Слияние галактик

Галактики Местной группы движутся вокруг общего центра масс. Сравнительно недавно, в 1993 г., были опубликованы результаты сравнения положения самой близкой к нам галактики Большого Магеллано- вого Облака (БМО), произведенного с интервалом в 17 лет. Скорость движения БМО оказалась неожиданно высокой. Как и в случае движения шаровых скоплений в гало Галактики, приходится признать, что полная масса нашей Галактики и других больших спиральных галактик Местной группы на девять десятых состоит из невидимого, но действующего через гравитационное поле вещества. Кроме того, выяснилось, что орбита движения галактики-спутника, каковой является БМО по отношению к нашей галактике, проходит достаточно близко к диску Млечного Пути и приливные гравитационные силы деформируют БМО. Возможно, поэтому она нс имеет спиральной структуры и относится к галактикам с нерегулярной формой. В результате неоднократных сближений двух галактик от Большого Магелланового Облака отделилась длинная тонкая дуга из вещества, падающего на нашу Галактику. Таким

Схема звездных потоков в нашу Галактику

Рис. 72. Схема звездных потоков в нашу Галактику

образом в нее вносится не только водород газопылевых облаков, но и звезды и рассеянные звездные скопления. По оценкам астрономов, за время порядка 10 млрд лет все вещество БМО «перетечет» в Млечный Путь. Вторым из обнаруженных звездно-пылевых потоков стал поток Стрельца (рис. 72). В классическом естествознании подобные процессы считались бы совершенно фантастическими!

Независимые подтверждения возможности таких крупномасштабных явлений, как столкновение и слияние галактик, были получены в результате спутниковых наблюдений в ИК-области спектра. В частности, запущенный в 1983 г. космический аппарат IRAS позволил получить целый ряд снимков нового класса объектов - инфракрасных галактик. Их особенностью является громадная светимость, в 100 000 раз большая, чем у обычных видимых галактик. В видимом диапазоне такие галактики не проявляют себя, так как содержат большое количество пыли и газа. Пыль очень эффективно поглощает ультрафиолетовое и видимое световое излучение, скрывая тем самым источник большого энерговыделения от прямых наблюдений. Однако поглощенная пылью энергия не пропадает, а переизлучается в ИК-диапазоне. Оказалось, что ИК- источники со светимостью на уровне квазаров обнаружены только среди сливающихся галактик. Эти результаты позволили предположить, что квазары формируются в процессах столкновения двух богатых газом и пылью галактик. Так как число квазаров велико, это означает, что столкновения галактик являются не таким уж экзотическим явлением. Позднее с помощью телескопа «Хаббл» удалось наблюдать близкое взаимодействие галактик и в видимом спектре (рис. 73).

Фотография слияния галактик

Рис. 73. Фотография слияния галактик

В отличие от процессов столкновения в микромире, где наибольший эффект приносят столкновения частиц при высокой скорости относительного движения, при столкновении двух галактик наибольший эффект достигается при малой скорости прохождения галактик друг через друга. Здесь важно, чтобы был достаточный интервал времени взаимодействия двух систем, чтобы стало возможным образование приливных волн в галактиках, наподобие приливов в земном океане. В зависимости от типа галактик и конкретной геометрии сближения, столкновения могут приводить к появлению изогнутых «мостов», направленных навстречу, и «хвостов» из вытолкнутых звезд с противоположной стороны галактического диска. Возможно появление фрагментов, вращающихся перпендикулярно галактической плоскости, звездных или газовых колец, светящихся отростков и волокон.

После открытия инфракрасных галактик встал вопрос о причинах «эпидемии» звездообразования в сталкивающихся галактиках. Было известно, что новые звезды образуются в сгущениях газопылевых облаков обычных галактик. В Млечном Пути образуется по две-три новых звезды ежегодно. При столкновениях скорость образования возрастает на два порядка. Это значит, что сопоставимое по общей массе газопылевое облако стягивается при столкновении в центральную часть и его плотность резко возрастает. Почему?

С помощью компьютерного моделирования было показано, что при столкновении галактик звезды и межзвездный газ не могут больше двигаться согласованно, так как, в отличие от потоков звезд, газовые потоки при столкновении порождают мощные ударные волны и взаимно тормозятся. При уменьшении орбитальной скорости убывает и центробежная сила, так что поле гравитации может сжимать пылегазовые облака к центрам галактик. Некоторые звезды образуются в процессе сжатия облаков. Но большая часть газа, собранного в центрах сталкивающихся галактик, падает по сходящейся спирали на центр масс слившейся пары, где и возникает более интенсивная вспышка образования новых звезд.

В ближайшей окрестности Местной группы наиболее заметной и наиболее массивной концентрацией галактик является скопление Дева с примыкающим к нему окружением других, меньших галактик. Это Местное сверхскопление, центр его лежит на расстоянии 40-80 млн св. л. от Солнечной системы. Местная группа галактик под действием поля тяготения Местного сверхскопления приближается к нему со скоростью 250 км/с. Около десяти лет тому назад было установлено, что Местное сверхскопление, следующее по удаленности от нас свсрхскоп- ление Гидра-Кентавр и целый ряд других скоплений и сверхскоплений движутся в направлении некоторой концентрации масс, примерно в 20 раз превосходящей массу Местного сверхскопления. Мало изученное пока образование, к которому направлен поток галактик, получило название Великий аттрактор. Если его существование подтвердится, то спектр масс во Вселенной пополнится еще одной «точкой», представляющей самую большую концентрацию вещества, которую удалось обнаружить человеку.

И наконец, самое общее движение, в котором участвуют все без исключения галактики, - это взаимное хаббловское разбегание. Оно было обнаружено Хабблом в 1929 г. на основании красного смещения линий излучения водорода в спектрах почти всех галактик.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >