շրջանագծերից քիչ են տարբերվում, 3. մոլորակների շարժումն Արեգակի շուրջը և Արեգակի պտույտն իր առանցքի շուրջը տեղի են ունենում միևնույն ընդհանուր ուղղությամբ։ Բացի դրանից հայտնի էր, որ մոլորակների արբանյակները (այն ժամանակ հայտնի) օժտված էին մոլորակային համակարգի նշված երեք հատկությունների նման հատկություններով։ Կանտի և Լապլասի հիպոթեզները առաջին հերթին պետք է բացատրեին արեգակնային համակարգի կառուցվածքի այդ առանձնա հատկությունները։

Ըստ Կանտի, Արեգակը մի ժամանակ շրջապատված է եղել միգամածությունով, որը կազմված է եղել Արեգակի շուրջը տարբեր ուղղություններով քաոսաբար շարժվող մասնիկներից։ Մասնիկների փոխադարձ բախման պատճառով ժամանակի ընթացքում այդ շարժումը կանոնավորվել է, և միգամածությունն սկսել է պտտվել Արեգակի շուրջը։ Այդ պտտվող միգամածությունից հետագայում առաջացել են [ 607 ] մոլորակները։ Լապլասը խուսափեց Կանտի այն սխալից, ըստ որի ենթադրվում էր, որ քաոսային շարժվող միգամածությունն իբր մասնիկների փոխադարձ ազդեցությամբ և միայն Արեգակի ձգողությամբ կսկսի պտտվել։ Այդ ենթադրությունը հակասում էր պտտման մոմենտի պահպանման օրենքին։ Լապլասը ենթադրում էր, որ սկզբնական շիկացած միգամածությունը իրենից ներկայացրել է արագ պտտվող Արեգակի չափազանց ընդարձակ մթնոլորտ, որի շնորհիվ էլ օժտված է եղել անհրաժեշտ պտտման մոմենտով։ Այդ սկզբնական միգամածությունից հետագայում մոլորակների առաջացման բացատրությունը երկու հիպոթեզներում էլ ըստ էության նույնն է։

Ըստ Լապլասի պատկերացման, շիկացած պտտվող գազային միգամածությունը, որն իր չափերով պետք է գերազանցեր այժմյան ամբողջ մոլորակային համակարգը, պետք է ունեցած լիներ տափակ ձև։ Սառելու և դեպի կենտրոն ունեցած ձգողության հետևանքով ժամանակի ընթացքում այդ միգամածությունը սեղմվել է։ Պտտման մոմենտի պահպանման օրենքի հետևանքով պտտման արագությունը, հետևաբար և գծային արագությունը, հասարակածում մեծացել է. դրա հետևանքով մեծացել է նաև միգամածության տափակությունը։ Հետագայում պտտման արագության մեծացման պրոցեսում պետք է հասներ այնպիսի պահ, երբ հասարակածում կենտրոնախույս ուժը հավասարվեր միգամածության՝ դեպի կենտրոն ունեցած ձգողության ուժին։ Այդ բանի հետևանքով միգամածությունից նրա հասարակածային մասում անջատվել է մի շերտ, որը կազմել է նրա շուրջը պտտվող մի գազային օղակ։ Շարունակվող սեղմման հետևանքով այդ պրոցեսը կրկնվել է, և անջատվել են մի շարք օղակներ։ Նրանցից յուրաքանչյուրն իր բաղադրիչ մասնիկների փոխադարձ ձգողության ուժի ազդեցությամբ հավաքվել է մի գնդաձև մարմնում՝ մոլորակում, որը սկզբում եղել է շիկացած, բայց ջերմության առաքման հետևանքով հետագայում սառել է։ Իսկ միգամածության կենտրոնական մասը, սեղմվելուց ու մի շարք օղակների անջատումից հետո ընդունել է կոմպակտ աստղի՝ Արեգակի տեսք, իր այժմյան ծավալով։ Արբանյակների առաջացումը բացատրվել է օղակների անջատման նման պրոցեսով, այս անգամ այդ օղակները անջատվել են մոլորակներից։

Հետագայում, սակայն, պարզվեց, որ Լապլասի հիպոթեզը իր նախնական տեսքով ի վիճակի չէ բացատրել արեգակնային համակարգի մի շարք առանձնահատկություններ։ Այսպես, օղակների անջատումից հետո, որոնցից հետագայում առաջացել են մոլորակները, Արեգակը զանգվածի մեծ մասի հետ իր մեջ պետք է պահպաներ նաև պտտման մոմենտի զգալի մասը։ Դրա շնորհիվ Արեգակը իր ներկա դրությամբ ևս պետք է օժտված լիներ շատ մեծ պտտման մոմենտով և պտտվեր այնքան արագ, որ արեգակնային հասարածակի վրա կենտրոնախույս ուժն իր մեծությամբ համեմատելի լիներ ծանրության ուժի հետ։ Հակառակ դրան, Արեգակը մի դանդաղ պտտվող աստղ է, որի հասարակածում կենտրոնախույս ուժը ծանրության ուժի համեմատությամբ արհամարհելի փոքր է։ Այդ հակասությունն այն հիմնական պատճառն էր, որն ստիպեց հրաժարվել Լապլասի հիպոթեզից։ Մյուս լուրջ առարկությունն այն էր, որ ապացուցվեց, որ անհնար է գազային օղակների խտացմամբ մոլորակների առաջանալը, որովհետև այդքան փոքր գազային զանգվածը, ինչպիսին օղակների զանգվածն է, պետք է ընդարձակվեր ու ցրվեր և ոչ թե սեղմվեր ու առաջացներ համեմատաբար խիտ մարմիններ՝ մոլորակներ։ Բացի դրանից, Լապլասի հիպոթեզն ուներ այն սկզբունքային թերությունը, որ արեգակնային համակարգի առաջացման ամբողջ պրոբլեմը նրա մեջ լուծվում էր միայն մեխանիկայի միջոցներով։ Ֆիզիկայի մյուս ճյուղերն այդ ժամանակ դեռևս անբավարար էին մշակված, իսկ աստղաֆիզիկան ամբողջությամբ գոյություն չուներ։ Այդ պատճառով էլ, ընդգծելով Լապլասի տեսության արժանիքները, տեսություն, որը լրջորեն ազդեց Կ–ի զարգացման վրա, միաժամանակ պետք է նշել նրա հիպոթեզի մեխանիցիզմն ու սահմանափակվածությունը։

Լապլասից հետո, XIX դ. երկրորդ կեսը և XX դ. սկիզբը պարունակող ամբողջ ժամանակաշրջանում առաջարկվել են կոսմոգոնիական մի շարք այլ հիպոթեզներ, որոնք, սակայն, անբավարար էին հիմնավորված և Լապլասի հիպոթեզի համեմատությամբ ըստ էության մի քայլ էին դեպի ետ։ Այդ հիպոթեզների մի մասը (օրինակ, ֆրանսիացի աստղագետ Է. Ֆայի հիպոթեզը) բացարձակ հակագիտական բնույթ ունեին։

Արեգակնային համակարգի առաջացման բացատրության մյուս փորձը XX դ. առաջին քառորդի կեսին կատարել է անգլիացի աստղագետ Ջ. Ջինսը, որն ընդունում էր, թե արեգակնային համակարգն առաջացել է Արեգակի մոտով այլ աստղի անցնելու շնորհիվ։ Ըստ որում Ջինսը ենթադրում էր, որ մոտեցման ժամանակ աստղի ու Արեգակի հեռավորությունը փոքրացրել էր մինչև նրանց տրամագծերի մեծության կարգը, որից հետո աստղը հեռացել է դեպի տիեզերական տարածություն։ Իր ձգողությամբ աստղն իբր Արեգակի ներքին շերտում խախտել է հավասարակշռությունը, որից հետո անցնող աստղի ուղղությամբ դուրս է շպրտվել նյութի ահագին շիթ, որից, բաժանման ու հետագա խտացման հետևանքով, կազմվել են մոլորակները։

Սակայն վիճակագրական հաշվումները ցույց են տալիս, որ որևէ աստղի՝ իր ամբողջ կյանքի ընթացքում նման մերձեցում ունենալու հավանականությունը մեր աստղային համակարգում մեկ տասմիլիարդերորդից էլ փոքր է։ Այդ նշանակում է, որ ժամանակակից Գալակտիկայի բոլոր աստղերից միայն մեկի կամ մի քանիսի նկատմամբ այդպիսի դեպք կարող էր տեղի ունենալ։ Ջինսի հիպոթեզից հետևում է, որ Արեգակն իր մոլորակային համակարգով միլիարդավոր աստղերի մեջ հազվագյուտ բացառություն է կազմում։ Մոլորակների համակարգի, որում և մենք ենք ապրում, հազվագյուտ լինելու այդ հակագիտական հետևությունը շատ շուտով օգտագործեցին իդեալիստները՝ որպես աշխարհի երկրակենտրոն համակարգին յուրահատուկ վերադարձ, իհարկե, նոր՝ «արդիացված» ձևով։

Ջինսի հիպոթեզը մի շարք տարիների ընթացքում անբաժանորեն գերիշխող էր ոչ միայն արտասահմանյան, այլև սովետական հանրամատչելի գրականության մեջ, ըստ որում հաստատվում էր, թե իբր այդ հիպոթեզը, ի տարբերություն Լապլասի հիպոթեզի, բացատրում է մեծ մոլորակների ուղեծրային շարժումներում եղած մեծ պտտման մոմենտի առկայությունը ևս։ Սակայն դեռ 1935-ին նրա ճշտության վերաբերյալ կասկածներ առաջացան, իսկ սովետական աստղագետ Ն. Ն. Պարիյսկու առաջին անգամ բավականին ճշտությամբ կատարած մանրազնին վերլուծությունը (1945) ցույց տվեց, որ Ջինսի հիպոթեզը մեծ մոլորակների շարժման մոմենտների վրա այնպիսի սահմանափակումներ է դնում, որոնք բացահայտորեն հակասում են դիտումներին։ Այսպիսով ապացուցվեց այդ հիպոթեզի անճշտությունը։ Անգլիացի մի շարք հեղինակների որոշ փորձեր հիպոթեզի լավացման ուղղությամբ ձախողվեցին։ Այդ պատճառով 1942-ից սկսած արտասահմանյան աստղագիտական գրականությունում երևացին մի շարք նոր կոսմոգոնիական հիպոթեզներ (օրինակ, անգլիացի աստղագետներ Ֆ. Հոյլի և Գ. Ջեֆրիսի, գերմանացի աստղագետ Ֆ. Վեյցզեկերի հիպոթեզները), որոնք, սակայն, բնորոշ են կա՛մ ժամանակակից աստղաֆիզիկայի կուտակած փաստական տվյալներից ամբողջովին կտրված լինելով և կա՛մ արտակարգ արհեստականությամբ։

Ավելի դժվարին դրության մեջ է գտնվում աստղերի և աստղային համակարգերի զարգացման ընդհանուր պրոբլեմի մշակումը կապիտալիստական երկրներում։ Մինչև վերջին ժամանակներս էլ այդ ասպարեզում արևմտյան գիտնականները սահմանափակվել են երկու ուղղությունների զարգացմամբ. ա. «ընդարձակվող Տիեզերքի» իդեալիստական տեսության կառուցմամբ, որից հետևում է, որ ոչ միայն բոլոր աստղերը, այլև բոլոր գալակտիկաները ծագել են միաժամանակ՝ մեզանից մոտավորապես երկու մլրդ տարի առաջ, և, բ. գալակտիկաների էվոլյուցիայի մասին Ջինսի «տեսությամբ»։ Ըստ Ջինսի «տեսության», պարուրաձև գալակտիկաները առաջացել են էլիպսաձև միգամածություններից, որոնք անհիմն կերպով համարվել են փոշու և գազերի կուտակումներ, չնայած նրանց սպեկտրների ուսումնասիրությամբ վաղուց արդեն հայտնի էր դարձել, որ այդ միգամածությունները կազմված են աստղերից։

XX դարի 40–50-ական թթ. մոլորակների առաջացման կոնկրետ հիպոթեզի մշակման մի փորձ է կատարել սովետական գիտնականների մի խումբ՝ Օ. Յու. Շմիդտի ղեկավարությամբ։ Ըստ Շմիդտի ենթադրության, մոլորակներն առաջացել են տիեզերական փոշու ամպից, որը մի ժամանակ պտտվել է Արեգակի շուրջը։ [ 608 ] Շմիդտը ցույց տվեց, իսկ սովետական աստղագետներ Ա. Ի. Լեբեդինսկին և Լ. Ե. Գուրևիչը հաստատեցին, որ Արեգակը շրջապատող այդպիսի փոշային ամպը մասնիկների փոխադարձ բախման հետևանքով պետք է արագորեն վերածվեր չափազանց տափակ շրջանային շերտի։ Փոխադարձ ձգողության ուժերի ազդեցությամբ այդ շերտը պետք է վերածվեր առանձին կուտակումների, իսկ հետագայում կուտակումները պետք է հետզհետե միանային ու կազմեին մեծ մոլորակներ։ Ինչպես նշեց 1951-ին Մոսկվայում գումարված Կ–ի հարցերին վերաբերող առաջին խորհրդակցությունը, Շմիդտի հիպոթեզը բացատրում է մոլորակների համարյա շրջանային շարժումները, նրանց ուղեծրերի փոխադարձ փոքր թեքվածությունները, մոլորակների՝ իրենց առանցքի շուրջը ունեցած պտույտը, արբանյակների ուղիղ և հակադարձ շարժումները, մոլորակների երկու խմբի բաժանվելը։ Երկրաբանության և երկրաֆիզիկայի համար մեծ նշանակություն ունի այն եզրակացությունը, որ Երկիրը սկզբում եղել է սառած վիճակում։ Ըստ Շմիդտի հիպոթեզի Երկրի կեղևը ոչ թե խարամ է, որն առաջացել է Երկրի հիմնական, շիկացած հեղուկ զանգվածի մակերևույթի վրա, այլ մեր մոլորակի բաղադրիչ մասն է, որն սկզբում եղել է սառած և միայն հետագայում՝ իր ենթակեղևային շերտերում կատարվող ռադիոակտիվ և որոշ երկրատեկտոնական պրոցեսների շնորհիվ սկսել է տաքանալ։ Բավականին դժվարություն է ներկայացնում այն սկզբնական դիֆուզային մատերիայի ամպի հատկությունների հարցը, որից առաջացել են մոլորակները։ Եթե ամպը կազմված է եղել պինդ մասնիկներից (փոշու հատիկներ), ապա անհրաժեշտ է հաստատել, թե արդյոք այդ մասնիկներն ըստ իրենց հատկությունների և ծագման կարո՞ղ են նմանվել ժամանակակից երկնաքարերին։

