Одной из интереснейших проблем современной астро­номии, возникшей буквально в последние годы, являет­ся изучение плотных образований, расположенных в центральных частях многих галактик, так называемых галактических ядер. Они служат центрами обращения звезд, но этим, как теперь становится ясно, их значение далеко не исчерпывается. Все говорит о том, что ядра галактик играют не только чисто механическую, но и немаловажную физическую роль. Наблюдения, в частно­сти, показывают, что с ядрами многих галактик связаны спиральные «рукава», состоящие из звезд и межзвезд­ного газа.

Более того, было обнаружено, что ядра некоторых галактик выбрасывают вещество. Эти выбросы настоль­ко мощны, что часто имеют форму прямолинейных струй, внутри которых были найдены самостоятель­ные звездные системы небольших размеров. При этом количество выброшенного вещества иногда достигает не­скольких миллионов солнечных масс.

Советским астрономам удалось обнаружить несколь­ко случаев выброса вещества из центральной части крупных галактик, имеющих сферическую форму. Ока­залось, что в конце таких струй располагаются одна-две небольшие галактики, отличающиеся от обычных го­лубым цветом.

Впоследствии «голубые галактики» были найдены г. окрестностях многих других сферических галактик, и хотя в этих случаях струй, исходящих из ядер, обна­ружить не удалось, представляется весьма вероятным, что и такие объекты возникли в результате выброса вещества из ядер «материнских» галактик.

Все это не оставляет сомнений в том, что галактиче­ские ядра играют чрезвычайно важную роль в эволюции звездных систем и их составных частей. Не исключена возможность, что они являются своеобразными центра­ми формировании космических тел. Вероятно, здесь про­исходит, и притом в грандиозных масштабах, переход  материи из одной формы в другую. По подобные пере­ходы должны сопровождаться преобразованиями колос­сальных количеств энергии. Поэтому можно предполо­жить, что галактические ядра являются могучими ак­кумуляторами энергии, способными выделять ее при определенных условиях.

Весьма вероятно, что мы столкнулись здесь с неиз­вестным видом энергии, изучение которого в дальней­шем сможет пролить свет па «скрытые пружины» мно­гих космических процессов.

В пользу предположения о том, что физические яв­ления, происходящие в галактических ядрах, сопровож­даются выделением больших количеств энергии, свидетельствуют работы последних лет по исследованию так называемых радиогалактик.

В последние десятилетия было установлено, что многие космические объекты являются источниками ра­диоволн.

Такими естественными радиостанциями служат пла­неты солнечной системы, газовые туманности, атмос­феры звезд, а также многие галактики. Одним из источ­ников радиоизлучения является и наша Галактика. Но мощность этого источника не идет ни в какое сравнение е ее световым излучением, которое приблизительно в миллион раз мощнее.

Однако в 1951 г. в созвездии Лебедя, в том месте, где находится одна из самых мощных естественных кос­мических «радиостанций», была обнаружена галакти­ка, точнее, две галактики, тесно «прижавшиеся» друг к другу.

Поток радиоволн, идущий от этой «пары», примерно в шесть раз сильнее светового. Об удивительной силе этого радиоисточника говорит то, что хотя он нахо­дится от нас на огромном расстоянии, около 600 млн. све­товых лет, его радиоизлучение, принимаемое на Земле, имеет такую же мощность, как и радиоизлучение спо­койного Солнца. А ведь расстояние до Солнца состав­ляет всего около восьми световых минут! Впоследствии было обнаружено большое число и других «радиогалак­тик», но галактика в Лебеде до сих пор является свое­образным рекордсменом. Лишь немногие звездные ост­рова могут сравниться с ней по своей «радиосветимо­сти», а подавляющее большинство примерно в тысячу раз слабее.

Тщательное сравнение радиогалактик с обычными показало, что по строению и оптическим свойствам они не представляют собой ничего исключительного. Для любой радногалактики можно найти похожую па нее «нормальную» галактику, которая отличается только от­сутствием радиоизлучения. Это наводит на мысль, что способность излучения мощных потоков радиоволн воз­никает лишь па некотором этапе эволюции галактик определенного типа, а может быть, подобная стадия в «жизни» галактики повторяется несколько раз.

