1. Нормальные галактики

Гершель в XVIII в. открыл и занес в каталоги тысячи наблюдаемых на небе туманных пятен (туманностей). У многих из них впоследствии была обнаружена спиральная структура.

Американский астроном Хаббл в XX в получил фотографии туманности в созвездии Андромеды, на которых было видно, что это туманное пятно состоит из множества звезд (рис. 100). Он обнаружил в туманности вспышки новых звезд, рассеянные и шаровые скопления и цефеиды. Определив периоды переменности и видимую звездную величину этих цефеид, Хаббл установил, что все они находятся очень далеко за пределами нашей Галактики. Таким образом, вся спиральная туманность в созвездии Андромеды находится вне пределов нашей Галактики и уже этим отличается от газовых и пылевых туманностей нашей звездной системы. Зная расстояние до этой туманности и ее угловой диаметр, легко вычислить его в линейных единицах (см. § 12, рис. 38).

Спиральная галактика М31

Оказалось, что спиральная туманность в созвездии Андромеды — огромная звездная система, примерно такая же, как и наша Галактика. Мы знаем теперь, что расстояние до нее 2 млн. световых лет. В ней есть газовые и пылевые туманности, как и в нашей Галактике. Вследствие того что галактику в созвездии Андромеды мы видим под некоторым углом к ее оси, она имеет продолговатую форму. Галактика в созвездии Треугольника тоже спиральная, менее наклонена к лучу зрения и имеет поэтому иной вид (рис. 101).

Спиральная галактика МЗЗ

Астрономы нашли великое множество гигантских звездных систем за пределами нашей Галактики, им дали нарицательное название галактик в отличие от нашей Галактики.

Хаббл выяснил, что в спектрах галактик, расстояния до которых были оценены по видимой яркости их ярчайших звезд, линии смещены к красному концу спектра. Это красное смещение возрастает пропорционально расстоянию до галактики (рис. 102). В соответствии с эффектом Доплера — Физо (см. § 13), красное смещение означает удаление источника от наблюдателя. Скорость удаления пропорциональна величине смещения, поэтому красное смещение можно выразить в единицах скорости (км/с). Наблюдаемая пропорциональность между расстоянием D до галактик и скоростью υ носит название закона Хаббла:

υ = HD.

Красное смещение в спектрах галактик

Коэффициент пропорциональности H называют постоянной Хаббла. Установлено, что величина постоянной Хаббла¹ H составляет примерно т. е. на каждый миллион парсеков скорость удаления возрастает на 100 км/с.

¹ Значение этой величины все уточняется.

Поэтому расстояние до далекой галактики можно определить по величине красного смещения линий в ее спектре:

где υ — скорость, определенная по красному смещению. Если, например, сдвиг линии спектра соответствует 10 000 км/с, то до галактики 100 Мпк, т. е. 100 млн. пк. Этот способ используется в тех случаях, когда в далеких галактиках цефеиды или даже ярчайшие сверхгиганты не видны.

Окончание >>>