Очерки о Вселенной - Воронцов-Вельяминов Борис Александрович (книги бесплатно без TXT) 📗
Астроном Цвикки считает, что кривая светимости галактик должна продолжаться до таких малых систем, как шаровые звездные скопления в нашей Галактике и даже ниже, но его мнение, видимо, не разделяют другие исследователи.
Все сказанное имеет отношение и к статистике типов галактик. По Вокулеру, среди полутора тысяч ярких галактик на эллиптические приходится 13 %, на считаемые обычно переходными (типа SO) - 21,5 /о, на спиральные - 61,1 % и н-а неправильные - 4,4% (самые немногочисленные). Спиральные же галактики наиболее многочисленны; среди них преобладают спирали Sb, Sc, SBb. «Ранние» спирали Sa редки, но ведь это большие по видимой яркости галактики. Они ярче 13-й звездной величины.
В наших окрестностях и в ближайших скоплениях преобладают эллиптические галактики.
Мы уже отмечали, что в спиральных галактиках, видимых с ребра, наблюдается экваториальный слой космической пыли в виде темной полосы. По нашему исследованию в разных галактиках толщина его весьма различна. Темную материю можно «ощутить» и в спиральных галактиках, видимых плашмя, в виде темных, разветвленных каналов (в М 33) или в виде отдельных пятен в спиральных ветвях, по их внутренней или по внешней стороне. Иногда пылевая материя тянется вдоль бара.
Комплексы светлых диффузных туманностей непосредственно видны даже в довольно далеких спиральных и неправильных галактиках, имеющих много горячих звезд и скоплений их. Такие галактики очень клочковаты. В некоторых ближайших галактиках, как в М 33 в Треугольнике, в М 31 в Андромеде, в Магеллановых Облаках, видны даже отдельные диффузные туманности.
В Большом Магеллановом Облаке есть гигантский комплекс газовых туманностей, окутывающий огромное скопление горячих гигантов. Туманность называют Тарантул, а подобные гигантские комплексы горячих звезд и газа В. А. Амбарцумян называет сверхассоциациями. Если бы Тарантул находился на месте туманности Ориона, предметы на Земле, освещенные им, отбрасывали бы тени.
В М 31 открыто несколько сотен диффузных туманностей и изучено их расположение, обрисовывающее спиральные ветви, но не вполне совпадающее со звездными ветвями. Они надежнее обнаруживаются (когда они малы из-за дальности расстояния) по снимкам в лучах красной водородной линии На(через красный светофильтр). Такими эмиссионными сгустками пользуются для изучения вращения периферических частей галактик, звездный спектр которых слишком слаб для его регистрации, тогда как яркие линии туманностей регистрируются легче.
В интегральном спектре многих галактик видны линии На и А, 3727-29 А (запрещенные линии ионизованного кислорода), профводимые суммарным светом входящих в них туманностей. Когда яркая линия На видна на всем протяжении галактики, ею пользуются для изучения вращения этой системы.
Статистика показывает, что чем более ранними являются типы галактик, т. е. чем меньше в них горячих гигантов, тем реже видны в их спектрах яркие линии. В эллиптических галактиках газа практически нет. Аро (Мексика) открыл несколько галактик, еще не изученных, в которых яркие линии сильнее, чем даже в неправильных галактиках.
Радионаблюдения уже позволяют обнаруживать тепловое излучение газов в ближайших галактиках и даже определять их скорости в разных местах, устанавливая вращение этих звездных систем по линии водорода 21 см.
Начинают строить, пока еще грубые, карты распределения нейтрального водорода в них. Согласно статистике полная масса газа составляет такой процент от общей массы галактик разных типов:
(наша Галактика относится к типу Sb или Sc).
Планетарные туманности в других галактиках с достоверностью уже обнаружены. Предполагают, что такими являются две-три маленькие туманности в М 31 и несколько десятков в Магеллановых Облаках. В пользу этого вывода говорят малые размеры туманностей и их повышенная ионизация. Их светимость велика- абсолютная звездная величина порядка - 3m.