Սովետական գիտնական Ա. Ն. Զավարիցկին ցույց է տվել, որ երկնաքարերն ամենայն հավանականությամբ մոլորակների կտորներ են։ Վ. Գ. Ֆեսենկովը բերել է բազմաթիվ փաստեր, որոնք խոսում են այն բանի օգտին, որ արեգակնային համակարգի մեջ գտնվող տիեզերական փոշին համեմատաբար մեծ մարմինների քայքայման հետևանք է։ Այդ պատճառով էլ սկզբնական տիեզերական փոշին, որից ըստ Շմիդտի հիպոթեզի առաջացել են մոլորակները, իր բնությամբ պետք է տարբերվեր երկնաքարային մատերիայից, որը ներկայումս գոյություն ունի արեգակնային համակարգի մեջ և երկնաքարերի ձևով ընկնում է Երկրի մակերևույթի վրա։ Ըստ Շմիդտի՝ այն փոշու ամպը, որից առաջացել են մոլորակները, Արեգակը գերել է միջաստղային նյութից։ Սակայն այդ գերման մեխանիզմը մնում է չբացահայտված։ Ցույց է տրվել նաև, որ Շմիդտի հիպոթեզը չի կարողացել բացատրել մոլորակների ուղեծրերի դասավորությունը արեգակնային համակարգի մեջ։ Հետևաբար, Կ–ի առաջ այժմ խնդիր է դրված ստեղծել մոլորակների առաջացման այնպիսի մի տեսություն, որը զերծ լինի նշված թերություններից ևս։

Ներկայումս մոլորակային Կ–ի խնդիրներից է նաև ստեղծել մոլորակների ներքին կառուցվածքի տեսության կոսմոգոնիական հիմնավորումը։ Մոլորակային Կ–ի հետագա զարգացման համար մեծ նշանակություն պետք է ունենա գիսավորների ուսումնասիրությունը։ Այդ օբյեկտները մոլորակների համեմատությամբ ունեն կյանքի տևողության փոքր ժամանակամիջոց։ Այդ պատճառով էլ նրանց մեջ կատարվող փոփոխություններն ավելի հեշտ են ուսումնասիրվում։ Գիսավորների բնույթի և գենեզիսի հարցին են նվիրված սովետական աստղագետներ Մ. Վ. Օրլովի և Ս. Կ. Վսեխսվյատսկու հետազոտությունները։

Առանձնապես մեծ նշանակություն ունեն Վսեխսվյատսկու մշակած հայացքները մոլորակների և նրանց արբանյակների հրաբխային և տեկտոնական ակտիվության մասին։ Դրանց հիման վրա Վսեխսվյատսկին կանխագուշակեց Յուպիտերի օղակի գոյությունը, որը փայլուն կերպով հաստատվեց «Վոյաջեր–1» արհեստական արբանյակի միջոցով կատարված դիտումներով։ Միջմոլորակային կայանների միջոցով ստացված բազմազան փաստերը խոսում են նաև հօգուտ Վսեխսվյատսկու այն տեսակետի, որ Յուպիտերի ու Սատուռնի օղակների առաջացումը նրանց արբանյակների վրա տեղի ունեցող հրաբխային ժայթքումների հետևանք է։

Սովետական աստղագետները լայնորեն մշակում են նաև աստղերի առաջացման ու զարգացման պրոբլեմը։ Այդ հարցում կարևոր նշանակություն ունի Գալակտիկայի կազմի մեջ մտնող առանձին ֆիզիկական տիպերի աստղերի, այսպես կոչված ենթահամակարգերի մասին եղած տեսությունը (Բ. Վ. Կուկարկին, 1943)։ Այդ տեսության համաձայն, մեր աստղային համակարգը՝ Գալակտիկան, կազմված է տարբեր վիճակներում գտնվող և աստղերի տարբեր տիպերից բաղկացած փոխթափանցող մի շարք ենթահամակարգերից։ Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ բոլոր ենթահամակարգերն ըստ իրենց կառուցվածքի պատկանում են հետևյալ երեք տիպերի. 1. շատ տափակ կամ «հարթ», 2. քիչ տափակ կամ «գնդաձև», 3. միջանկյալ։ Ըստ Պ. Պ. Պարենագոյի տվյալների, նշված երեք կառուցվածքային տիպերից յուրաքանչյուրին պատկանող ենթահամակարգերի աստղերի արագությունների բաշխման օրենքները շատ նման են իրար։ Աստղի գոյության ժամանակամիջոցում (1010 տարի) արագությունների բաշխման օրենքը ենթահամակարգում զգալի չափով չպետք է փոփոխվի, քանի որ աստղերի փոխադարձ մերձեցումները (որոնցով կարող են պայմանավորված լինել արագությունների բաշխման օրենքի նման փոփոխությունները) տեղի են ունենում բավական հազվադեպ։ Դրա հիման վրա կարելի է եզրակացնել, որ աստղերի՝ գենետիկորեն իրար հետ կապված տարբեր տիպերը, այսինքն՝ միևնույն օբյեկտների զարգացման հաջորդական փուլերի ներկայացուցիչները պետք է կազմեն արագությունների միևնույն բաշխում ունեցող ենթահամակարգեր։ Սա մի հայտանիշ է, որը հնարավորություն է տալիս բավականին նեղացնել աստղերի էվոլյուցիայի ենթադրվող ուղիների ընտրության շրջանակները։

