Концепції сучасного природознавства - Карпов Я. С. - 4.2.4 Обертання галактик

Згідно із сучасною класифікацією галактики поділяються на три типи:

1) еліптичні (E);

2) спіральні (S);

3) неправильні (Ir).

1. Еліптичні галактики на підгрупи не поділяються. Ніякої внутрішньої структури в цих галактиках не виявлено. Усі вони мають вигляд плям, що нагадують за формою винятково правильні еліпси, які відрізняються ступенем сплюснутості.

Порівняно недавно було виділено тип галактик SO, що займають проміжне положення між еліптичними Е і спіральними S. Вони мають сильно сплюснуте ядро — "лінзу" — й ледь помітний ореол, позбавлений слідів спіральної структури.

2. Спіральні галактики. Залежно від ступеня розвитку спіралей вони поділяються на підгрупи Sa, Sb, Sc. У галактик типу Sa основною частиною є ядро, тоді як спіралі виражені слабо. У галактик типу Sb спіралі розвинуті більше, а в галактиках типу Sc майже вся речовина зосереджена в спіральних рукавах, тоді як ядро виражене слабо. Знаменита туманність Андромеди — характерний представник цього класу.

3. Неправильні галактики. Вони не мають чітко вираженої регулярної структури {Магелланові Хмари).

Група співробітників Астрономічного інституту в складі Московського університету склала "Морфологічний каталог галактик" (МСУ), що містить опис 30000 галактик, які мають світність не менш як . Складено також Атлас взаємодіючих галактик. У результаті класифікація галактик за типами виглядає в наш час значно багатше, ніж порівняно недавно.

4.2.4 Обертання галактик

Те, що спіральні галактики обертаються, виявили ще в 1917 році В. Слайфер і Р. Кертіс. При цьому було встановлено, що ядро галактики обертається як тверде тіло")

Періоди обертання ядер галактик укладаються в часові проміжки від 50 до 500 мли років. Найшвидше обертаються галактики типу SO і Sa.

Дотепер астрономи не можуть дійти згоди, в якому напрямку обертаються спіральні галактики: чи вони закручуються (тобто спіралі відстають від обертання ядра), чи ж розкручуються.

Еліптичні галактики теж обертаються, але дуже повільно. Щодо неправильних галактик таких даних немає.

Ці три типи галактик (спіральні, еліптичні й неправильні) Хаббл й інші астрономи вивчали ше у двадцяті — тридцяті роки XX століття. З того часу з'явилися відомості і про галактики інших типів, які не узгоджуються з первісною класифікацією. Це, насамперед, галактики з активними ядрами й потужним радіовипромінюванням.

Одним з об'єктів такого класу є відкриті в шістдесяті роки квазари (квазізоряні радіоджерела). У них зоряна складова не спостерігається: вона або взагалі відсутня, або, що більш імовірно, непомітна на тлі величезної світності щільного ядра, що сягає Вт, тобто в десять тисяч разів більша від світності Галактики.

Радіовипромінювання квазарів можна порівняти за інтенсивністю з їх оптичним випромінюванням. Існує різновид квазарів з низьким рівнем радіовипромінювання. Такі Об'єкти називають квазагами, тобто квазагалактиками.

4.2.5 Походження галактик

Вік Сонця перевищує 5 млрд. років, а найстаріших зірок у Всесвіті — 10 млрд. років. Наймолодші зірки народжуються й починають свою еволюцію на наших очах із хмар газу й космічного пилу. Зірки утворюють системи, що відрізняються за розмірами й масами: зоряні пари и групи, скупчення, асоціації, галактики. Ієрархія астрономічних систем не вичерпується галактиками, а продовжується до скупчень галактик і надгалактик.

Історія космічних структур нараховує 12-18 млрд. років. До утворення сучасних планет, зірок, галактик уся їхня речовина являла собою гарячу воднево-гелієву плазму, рівномірно розподілену у світовому просторі. Накопичені за багато століть знання й особливо відкриття, зроблені у XX столітті, дозволили скласти певне уявлення про властивості космічного середовища в дозоряну, догалактичну епоху, про фізичні процеси, які спричинили формування сучасної структури Всесвіту, та про космічні процеси, що тривають і в наш час.

Сучасні уявлення про виникнення астрономічних структур спираються на космологічну теорію, що дає загальну схему розвитку Всесвіту як цілого. Космологія нехтує такими "деталями" устрою Всесвіту, як зірки, галактики, навіть цілі скупчення й надскупчення галактик, розглядаючи їх як "точки", що хаотично рухаються і з яких складається, як газ із молекул, метагалактичне середовище. Середня густина мета-галактичного середовища однорідна, тобто однакова, коли йдеться про відстані, що перевищують 100-300 Мпс.

Космологія стверджує, що весь простір Всесвіту перебуває в стані розширення, причому розширюється саме простір, а не збільшуються відстані, наприклад, між галактиками. Цей висновок стосується лише великих об'єктів, протяжність яких становить 100-300 Мпс і більше. Усередині ж цих об'ємів зірки й галактики не зазнають космологічного розширення. Не відбувається таке розширення й у межах нашої Сонячної системи.

Вік Галактики як зоряної системи близький до віку її найстаріших зірок і становить 10-12 мільярдів років. Імовірно, процес формування астрономічних тіл, які ми сьогодні спостерігаємо, розпочався 12-15 мільярдів років тому.

Але з чого це почалося — з найменших чи з найбільших об'єктів? Багато фактів вказують на те, що першими "вийшли" з космологічного розширення величезні маси речовини, які можна порівняти з масами скупчень галактик. Пізніше розпочався процес дроблення цих мас і всередині них поступово сформувалася вся ієрархія астрономічних систем. Таку гіпотезу висунув Я. Б. Зельдович.

Інша точка зору припускає виникнення спочатку більш дрібних тіл, що згодом збільшувалися, зливалися. Цю ідею розвивали Дж. Піблс і Р. Дікке. Вони припускають, що першими об'єктами у Всесвіті могли бути об'єкти з масами, які можна порівняти з мільйоном сонячних мас; поступово зливаючись, вони утворювали галактики; об'єднання галактик, у свою чергу, утворювало їх скупчення.