галактики

Гал а КТВК, гігантські зоряні системи, подібні до нашої зоряної системи - галактиці , До складу якої входить Сонячна система. (Термін «галактики», на відміну від терміна «Галактика», пишуть з малої літери.) Застарілі назва Г. «позагалактичні туманності» і «анагалактіческіе туманності» відображають той факт, що їх видно на небі як світлі туманні плями поза смуги Чумацького Шляху (Галактики), яка є, т. о., для них «зоною уникнення». У цій зоні Р. не видно з-за концентрації темної, що поглинає світло пилової матерії поблизу екваторіальній площині нашої Галактики. Природа Г. стала відома після того, як американський астроном Е. Хаббл в 20-х рр. 20 в. виявив, що найближчі Г. складаються з безлічі дуже слабких зірок, які при спостереженні в невеликі телескопи зливаються в суцільне світла пляма - туманність. Серед окремих найбільш яскравих зірок йому вдалося виявити змінні зірки типу цефеїд , Вимір видимого блиску яких дозволяє встановити відстань до систем, в які вони входять. Таким шляхом було остаточно встановлено, що Г. знаходяться далеко за межами нашої Галактики і мають розміри, порівнянні з нею. Найближчими до них м виявилися схожі на уривки Чумацького Шляху Магелланові Хмари , Відстань до яких складає 46 кілопарсек (близько 150 тис. Світлових років). У поперечнику вони в кілька разів менше нашої Галактики і, мабуть, є її супутниками. Відстані до далеких Г. оцінюють по червоному зсуву - зміщення ліній у спектрі Г., зумовленого Доплера ефектом . Цей зсув статистично зростає зі збільшенням відстані до Г. Відстань до найбільш далеких Г., помітних на фотографіях, отриманих за допомогою найбільших телескопів, становить понад 1 млрд. Парсек (більше 3 млрд. Світлових років). У 20-30-х рр. 20 в. Хаббл розробив основи структурної класифікації Г., згідно з якою розрізняють 3 класу Г .: 1) спіральні Г., характерні 2 порівняно яскравими гілками, розташованими навколо ядра по спіралі. Гілки виходять або з яскравого ядра (такі Г. позначаються S), або з кінців світлої перемички, що перетинає ядро (позначаються SB). 2) Еліптичні Г. (Е), що мають форму еліпсоїдів. 3) Іррегулярні (неправильні) Г. (I), що володіють неправильними формами. За ступенем клочковатості гілок спіральні Р. розділяються на підтипи: а, b і с. У перших з таких Г. гілки аморфні, у других - кілька клочковати, у третіх - дуже клочковати, а ядро завжди неяскраво і мало. У 2-й половині 40-х рр. 20 в. У. Бааде (США) встановив, що клочковатость спіральних гілок і їх блакить зростають з підвищенням вмісту в них гарячих блакитних зірок, їхніх скупчень і дифузних туманностей. Центральні частини спіральних Г. жовтіше, ніж гілки, і містять старі зірки (населення 2-го типу, по Бааде, або населення сферичної складової), тоді як плоскі спіральні гілки складаються з молодих зірок (населення 1-го типу, або населення плоскої складової ). Щільність розподілу зірок в просторі зростає з наближенням до екваторіальної площини спіральних Г. Ця площина є площиною симетрії системи, і більшість зірок при своєму зверненні навколо центру Г. залишається поблизу неї; періоди обертання складають 107-109 років. При цьому внутрішні частини обертаються як тверде тіло, а на периферії кутова і лінійна швидкості обертання зменшуються з віддаленням від центру. Однак в деяких випадках знаходиться усередині ядра ще менше ядерце ( «керн»), обертається найшвидше. Аналогічно обертаються і неправильні Г., є також плоскими зоряними системами. Еліптичні Р. складаються з зірок 2-го типу населення. Обертання виявлене лише у найбільш стислих з них. Космічного пилу в них, як правило, немає, чим вони відрізняються від неправильних і особливо спіральних Г., в яких поглинаюча світло пилова речовина є у великій кількості. У спіральних Г. воно становить від кілька тисячних до сотої частки повної їх маси. Внаслідок концентрації пилової речовини до екваторіальної площини, вона утворює темну смугу у Г., повернених до нас ребром і мають вигляд веретена. Радіоастрономічні спостереження дозволили виявити в Г. скупчення нейтрального водню, Маса його відносно мала в спіральних Г. Sa, сягає декількох відсотків у Sb і доходить до 10% від маси зірок в галактиках Sc, а також в неправильних Г. В основному нейтральний водень - головна частина газової складової Г. - розташований у вузькому екваторіальному шарі, але окремі хмари спостерігаються і далеко від нього, де немає досить гарячих зірок, здатних іонізувати його і привести в стан світіння.