Այդ կապակցությամբ շատ կարևոր է, որ բոլոր այն աստղերը, որոնց համապատասխան կետերը լուսատվություն–սպեկտր դիագրամի վրա ընկնում են հսկաների ճյուղի և գլխավոր հաջորդականության այն մասի վրա, որը տարածվում է Օ սպեկտրալ դասի աստղերից մինչև G սպեկտրալ դասի աստղերը, կազմում են հարթ ենթահամակարգեր։ Բոլոր այն աստղերը, որոնք համապատասխանում են գլխավոր հաջորդականության երկրորդ մասին (G-ից M սպեկտրալ դասերը), մտնում են միջանկյալ ենթահամակարգերի կազմի մեջ։ Ենթաթզուկները պատկանում են գնդաձև ենթահամակարգերին։

Բնական է ենթադրել, որ այդ երեք խմբերի աստղերն՝ ունեն զարգացման տարբեր ուղիներ՝ և այս կամ այն չափով հնարավոր է նաև ծագման մեխանիզմների տարբեր լինելը։

Գալակտիկայի չափազանց կարևոր հատկություններից է նրա մեջ մեծ քանակությամբ բազմակի (կրկնակի, եռակի ևն) աստղերի առկայությունը։ Միջինում յուրաքանչյուր չորս աստղից առնվազն երեքը մտնում են բազմակի համակարգերի կազմի մեջ։ Այն հարցին, թե բազմակի համակարգի բաղադրիչները Գալակտիկայի ընդհանուր դաշտում արդյոք առաջացել են միասի՞ն, թե՝ մեկը մյուսից անկախ, աստղային աստղագիտությունը պատասխանում է շատ որոշակիորեն։ Եթե բազմակիների, օրինակ, կրկնակի աստղերի բաղադրիչներն առաջացել են մեկը մյուսից անկախ, այդ նշանակում է, որ իրենք՝ կրկնակի աստղերը, առաջացել են բաղադրիչների փոխադարձ գերման միջոցով։ Ընդ որում, մեխանիկայից հայտնի է, որ այդպիսի գերման համար անհրաժեշտ է երրորդ մարմնի առկայությունը։ Սակայն, բնության մեջ, գերման այդպիսի պրոցեսների կողքին պետք է տեղի ունենան նաև հակառակ պրոցեսներ՝ դիսոցիացիաներ։ Վիճակագրական–մեխանիկական դատողությունները ցույց են տալիս, որ եթե աստղերը սկզբից ծագում են մեկական և հետագայում միայն կապվում ու դառնում են կրկնակիներ, ապա աստղային համակարգի մեջ կրկնակի աստղերի քանակը երբեք չպետք է գերազանցի դիսոցիատիվ հավասարակշռության մեջ գտնվող զույգերի քանակը, հավասարակշռություն, որի դեպքում գերումների քանակը միավոր ժամանակամիջոցում հավասար է զույգերի քայքայումների քանակին։ Մինչդեռ Գալակտիկայում կրկնակի աստղերի քանակը ներկայումս հարյուրավոր մլն անգամ ավելի մեծ է, քան պետք է լիներ դիսոցիատիվ հավասարակշռության դեպքում։ Այդ նշանակում է, որ կրկնակի և մյուս բազմակի աստղերն առաջացել են նրանց բաղադրիչների համատեղ ծագումից։ Կազմված զույգերը, հանդիպելով երրորդ մարմնի, ընդհակառակը՝ պետք է քայքայվեն, ընդ որում, առաջին հերթին պետք է քայքայվեն համեմատաբար լայն զույգերը, քանի որ նրանց քայքայման համար պահանջվում է ոչ այնքան խիստ [ 609 ] մերձեցում, որպիսին բնականաբար ավելի հաճախ է տեղի ունենում։ Չնայած դրան, Արեգակի շրջապատում դիտվում են մեծ քանակությամբ լայն զույգեր, որոնց բաղադրիչների փոխադարձ հեռավորությունը հասնում է մինչև 10000 ա.մ.։ Մասնավորապես, հեռավորության այդպիսի կարգով է հեռացված մեզ ամենամոտ աստղը՝ α Կենտավրոսը, իր թույլ արբանյակից։ Հաշվումները ցույց են տալիս, որ այդպիսի կրկնակի աստղերը չեն կարող գոյություն ունենալ ավելի քան 1010 տարի։ Քանի որ կրկնակի աստղերի բաղադրիչներն իրենց բնույթով այլ աստղերից չեն տարբերվում, մնում է եզրակացնել, որ նշված թիվը հասակի վերին սահման է աստղերի զգալի մասի համար ևս։ Չնայած Գալակտիկայում դիտվում են այնպիսի աստղեր, որոնք ավելի երիտասարդ են, բայց և այնպես կան շատ տվյալներ այն մասին, որ աստղերի մեծ մասի հասակը մլրդ տարուց անցնում է։ Այդ պատճառով կարելի է ընդունել, որ աստղերի կյանքի տևողության կարգը 1010 տարի է։