Определение отношения количества водорода к количеству гелия в туманностях других галактик показало, что оно такое же, как в нашей Галактике, так что пропорция разных химических элементов в Метагалактике, по-видимому, одна и та же.
Таким образом, диффузная материя играет в Космосе огромную роль.
За последние годы с искусственных спутников Земли, специально созданных для этого, было открыто к 1975 г. почти 200 источников космического рентгеновского излучения. Его испускают оболочки, выброшенные сверхновыми звездами, нейтронные звезды - пульсары, в которые сверхновые звезды превратились, и спутники некоторых звезд. Возможно, что рентгеноизлучающая плазма у некоторых белых карликов тоже на это способна. Излучает рентгеновские лучи и наше Солнце.
Но есть много и внегалактических рентгеновских источников. Это некоторые радиогалактики, их ядра, а также протяженные источники, связанные с плазмой, рассеянной по объемам скоплений галактик.
Группы и скопления галактик
Среди галактик известно немало двойных систем, сходных по яркости и размерам. Существуют и карликовые галактики - спутники, например, у М 31 есть два близких к ней спутника - карликовые эллиптические галактики.
К сожалению, расстояния подавляющего большинства галактик, находящихся на небе друг подле друга, неизвестны. Поэтому обычно неизвестно, является ли данная слабая галактика-соседка действительно спутником или же это более далекая галактика, проектирующаяся рядом с яркой совершенно случайно.
Статистические подсчеты говорят в пользу того, что кажущиеся двойными и кратными галактики в большинстве случаев, вероятно, и физически, реально, являются таковыми. Очень часто встречаются, по-видимому, кратные галактики, т. е. небольшие группы их.
Примером довольно рассеянной группы крайне разнообразных галактик служит наша Местная система галактик. Есть и более тесные группы.
Расстояния между членами двойных и кратных звезд обычно в сотни и тысячи раз превышают их диаметры, а расстояния членов в группах галактик превосходят их диаметры лишь в несколько раз. Нередки случаи, когда они касаются друг друга, а частично и проникают друг в друга!
В большинстве случаев кратные звезды имеют структуру такого рода. Одра тесная пара звезд обращается на большом расстоянии около общего центра масс с одиночной звездой или с тесной же парой звезд.
Кратные звезды, члены которых отстоят друг от друга на сравнимые расстояния, очень редки. Такие группы академик В. А. Амбарцумян назвал трапециями, так как к их типу принадлежит, например, четверная звезда, каждый член которой находится в вершине фигуры, называемой в геометрии трапецией.
В. А. Амбарцумян показал, что системы тел типа трапеции должны быть неустойчивы. Они достаточно скоро должны распасться, а члены их - удалиться друг от друга и потерять взаимную связь. Это произойдет оттого, что их взаимные притяжения по силе сравнимы друг с другом, действуют по разным направлениям и не в одной плоскости, и потому никакой устойчивый вид движения, никакие устойчивые орбиты у них невозможны.
Амбарцумян обратил также внимание на то, что в то время как среди кратных звезд преобладают системы с устойчивыми конфигурациями и видами орбит, среди кратных галактик преобладают неустойчивые конфигурации и орбиты. Он сделал вывод, что следовательно, те системы звезд и галактик, которые образуют трапеции, являются более молодыми образованиями (раз мы их видим и они еще не распались). Возраст таких кратных галактик должен быть много меньше, чем возраст нашей Галактики, который оценивается примерно в 1010 лет или больше.
Несравненно легче, чем реальные кратные галактики, выявляются облака и скопления галактик. Облаками галактик называют рассеянные скучивания их, а скоплениями - более компактные кучи, но и они делятся на концентрированные и рассеянные.
Первыми бросаются в глаза образования, более близкие к нам и состоящие из галактик, кажущихся более яркими и крупными. Это соседние облака галактик в созвездиях Большой Медведицы и Гончих Псов, рассеянное скопление в Деве и сконцентрированные скопления в Волосах Вероники и Северной Короне. В последних видна сферическая симметрия. Они состоят преимущественно из галактик типов Е и So.
