Александр Мищенко - Звездный балдж Страница 14

Оказалось, что 95% всех звездных островов имеют симметричную форму. Лишь у трех из ста галактик трудно заметить какую-либо структуру, и по этой причине они были названы неправильными.

Другой известный астрофизик Вальтер Бааде писал, что «система Хаббла настолько эффективна, что число исключений неправдоподобно мало». Схема Хаббла очень проста: галактики бывают сферическими, эллиптическими, спиральными и неправильными. Вот только га-Схема, показывающая разнообразие форм галактик, была предложена Эдвином Хабблом. Она имеет вид «камертона»: на «рукоятке» изображены эллиптические галактики, на двух ответвлениях – спиральные галактики. В том месте, где ответвления соединяются с «рукояткой», находится чечевицеобразная галактика, которая обладает некоторыми особенностями эллиптических и спиральных галактик.

Галактики делятся на два больших класса. У одних спирали выходят прямо из ядра, а у других – из перемычки, соединяющей спирали с ядром.

Ученые любят все выражать в процентах, и во многих случаях это бывает оправдано, ведь за цифрами всегда кроется какая-нибудь особенность. Половина галактик имеют спирали, а четверть из них видна на фотографиях в виде светлых пятен эллиптической формы. Бесформенных галактик всего 5%. Пятая часть относится к линзообразным, поскольку это – и не эллиптические, и не спиральные галактики.

Цифры всегда скучны сами по себе, если не участвуют в описании какого-нибудь сюжета, который оказывается иногда весьма занимательным. Действительно, почему галактики отличаются друг от друга? Не становятся ли сферические галактики со временем спиральными, которые затем теряют свой узор и превращаются в неправильные? Красоту схемы Хаббла признали все. Пользоваться ею стали на всех обсерваториях, поскольку, как казалось вначале, она вроде бы описывала простую схему возникновения и жизни галактик.

Вообразите гигантское облако газа, из которого со временем образуется галактика с сотней миллиардов звезд. Гравитация будет сжимать облако, а вращение приведет к сплющиванию. Вот и получается, что если галактика вначале имела сферическую форму, то со временем она становилась все более сжатой. А как же появились спирали? Вспомните катание на карусели – круге, вращающемся вокруг оси, проходящей через его центр. Удержаться на нем становится все труднее по мере увеличения скорости его вращения. Так и вещество галактики – оно будет отрываться от экваториальной плоскости, и удаляясь от оси вращения, закручиваться в виде спиралей.

Такая теория объясняла существование всех типов галактик. По этой схеме наша Галактика и туманность Андромеды, которые являются наиболее массивными из всех видимых в наблюдаемой части Вселенной (Метагалактике), должны быть наиболее старыми. Процесс сжатия ускоряется с увеличением массы протогалактического облака. Но такой вывод вряд ли верен, поскольку почти все галактики имеют один и тот же возраст. Есть и другие аргументы против изложенного допущения. Например, почему у «очень старых» неправильных галактик астрономы обнаружили наибольшее количество газа, иногда до трети от массы самого объекта. Как же так, почему у старого объекта есть еще вещество, из которого могут образовываться звезды?

А может быть, каждая из галактик проходит свой собственный путь развития? И что же тогда со временем может получиться из туманности Андромеды или из нашей собственной Галактики? Но в природе всегда множество схожих объектов развивается определенными схожими путями. Какими же?

Большинство из нас знает астрономические объекты, заключенные внутри весьма ограниченного объема пространства – звезды, планеты и их спутники, кометы, астероиды… Но Абдулла Арипов в стихотворении «Безбрежность» верно отметил:

Доказано, что нет пределов у Вселенной:Над небом наших звезд —Миры других небес.Ни мыслью, ни мечтой,Пусть самой дерзновенной,Не в силах мы объятьВеличье всех чудес.

О звездной природе галактик узнали после того, как К. Лундмарк наблюдал звезды на окраинах туманности М 33 в созвездии Треугольника. Через пять лет Э. Хаббл сделал то же и для туманности в Андромеде М 31. В настоящее время самый крупный телескоп способен зафиксировать сотни миллиардов галаклактики делятся на два больших класса. У одних спирали выходят прямо из ядра, а у других – из перемычки, соединяющей спирали с ядром.