Աստղային Կ–ի շատ հարցեր պարզվեցին այն ժամանակ, երբ հաշվի առնվեցին աստղասփյուռներին վերաբերող փաստական տվյալները։ Աստղասփյուռներն առաջին անգամ հայտնաբերել են և ուսումնասիրել սովետական աստղագետները՝ Հայկ. ՍՍՀ ԳԱ Բյուրականի աստղադիտարանում։ Աստղասփյուռները բաժանվում են երկու տիպի՝ Օ–աստղասփյուռներ և T-աստղասփյուռներ։ Օ–աստղասփյուռների գլխավոր հատկությունն այն է, որ նրանց կազմում աչքի են ընկնում ջերմ հսկաներն ու գերհսկաները, որոնք պատկանում են մասնավորապես Օ և B սպեկտրալ դասերին։ Նրանց հետ այդտեղ հանդիպում են ավելի սառը և ցածր լուսատվություն ունեցող աստղեր։ T-աստղասփյուռներում չկան հսկաներ ու գերհսկաներ։ Նրանց կազմում աչքի են ընկնում թզուկներ, որոնց լուսատվությունը ենթակա է արագ վւոփոխությունների։ Այդ փոփոխությունները T Ցուլի աստղի անունով կոչվում են T Ցուլի տիպի փոփոխական աստղեր։ Այդ աստղերի լուսատվության փոփոխությունն արդեն ինքնըստինքյան մի ապացույց է, որ նրանք գտնվում են ինչ–որ անկայուն վիճակում։ Աստղասփյուռներում գտնվող աստղերի քանակին վերաբերող տվյալները ցույց են տալիս, որ թե՛ մեկ, թե՛ մյուս տիպերի աստղասփյուռներն այնպիսի համակարգեր են, որոնց միջին խտությունը հաճախ ավելի փոքր է, քան Գալակտիկայում գտնվող աստղային խմբերի կայունության համար անհրաժեշտ կրիտիկական խտությունը։ Հաշվի առնելով այդ հանգամանքը՝ եզրակացվել է, որ երկու տիպերի աստղասփյուռներն էլ աստղերի ցրվող խմբեր են։ Աստղասփյուռների առկայության մասին այդ եզրակացությունը հաստատվեց 1951–ին, աստղասփյուռներից մեկի աստղերի սեփական շարժումների անմիջական դիտումների հիման վրա (կատարել է հոլանդացի գիտնական Ա. Բլաաուն)։ Հետագայում ընդարձակման այդ փաստը ապացուցվեց նաև մի շարք այլ աստղասփյուռների համար։ Միևնույն ժամանակ գոյություն ունեն աստղասփյուռներ, որոնցում ընդարձակման երևույթ չի դիտվել։ Քանի որ աստղերի անկայուն խմբերը չէին կարող գերման ճանապարհով առաջանալ կամ երկար ժամանակ գոյություն ունենալ անկայուն դրության մեջ, հետևաբար նրանք առաջացել են համեմատաբար մոտ ժամանակներում (մոտ 107 տարի առաջ), այսինքն՝ կազմված են երիտասարդ աստղերից։ Օ–աստղասփյուռներում առաջացող այդ աստղերի լուսատվության և զանգվածների ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ նրանք հիմնականում այնպիսի աստղեր են, որոնք համապատասխանում են լուսավորություն–սպեկտր դիագրամի գլխավոր հաջորդականության առաջին մասին (Օ–G սպեկտրալ տիպեր)։ T-աստղասփյուռներում կան միայն ցածր բացարձակ մեծություն ունեցող աստղեր և կարելի է ենթադրել, որ նրանցում առաջանում են գլխավոր հաջորդականության երկրորդ մասի աստղեր, այսինքն՝ օբյեկտներ, որոնք կազմում են միջանկյալ ենթահամակարգեր։

Այսպիսով, կարելի է ասել, որ աստղասփյուռներում խմբերով առաջանում են տարբեր տիպերի աստղեր։ Աստղասփյուռների և նրանց մեջ գտնվող երիտասարդ աստղերի գոյությունը վկայում է, որ աստղերի առաջացումը Գալակտիկայում ինտենսիվորեն շարունակվում է և մեր դարաշրջանում։

Օ–աստղասփյուռների ուսումնասիրությունը ցույց տվեց նույնպես, որ նրանց մեջ կան բավական քանակությամբ ավելի կոմպակտ խմբեր, որոնց կառուցվածքային առանձնահատկությունները մատնանշում են նրանց անկայունությունը։ Այդպիսի կոմպակտ խմբեր են որոշ աստղակույտերը, աստղային շղթաները և Օրիոնի Սեղանի տիպի բազմակի համակարգերը։ Օրիոնի Սեղանի տիպի համակարգերի վիճակն այնպիսին է, որ նրանք չեն կարող գոյություն ունենալ ավելի քան երկու–երեք մլն տարի, հետևաբար, հիմք կա պնդելու, որ այդպիսի համակարգերի աստղերը շատ ավելի երիտասարդ են, քան աստղասփյուռների այլ անդամները։ Այստեղից հետևում է, որ աստղասփյուռներում էլ ինչ–որ նախաստղային վիճակի մարմիններից, այսպես կոչվող նախաստղերից բոլոր աստղերը միաժամանակ չեն ծագում, այլ ծագում են առանձին կոմպակտ խմբերով՝ առանձին նախաստղերից։ Առայժմ անհայտ է, թե կարելի՛ է արդյոք նախաստղերը նույնացնել աստղագետների դիտումներից հայտնի որևէ օբյեկտների հետ (օրինակ, մութ միգամածությունների և կամ գլոբուլների հետ, որոնք ունեն ոչ մեծ՝ 104 ա.մ. կարգի մեծություն), թե նրանք այնպիսի օբյեկտներ են, որոնց դիտել դեռևս չի հաջողվել։