В 1950 г. была выдвинута любопытная гипотеза, ко­торую в дальнейшем развили в своих работах советские ученые В. Л. Гинзбург, Г. Г. Гетманцев и И. С. Шклов­ский. Согласно этой гипотезе источником космического радиоизлучения являются «быстрые» электроны, дви­жущиеся в межзвездных магнитных полях со скоростя­ми, близкими к скорости света. Справедливость подоб­ного предположения была подтверждена и целым рядом астрофизических наблюдений.

Теория указывает, что подобное излучение, получив­шее название «синхротронного», должно быть опреде­ленным образом поляризовано. Действительно, радио­астрономические наблюдения подтверждают, что соответствующая поляризация радиоизлучения от радиол* тактик действительно имеет место.

Более того, еще в 1953 г. П. С. Шкловский высказал предположение, что свечение радиогалактик в видимом диапазоне электромагнитных волн также имеет синхротронную природу. Дело в том, что механизм синхротронного излучения способен порождать не только радио-, но и оптические частоты. Справедливость гипотезы Шклов­ского была бы подтверждена, если бы удалось показать, что оптическое излучение радиогалактик также поляри­зовано. В настоящее время благодаря ряду наблюдений этот факт можно считать доказанным. Таким образом, синхротронная природа излучения радиогалактик в на­стоящее время не вызывает сомнений.

Расчеты показывают, что суммарная энергия реля­тивистских частиц, порождающих радиоизлучение га­лактик, может достигать колоссальной величины. Так, например, для радиогалактики в созвездии Лебедь эта энергия в десятки раз больше, чем энергия притяжения всех составляющих ее звезд, и в сотни раз больше, чем кинетическая энергия, ее вращения.

Но тогда возник новый вопрос: откуда и при каких обстоятельствах в галактике может появиться огромное количество быстрых частиц и возникнуть достаточно мощные магнитные поля? Открытие двойной радиога­лактики в Лебеде породило на первых порах гипотезу о столкнувшихся звездных островах. Было выдвинуто предположение, что в результате подобной катастрофы, длящейся десятки миллионов лет, в районе столкновения могут возникнуть физические процессы, сопровождаю­щиеся мощным радиоизлучением.

Одним из первых эту гипотезу подверг критике В. А. Амбарцумян. Он высказал интересную мысль о том, что в созвездии Лебедь и в других радиогалактиках мы наблюдаем не столкновение двух случайных галактик, а рождение этих звездных систем путем деле­ния галактик или их ядер или картину образования но­вой галактики из материи, выброшенной ядром «мате­ринского» звездного острова. Подобная точка зрения подтверждается тем обстоятельством, что среди радио­галактик встречаются не только двойные, но и одиноч­ные  звездные системы. Это означает, что быстрые частицы   рождаются   в   самой   галактике   в   резуль­тате каких-то внутренних процессов. Но каких именно?

В 1959 г. И. С. Шкловский предложил гипотезу, со­гласно которой источником быстрых частиц в галактике могут служить вспышки так называемых сверхновых звезд. Известно, что подобные вспышки действительно порождают мощные потоки радиоволн. Однако подсче­ты показали, что для того, чтобы обеспечить наблюдае­мую мощность излучения гигантских радиогалактик, потребовалось бы несколько десятков тысяч вспышек сверхновых звезд ежегодно. Между тем в нормальных галактиках происходит в среднем одна вспышка сверх­повой звезды за несколько сотен лет.

Тогда Шкловский предположил, что ядра галактик при известных условиях могут «вбирать» в себя горя­чий разреженный газ, заполняющий межгалактическое пространство. При этом должно освобождаться боль­шое количество энергии, которое может вызвать ускоре­ние заряженных частиц. Остроумное обобщение этих двух гипотез было предложено известными астрофизи­ками англичанином Ф. Хойлом и американцем В. Фау-лером.