Ученые любят все выражать в процентах, и во многих случаях это бывает оправдано, ведь за цифрами всегда кроется какая-нибудь особенность. Половина галактик имеют спирали, а четверть из них видна на фотографиях в виде светлых пятен эллиптической формы. Бесформенных галактик всего 5%. Пятая часть относится к линзообразным, поскольку это – и не эллиптические, и не спиральные галактики.

Цифры всегда скучны сами по себе, если не участвуют в описании какого-нибудь сюжета, который оказывается иногда весьма занимательным. Действительно, почему галактики отличаются друг от друга? Не становятся ли сферические галактики со временем спиральными, которые затем теряют свой узор и превращаются в неправильные? Красоту схемы Хаббла признали все. Пользоваться ею стали на всех обсерваториях, поскольку, как казалось вначале, она вроде бы описывала простую схему возникновения и жизни галактик.

Вообразите гигантское облако газа, из которого со временем образуется галактика с сотней миллиардов звезд. Гравитация будет сжимать облако, а вращение приведет к сплющиванию. Вот и получается, что если галактика вначале имела сферическую форму, то со временем она становилась все более сжатой. А как же появились спирали? Вспомните катание на карусели – круге, вращающемся вокруг оси, проходящей через его центр. Удержаться на нем становится все труднее по мере увеличения скорости его вращения. Так и вещество галактики – оно будет отрываться от экваториальной плоскости, и удаляясь от оси вращения, закручиваться в виде спиралей.

Такая теория объясняла существование всех типов галактик…

…Расстояния до галактик невозможно определить методом параллаксов, так как они слишком далеки. Для этого используют наблюдения цефеид, Новых и Сверхновых звезд, шаровых скоплений, облаков ионизированного водорода и др. В 1912 году В. Слайфер открыл красное смещение в спектрах галактик, которое в сравнении с расстоянием до них и позволило Э. Хабблу установить связь между ними.

Вид галактики связан с ее характеристиками: более яркие галактики являются и более массивными. Масса галактики определяется по кривой скоростей, то есть, зависимости скорости вращения от расстояния до центра галактики.

Кривые вращения показывают также, что в галактиках, возможно, есть значительное количество вещества, которое не проявляет себя в излучении – так называемая «скрытая масса».

Массы же галактик могут быть весьма велики – до нескольких сотен миллиардов масс Солнца, причем, наиболее массивными оказываются эллиптические галактики.

Многие галактики входят в скопления. Наша галактика входит в Местную группу, насчитывающую свыше трех десятков галактик, в число которых входит М 31, одна из самых массивных в Метагалактике, а также около двух десятков карликовых галактик и знаменитые Магеллановы облака – Большое и Малое – спутники Галактики. Центр ближайшего сверхскопления галактик находится в созвездии Девы на расстоянии около 65 млн. световых лет. Оно содержит около 200 галактик высокой и средней светимости, в том числе и ярчайшую из них – «Сомбреро». Ученые считают, что наша Местная система галактик входит в это сверхскопление.

Многие галактики являются источниками радиоизлучения. Среди них выделяются галактики умеренной мощности (N-галактики и сейфертовские галактики). Многие галактики активно излучают избыточное количество коротковолнового излучения. Считается, что его источниками являются электроны, движущиеся в магнитных полях галактик.

Наиболее замечательными и наиболее удаленными от нас галактиками являются квазары – источники необычайно высокого излучения, природа которого до сих пор не разгадана. Астрономы уверены, что в центре квазаров расположена сверхмассивная черная дыра, взаимодействие которой с веществом Галактики и является причиной мощного излучения.

Мы еще не раз вернемся к теме изучения галактик, поскольку она действительно неисчерпаема, и вопросов здесь гораздо больше, чем ответов.

Космический танец царства Галактик

Детальное исследование Вселенной показало, в каком фантастическом космическом балете участвует Земля. Сначала она со скоростью 30 км/с увлекает нас за собой в ежегодное путешествие по орбите вокруг Солнца диаметром 17 световых минут (рис. А). Солнечная система совершает «кругосветное путешествие» вокруг центра Млечного Пути со скоростью 230 км/с (рис. В).