Բյուրականի աստղադիտարանում հատուկ ուշադրություն է նվիրվել այն փաստին, որ տարբեր օբյեկտներում (թզուկ աստղերից մինչև գալակտիկաների կորիզները) դիտվում են պայթյուններ, ոչ ստացիոնար արտահայտումներ։ Համաձայն ծագած նոր գաղափարների, գալակտիկաների առաջացման համար նյութ է ծառայում նրանց կորիզներում պարունակվող գերխիտ նախաստղային նյութը։ Գալակտիկաների աստղասփյուռները կազմավորվում են այդ նյութի «բեկորներից»։ Թզուկ աստղերի մակերևույթին դիտվող պայթյունները բացատրվում են նաև նախաստղային նյութի տրոհմամբ։ Գալակտիկաների կույտերը ենթադրվում են համեմատաբար երիտասարդ (բառի աստղագիտական իմաստով), որոնք առաջացել են նախաստղային նյութից։ Նախաստղային նյութի հատկությունները դեռևս անհայտ են։ Սակայն Վ. Հ. Համբարձումյանը չի բացառում, որ ժամանակակից ֆիզիկայի հիմնական օրենքներն այդ նյութի համար կարող են տեղի չունենալ։

Աստղասփյուռների ուսումնասիրությունը բերեց Գալակտիկայի զարգացման ներկա փուլում կատարվող աստղառաջացման հիմնական դրույթի բացահայտմանը։ Դրա հետ միասին ուսումնասիրությունները հանգեցրին այդ պրոցեսների խմբային բնույթի հաստատմանը։ Մատերիալիստական Կ–ի այդ երկու հիմնական դրույթները նոր զարգացում ստացան Ղրիմի աստղադիտարանում կատարված ուսումնասիրություններում, որոնք վերաբերում են գազային միգամածություններին։ Սովետական աստղագետներ Գ. Ա. Շայնի և Վ. Ֆ. Գազեյի այդ ուսումնասիրությունները ցույց տվեցին, որ աստղառաջացման պրոցեսը սերտորեն կապված է դիֆուզ միգամածություններում կատարվող փոփոխությունների հետ։ Մասնավորապես ցույց է տրված, որ դիֆուզ գազային միգամածություններն անկայուն կազմավորումներ են, որոնք գտնվում են քայքայման վիճակում։ Այդտեղից արվել է հետևություն, որ դիֆուզ միգամածություններն առհասարակ երիտասարդ տիեզերական մարմիններ են։ Նրանց թվում կան այնպիսիները, որոնք կապված են աստղասփյուռների հետ և դրանց հետ էլ ընդարձակվում են։

Եթե մարդը, ապրելով մոլորակներից մեկի վրա, այնուամենայնիվ դժվարանում է վերջնականապես լուծել մոլորակների և, մասնավորապես, Երկրի առաջացման խնդիրը, ապա պարզ է, որ գալակտիկաների առաջացման պրոբլեմը միայն նոր է դրվում գիտության մեջ, քանի որ նրանց կառուցվածքի և մինչև անգամ չափերի մասին առաջին հաստատ տեղեկություններն ստացվել են միայն այս հարյուրամյակում։

1950-ական թթ. կեսերին Բյուրականի աստղագետներն առաջարկեցին գալակտիկաների կորիզների ակտիվության գաղափարը։ Պարզվում է, որ որոշ գալակտիկաների կորիզներում ժամանակի ընթացքում տեղի են ունենում ժայթքումներ և նյութի առաքման երևույթներ։ Վերջինների շնորհիվ հաճախ գալակտիկաները ձեռք են բերում նոր հատկություններ։ Օրինակ, կորիզի միջից կատարվող որոշ տիպի առաքման շնորհիվ նորմալ գալակտիկան կարող է վերածվել ռադիոգալակտիկայի։ Քանի որ կորիզներում տեղի են ունենում նաև բազմապիսի այլ ժայթքումներ և նյութի ու էներգիայի հսկայական այլ առաքումներ, բնական է, որ առաջացել է այն գաղափարը, որ առհասարակ ամբողջ գալակտիկան կարող է հանդիսանալ սկզբնական մի կորիզի ակտիվության [ 610 ] արդյունք։ Այդ տեսակետի օգտին խոսում են նաև փաստեր, որոնք կապված են 1963-ին հայտնաբերված քվազարների հետ։