Подальші спостереження показали, що описана класифікація недостатня, щоб систематизувати все різноманіття форм і властивостей Г. Так, були виявлені Г., що займають в деякому розумінні проміжне положення між спіральними і еліптичними Г. (позначаються S0). Ці Г. мають величезне центральне згущення і навколишній його плоский диск, але спіральні гілки відсутні, В 60-х рр. 20 в. були відкриті численні кільцеподібні і дископодібні Г. з усіма градаціями великої кількості гарячих зірок і пилу. Ще в 30-х рр. 20 в. були відкриті еліптичні карликові Г. в сузір'ях Печі і Скульптора з украй низькою поверхневою яскравістю, настільки малою, що ці, одні з найближчих до нас, Г. навіть в центральній своїй частині насилу видно на фоні неба. З ін. Боку, на початку 60-х рр. 20 в. було відкрито безліч далеких компактних Г., з яких найбільш далекі за своїм виглядом не відрізняються від зірок навіть у найсильніші телескопи. Від зірок вони відрізняються спектром, в якому видно яскраві лінії випромінювання з величезними червоними зсувами, відповідними таким великим відстаням, на яких навіть найяскравіші поодинокі зірки не можуть бути видно. На відміну від звичайних далеких Г., які через поєднання істинного розподілу енергії в їх спектрі і червоного зсуву виглядають червонуватими, найбільш компактні Г. (звані також квазізвёзднимі Г.) мають блакитний колір. Як правило, ці об'єкти в сотні разів яскравіше звичайних сверхгигантских Г., але є і більш слабкі. У багатьох Г. виявлено радіовипромінювання нетепловий природи, що виникає, відповідно до теорії сов. астронома І. С. Шкловського, при гальмуванні в магнітному полі електронів і важчих заряджених частинок, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла (т. н. синхротронне випромінювання). Такі швидкості частинки отримують в результаті грандіозних вибухів усередині Г.

Компактні далекі Г., що мають потужний нетепловим радіовипромінювання, називаються N-галактиками. Зіркоподібні джерела з таким радіовипромінюванням називаються квазарами (Квазізвёзднимі радіоджерелами), а Г., що володіють потужним радіовипромінюванням і мають помітні кутові розміри, - радіогалактиками. Всі ці об'єкти надзвичайно далекі від нас, що ускладнює їх вивчення. Радіогалактики, що мають особливо потужне нетеплове радіовипромінювання, володіють переважно еліптичною формою, зустрічаються і спіральні. Великий інтерес представляють т. Н. галактики Сейферта. У спектрах їх невеликих ядер є багато дуже широких яскравих смуг, що свідчать про потужні викиди газу з їх центру зі швидкостями, що досягають кількох тисяч км / сек. У деяких галактик Сейферта виявлено дуже слабке нетеплове радіовипромінювання. Не виключено, що і оптичне випромінювання таких ядер, як і в квазарах, обумовлене не зірками, а також має нетепловую природу. Можливо, що потужне нетеплове радіовипромінювання - тимчасовий етап у розвитку квазізвёздних Г. Близькі до нас радіогалактики вивчені повніше, зокрема методами оптичної астрономії. У деяких з них виявлені поки ще не пояснені до кінця особливості. Так, в гігантській еліптичної галактиці Центавр А виявлена надзвичайно могутня темна смуга уздовж її діаметра. Ще одна радіогалактика складається з двох еліптичних Г., близьких один до одного і з'єднаних перемичкою, що складається із зірок. При вивченні неправильної галактики М82 в сузір'ї Великої Ведмедиці американські астрономи А. Сандідж і Ц. Лінде в 1963 прийшли до висновку, що в її центрі близько 1,5 мільйонів років тому стався грандіозний вибух, в результаті якого на всі боки зі швидкістю близько 1000 км / сек були викинуті струмені гарячого водню. Опір міжзоряного середовища завадило поширенню струменів газу в екваторіальній площині, і вони потекли переважно в двох протилежних напрямках уздовж осі обертання Г. 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 численних інших фактів радянський астроном В. А. Амбарцумян висунув гіпотезу про можливість вибухів в ядрах Г. На його думку, така речовина і зараз знаходиться в центрі деяких Г. і воно може ділитися на частини при вибухах, які супроводжуються сильним радіовипромінювання. Т. о., Радіогалактики - це Г., у яких ядра знаходяться в процесі розпаду. Викинуті щільні частини, продовжуючи дробитися, можливо, утворюють нові Г. - сестри, або супутники Г. меншої маси. При цьому швидкості розльоту осколків можуть досягати величезних значень. Дослідження показали, що багато груп і навіть скупчення Г. розпадаються: їх члени необмежено віддаляються один від одного, як якщо б вони всі були породжені вибухом.

