Litvek - онлайн библиотека >> Николай Михайлович Сухомозский >> Астрономия и Космос >> IV. Звездные острова

«Истина прячется в бездне»

(Ф. Шиллер).


IV. ГАЛАКТИКИ

IV.1. Звездные острова

Визитная карточка

Г. – основная структурная единица нашей Вселенной.

По современным представлениям, галактикам свойственно группироваться в скопления и сверхскопления, которые образуют своеобразные трехмерные космические «ячейки», размеры которых достигают сотен миллионов световых лет. Вблизи изогнутых «стенок» сосредоточена большая часть видимого вещества и по мере приближения к «вершинам» и «ребрам» плотность галактик возрастает.

Одним из нерешенных остается вопрос о формировании галактик, чей возраст около 12 млрд. лет (то есть, они появились спустя два миллиарда лет после Большого взрыва). Современные модели эволюции не в состоянии объяснить столь быстрое образование гигантских звездных систем.


Общие сведения*

Наблюдаемое количество             свыше 3 млрд.

Средний диаметр                  1-100 Кпс.

Скорость обращения вокруг центра       100-400 км/с.

Количество звезд в каждой            от 100 млн. до 100 млрд.

Средний возраст                  10 млрд. лет

Самая удаленная от Земли            12,9 млрд. световых лет.

Все галактики разбегаются и лишь М-31 – приближается к нам.

* Минимально необходимая масса для формирования Г. – объем, превышающий 10 млн. солнечных масс.


Плотность вещества в метагалактическом пространстве*


Элемент, вещество

Плотность (г/см3)


Водород

2,7 х 10-24


Межзвездный газ

3 х 10-24


Межзвездная пыль

2 х 10-25


Кислород

2,3 х 10-26


Натрий

4 х 10-27


Калий

7 х 10-28


Кальций

7 х 10-28


Бензол

2 х 10-29


Циан

1,5 х 10-29


Титан

8 х 10-30


*Кроме атомов, в межзвездном пространстве открыты сотни молекул, среди которых – муравьиная кислота, метиловый и винный спирты, цианодиацетилен, пары воды. Кстати, близкий «родственник» цианодиацетилена – цианоацетилен – один из важнейших компонентов жизни на Земле.

Ученые предполагают: в вакууме могут существовать сложные молекулы, среди которых белки (гидроокисел натрия уже посчастливилось обнаружить!), и даже микроорганизмы на клеточном уровне.


Галактики формировались скачкообразно

Около 13 миллионов лет назад произошёл резкий скачок в эволюции галактик, обусловленный быстрым ростом их количества. Исследователи смогли зафиксировать сотни галактик, возникших примерно через 900 миллионов лет после Большого Взрыва, однако при изучении объектов, появившихся на 200 лет раньше, удалось обнаружить… всего одну галактику.

Предположительно космический «бэби-бум» возник из-за гравитации.


Классификация галактик по форме*


Название

Символ

Сжатие

Подклассы

Особенности


Эллиптические

Е

0-7

Нет

Отсутствуют


Обычные спиральные

S

8-9

а

Ветви развиты слабо


Нет

8-9

у

Ветви развиты достаточно


Нет

8-9

с

Ветви развиты сильно, имеется ядро


Спиральные

с перемычкой

Sb

8-9

Нет

Отсутствуют


Спиральные красные

Еще нет

?

Нет

Ветви развиты достаточно, они имеют красноватый оттенок


Неправильные

Ir

Слабое

II

Относительно высокая яркость, сложная структура


III

Низкая яркость, простая структура


Линзообразные

SO, BO

Среднее

Нет

Отсутствуют


Зеленые горошины

Еще нет

?

Нет

Небольшая масса и размеры; в спектре присутствует линия дважды ионизированного водорода;

наблюдается очень интенсивное звездообразование


*Это – основные виды. На самом деле, их спектр – намного обширнее. Встречаются Г. с ветвями, закрученными в обратную сторону; игловидные; кольцевые с аморфной структурой; со сложными ядрами или вовсе без них. В других наличествуют переплетения, петли, перекрещения, «восьмерки» и т. п.


Полярные галактики

П.г. состоят как бы из двух отдельных звездных «островов»: спирального и линзообразного. Причем внешнее кольцо вращается над полюсами внутреннего скопления.

Такая «инфраструктура» - свидетельство взаимодействия в прошлом двух звездных систем, превратившихся в сиамских близнецов. Пример такой галактики - NGC 660, находящаяся на поблизости от созвездия Рыб в 40 млн. св. лет от Земли. К тому же, она – пока единственная среди известных П.г., у которой в центре расположено линзовидное скопление.


Неизвестная форма галактик

Еще недавно астрофизики делили галактики на: 1) молодые спиральные с голубым свечением; 2) зрелые эллиптические, окрашенные в красный цвет; 3) неправильные; 4) линзовидные.

Однако теперь доказано существование переходной формы – красные спиральные.

Вообще-то жизнь галактик начинается в виде спиралей с множеством молодых голубых звёзд. Взрослея же, они охлаждаются, приобретая красное свечение. В свою очередь, галактические рукава всё больше «размываются», приобретая округлую форму. И, наконец, вся система начинает походить на эллипс.


Перемычки спиральных галактик

Согласно существующей гипотезе, перемычки в спиральных галактиках возникают в результате гравитационных возмущений, исходящих из их центров. Но почему в одних они есть, а у других – нет?

Ученые обратили внимание на следующую закономерность: среди молодых звездных систем перемычки имели только 20 процентов, в то время как среди более старых это показатель равнялся 70. Это и позволило сделать вывод: перемычки являются признаком галактической зрелости (аналогичная есть и у Млечного пути).


Излучение галактик


Галактика

Оптический диапазон (Дж/с)      

Радиодиапазон (Дж/с)