Սակայն գրականության մեջ հաճախ կարելի է հանդիպել ավանդական այն տեսակետին, որ յուրաքանչյուր գալակտիկա առաջացել է մի ինչ–որ նոսր ամպի նյութի խտացման հետևանքով։ Բայց գնալով առաջին տեսակետի օգտին բերվող վկայությունները համոզում են, որ այստեղ հազիվ թե կարող է խոսք լինել սեղմման մասին։

Մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում նաև գալակտիկաների կույտերի ու խմբերի առաջացման խնդիրը։ Համաձայն դիտողական տվյալների՝ գալակտիկաների ճնշող մեծամասնությունը պատկանում է այդպիսի կույտերին և խմբերին։ Հետևաբար, գալակտիկաների առաջացման խնդիրը չի կարող լուծվել գերադաս համակարգերի, այսինքն՝ կույտերի և խմբերի առաջացման ու զարգացման հարցի լուծումից ամբողջովին անկախ։

Առայժմ շատ քիչ բան կարելի է ասել կույտերի կամ խմբերի առաջացման մեխանիզմի վերաբերյալ։ Սակայն կույտերի մի մասում գալակտիկաների շարժման արագությունները կույտի ծանրության կենտրոնի նկատմամբ այնքան մեծ են, որ խոսում են կույտի անկայունության և քայքայման օգտին։ Այդ դեպքում հնարավոր է, որ այստեղ ևս մենք գործ ունենք հսկայական պայթյունների հետևանքների հետ։

Այսպիսով պարզվում է, որ տիեզերական համակարգերի ու մարմինների բոլոր տեսակների առաջացման մեջ պայթման և ընդարձակման երևույթները խաղում են շատ կարևոր դեր։ Միևնույն ժամանակ պետք է ընդունել, որ մեր տրամադրության տակ եղած տվյալները հնարավորություն չեն տալիս վերականգնել զարգացման ամբողջ պատկերը կամ պարզել առաջացման ճշգրիտ մեխանիզմը։

Կ–ի հիմնական խնդիրներից մեկը երկնային մարմինների քիմ. կառուցվածքների ծագման ու էվոլյուցիայի հարցի լուծումն է։ Չնայած բոլոր երկնային մարմինները կազմված են միևնույն քիմ. տարրերից, բայց և այնպես բավական խիստ տարբերություններ են նկատվում նրանց քանակական քիմ. բաղադրության մեջ. երկնաքարերի և Երկրի նման մոլորակների քիմ. կառուցվածքը խստորեն տարբերվում է աստղերի ու Արեգակի քիմ. կառուցվածքից։ Երկրի տիպի մոլորակներում և երկնաքարերում շատ քիչ քանակությամբ ջրածին և հելիում կա։ Աստղերի և Արեգակի արտաքին շերտերում, ընդհակառակը, այդ տարրերն իրենց քանակությամբ գերազանցում են մյուս բոլոր տարրերին։

Միևնույն տիպի աստղերի քիմ. կառուցվածքների տարբերության հետաքրքրական օրինակի ենք հանդիպում Վոլֆ–Ռայեի տիպի աստղերում։ Մթնոլորտներում միևնույն ջերմաստիճաններ (70000°-ից մինչև 100000°C) ունենալով հանդերձ՝ այդ աստղերը բաժանվում են ազոտայինների և ածխածնայինների այն կապակցությամբ, որ մի մասի սպեկտրներում ազոտի իոնների շերտեր կան, բայց ածխածնի իոնների շերտերը բացակայում են, իսկ մյուսներում՝ ընդհակառակը, ընդ որում, ապացուցված է, որ այդ տարբերությունը իոնների գրգռման և լուսարձակման պայմանների հետևանք չէ։

Վերջապես, կարևոր նշանակություն ունի Գ. Ա. Շայնի նկատած այն փաստը, որ R և N դասերի տարբեր աստղերում C12 և C13 ածխածնային իզոտոպների համեմատական կոնցենտրացիաները տարբեր են։

Ինչպես պարզվում է տիեզերական մարմինների ու համակարգերի առաջացման ու զարգացման երևույթների ուսումնասիրության ընթացքից, այն չի կարող արդյունավետ լինել, եթե կատարվում է աստղաֆիզիկայի այլ խնդիրների լուծումից անկախ։ Ավելին, շատ անգամ աստղաֆիզիկական որոշ հարցերի պարզաբանման ընթացքում մենք հաճախ անսպասելիորեն ստանում ենք մարմինների առաջացման խնդրի լուծում (ինչպես, օրինակ, մոլորակային միգամածությունների դեպքում)։ Քանի որ այդպես է, Կ. չի կարող դիտվել որպես մի անկախ գիտություն։ Ավելի ճիշտ պետք է համարել, որ աստղաֆիզիկան իր զարգացման ընթացքում շոշափում է և հաջորդաբար լուծում տիեզերական երևույթների հետ կապված կոսմոգոնիական հարցերը։

Գրկ. Проблемы современной космогонии, под ред. В. А. Амбарцумяна, 2 изд., М., 1972.

Վ. Համբարձումյան