Чи не пояснені ще також причини утворення т. Н. взаємодіючих Г., виявлених в 1957-58 радянським астрономом Б. А. Воронцовим-Вельяміновим. Це пари або тісні групи Г., в яких один або кілька членів мають явні викривлення форми, придатки; іноді вони занурені в загальний світиться туман. Спостерігаються також тонкі перемички, що з'єднують пару Г., і «хвости», спрямовані геть від сусідньої Г., як би відштовхується нею. Перемички іноді бувають подвійними, що свідчить про те, що спотворення форм взаємодіючих Г. не можуть бути пояснені приливними явищами. Часто велика Г. однієї зі своїх гілок, іноді деформованої, з'єднується із супутником. Всі ці деталі, подібно самим Г., складаються з зірок і іноді дифузійної матерії.

Часто Г. зустрічаються в просторі парами і більшими групами, іноді у вигляді скупчень, що містять сотні Г. Наша Галактика з Магелланової Хмари і з ін. Найближчими Г. становить, ймовірно, також окреме місцеве скупчення Г. Магелланові Хмари і наша Галактика, по -видимому, занурені в загальне для них водневу хмару. Групи і скупчення різноманітні за типами що входять в них Г. Іноді в них входять тільки спіральні і неправильні, іноді тільки еліптичні Г., іноді ж - і ті, і інші. Найближчими до нас є розріджений хмара галактик у Великій Ведмедиці і неправильне скупчення в сузір'ї Діви. Обидва містять Г. всіх типів. Дуже багате й компактне скупчення галактик Е і S0, що знаходиться в сузір'ї Волосся Вероніки, налічує тисячі членів. Світності і розміри Р. вельми різноманітні. Г.-надгіганти мають світності, в 1011 разів перевищують світність Сонця, квазари в середньому ще в 100 разів яскравіше; слабейшие ж з відомих Г.-карликів можна порівняти зі звичайними кульовими зоряними скупченнями в нашій Галактиці. Їх світність становить близько 105 світності Сонця. Розміри Г. вельми різноманітні і коливаються від десятків парсек до десятків тисяч парсек.

Простір між Г., особливо всередині скупчень Г., мабуть, містить іноді космічний пил. Радіотелескопи виявляють в них відчутної кількості нейтрального водню, але космічні промені пронизують його наскрізь, так само, як і електромагнітне випромінювання.

Відомо близько 1,5 тис. Яскравих Г. (до 13-й зоряної величини). У «Морфологічному каталозі галактик» (4 томи), складеному в СРСР (публікація закінчена в 1968), містяться відомості про 30 тис. Г. яскравіше 15-ї зоряної величини. Він охоплює 3/4 всього неба. 5-метровому телескопу доступно кілька мільярдів Г. до 21-ї зоряної величини. Такі Г. відрізняються від слабких зірок лише легкої розмитістю зображення.

Див. також позагалактична астрономія .

Див. Іл.

Літ .: Ейгенсон М. С., Позагалактична астрономія, М., 1960; Будова зоряних систем, пров. з англ, під ред П. Н. Холопова, М., 1962; Агекян Т. А., Зірки, галактики, метагалактика, М., 1966: Бааде В., Еволюція зірок і галактик, пров. з англ., М., 1966; Струве О. Л., Зебергс В., Астрономія 20 століття, пров. з англ .. М., 1968.

Б. А. Воронцов-Вельямінов.

Гал а КТВК, гігантські зоряні системи, подібні до нашої зоряної системи - галактиці , До складу якої входить Сонячна система

Червоне зміщення в спектрах галактик.

Спіральна галактика в сузір'ї Гончих Псів, поєднана зі своїм супутником.

Частина Чумацького Шляху в сузір'ях Орла і Лебедя. Видно темні і світлі ділянки ( «туманності» і «хмари»).

Галактика в сузір'ї Андромеди.

Спіральна галактика в сузір'ї Трикутника.

Галактика в сузір'ї Волосся Вероніки.

Спектри сейфертовських галактик, відкритих на Бюраканськой обсерваторії: Маркарян 9 (зліва) і Маркарян 10 (праворуч). Широкі дифузні смуги H b, H g, H d, що належать водню, свідчать про закінчення газу з ядер галактик з великими швидкостями.