Сторінка
2

Будова галактик

Щільність розподілу зір у просторі зростає з наближенням до екваторіальної площини спіральних галактик. Ця площина є площиною симетрії системи, і більшість зір при своєму обертанні навколо центру галактики залишається поблизу неї; періоди обертання складають 107—10' років. При цьому внутрішні частини обертаються як тверде тіло, а на периферії кутова й лінійна швидкості обертання зменшуються з віддаленням від центру. Однак у деяких випадках ще менше ядерце, яке знаходиться усередині ядра («керн»), обертається найшвидше. Аналогічно обертаються і неправильні галактики, які є також плоскими зоряними системами.

Еліптичні галактики складаються із зір другого типу населення. Обертання виявлене лише в найбільш стиснутих із них. Космічного пилу в них, як правило, немає, чим вони відрізняються від неправильних і особливо від спіральних галактик, у яких поглинаюча світло пилова речовина міститься у великій кількості. Вона складає від декількох тисячних до сотої частки повної їхньої маси. Унаслідок концентрації пилової речовини до екваторіальної площини, вона утворює темну смугу в галактик, які повернені до нас ребром і мають вигляд веретена.

Радіоастрономічні спостереження дозволили знайти в галактиках скупчення нейтрального водню. Маса його відносно мала в спіральних галактиках типу Sa, сягає декількох відсотків у Sb і доходить до 10% від маси зір у галактиках Sc, а також у неправильних галактиках.

В основному, нейтральний водень — головна частина газової складової галактик — розташований у вузькому екваторіальному шарі, але окремі хмари спостерігаються і далеко від нього, де немає досить гарячих зір, здатних іонізувати його і призвести до стану світіння.

Наступні спостереження показали, що описана класифікація недостатня, щоб систематизувати все різноманіття форм і властивостей галактик. Так, були виявлені галактики, що посідають у певному розумінні проміжне положення між спіральними й еліптичними галактиками (позначаються So). Ці галактики мають величезне центральне згущення й оточуючий його плаский диск, але спіральні гілки відсутні. У 60-х роках XX століття були відкриті численні пальцеподібні й дископодібні галактики з усіма градаціями великої кількості гарячих зір і пилу. Ще в 30-х роках XX століття було відкрито еліптичні карликові галактики в сузір'ях Печі й Скульптора з украй низькою поверхневою яскравістю, настільки малою, що ці, одні з найближчих до нас, галактики навіть у центральній своїй частині ледь вирізняються на фоні неба. З іншого боку, на початку 60-х років XX століття було відкрито безліч далеких компактних галактик, із яких найбільш віддалені за своїм виглядом не відрізняються від зір навіть у найсильніші телескопи. Від зір вони різняться спектром, у якому видно яскраві лінії випромінювання з величезними червоними зсувами, що відповідають таким великим відстаням, на яких навіть найяскравіші поодинокі зорі не можуть бути видимими. На відміну від звичайних далеких галактик, які через поєднання справжнього розподілу енергії в їхньому спектрі й червоного зсуву виглядають червонуватими, найкомпактніші галактики (вони називаються також квазозоряними галактиками) мають блакитнуватий колір. Як правило, ці об'єкти в сотні разів яскравіші за звичайні надгігантські галактики, але є й слабкіші. У багатьох галактик виявлене радіовипромінювання нетеплової природи, що виникає, відповідно до теорії російського астронома Й. С. Шкловського, при гальмуванні в магнітному полі електронів і важчих заряджених частинок, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла (так зване синхротронне випромінювання). Такі швидкості часточки одержують у результаті грандіозних вибухів "усередині галактик.

Компактні далекі галактики, що мають могутнє нетеплове радіовипромінювання, називаються N-галактиками.

Зіркоподібні джерела з таким радіовипромінюванням називаються квазарами (квазозоряними радіоджерелами), а галактики, що мають могутнє радіовипромінювання і помітні кутові розміри, — радіогалактиками. Усі ці об'єкти надзвичайно далекі від нас, що ускладнює їх вивчення. Радіогалактики з особливо потужним нетепловим радіовипромінюванням мають переважно еліптичну форму, зустрічаються і спіральні.

Великий інтерес становлять так звані галактики Сейферта. У спектрах їхніх невеликих ядер міститься надзвичайно багато широких яскравих смуг, які свідчать про могутні викиди газу з їхнього центру зі швидкостями, що досягають кількох тисяч км/с. У деяких галактиках Сейферта виявлене дуже слабке нетеплове радіовипромінювання. Не виключено, що й оптичне випромінювання таких ядер, як і у квазарах, обумовлене не зорями, а також має нетеплову природу. Можливо, потужне нетеплове радіовипромінювання — тимчасовий етап у розвитку квазозоряних галактик.

Близькі до нас радіогалактики вивчені повніше, зокрема методами оптичної астрономії. У деяких із них виявлені поки ще не пояснені до кінця особливості. Так, в еліптичній галактиці Цента А виявлена надзвичайно могутня темна смуга уздовж її діаметра. Ще одна радіогалактика складається з двох еліптичних галактик, близьких одна до одної і з'єднаних перемичкою, що складається із зір.

При вивченні неправильної галактики М82 у сузір'ї Великої Ведмедиці американські астрономи А. Саидж і Ц. Ліндс у 1963 році дійшли висновку, шо в її центрі близько 1,5 мільйона років тому відбувся грандіозний вибух, у результаті якого в усі боки зі швидкістю близько 1000 км/с були викинуті струмені гарячого водню.

Опір міжзоряного середовища перешкодив поширенню струменів газу в екваторіальній площині, і вони потекли переважно удвох протилежних напрямках уздовж осі обертання галактики. Цей вибух, очевидно, породив і безліч електронів зі швидкостями, близькими до швидкості світла, що спричинили нетеплове радіовипромінювання.

Задовго до виявлення вибуху в М82 для пояснення інших численних фактів радянський астроном В. А. Амбарцумян висунув гіпотезу про можливості вибухів у ядрах галактик. На його думку, така речовина і зараз знаходиться в центрі деяких галактик, і вона може поділятися на частини при вибухах, які супроводжуються сильним радіовипромінюванням.

Таким чином, радіогалактики — це галактики, у яких ядра знаходяться в процесі розпаду. Викинуті щільні частини продовжують дробитися, можливо, утворюють нові галактики-сестри або супутники галактик меншої маси. При цьому швидкості розлітання уламків можуть сягати величезних значень. Дослідження показали, що чимало груп і навіть скупчення галактик розпадаються: їхні члени необмежено віддаляються один від одного так, ніби вони всі були породжені вибухом.