Глава 17. Строение Вселенной

Галактики

Активные галактики и квазары

В ядрах некоторых галактик происходят бурные процессы, такие галактики получили название активных галактик. Так, в галактике М87 в созвездии Девы наблюдается яркий выброс вещества со скоростью около 3000 км/с, масса этого выброса состав ляет примерно 10⁵ М. Эта галактика оказалась мощным источником радиоизлучения.

Радионаблюдения галактик показали, что большинство из них являются слабыми источниками радиоизлучения, основная доля их излучения приходится на свет звезд галактики. Однако существуют такие галактики, радиоизлучение которых не только сравнимо, но и значительно превышает их оптическое излучение. Эти галактики получили название радиогалактик. На рисунке XVI цветной вклейки показана фотография одной из мощнейших радиогалактик Центавр А. На фотографии видно, что галактика пересечена мощной полосой поглощающего вещества.

Анализ свойств радиоизлучения показывает, что оно вызывается облаками горячей плазмы, выброшенной из ядра галактики. Облака горячей плазмы движутся со скоростью, близкой к скорости света.

Еще более мощными источниками радиоизлучения являются квазары, полное название которых — квазизвездные (почти звездообразные) радиоисточники. Примером такого источника является ближайший к нам квазар С273 в созвездии Девы. Его светимость достигает 10¹² L. Светимости большинства квазаров в десятки и сотни раз превышают светимости обычных галактик. Квазары являются также мощными источниками инфракрасного, рентгеновского и гамма-излучения. А вот размеры квазаров оказались небольшими, около 1 а. е., т. е. всего лишь в десятки раз больше размеров Солнечной системы. Тщательные исследования показали, что квазары представляют собой активные ядра галактик, структура которых пока недоступна современной технике наблюдений.

По современным представлениям, в ядрах галактик, как и в ядре нашей Галактики, находятся массивные черные дыры. Поэтому наиболее разработанной моделью квазара является модель с массивной черной дырой, расположенной в центре определенного типа галактик с высокой звездной плотностью. Длительное и мощное энерговыделение может быть полностью объяснено выпадением вещества галактики на черную дыру. Масса такой черной дыры составляет около 10⁸ М, а ее радиус 3 • 10⁸ км. Находясь в центре галактики с высокой звездной плотностью, такая черная дыра может захватывать целые звезды. Для обеспечения наблюдаемой светимости квазаров достаточно, чтобы черная дыра захватывала хотя бы одну звезду в год. При высоких плотностях звезд в ядрах галактик такие частые захваты звезд черной дырой вполне реальны.

В обычных галактиках плотности звезд в ядре невелики, поэтому такие захваты звезд редки, и мы не видим проявлений большой активности у обычных галактик.

Скопления галактик

Известно, что диаметр нашей Галактики достигает почти 30 кпк (100 000 св. лет), диаметр галактики Андромеды (М31) — 40 кпк. Расстояние от нас до туманности Андромеды составляет 670 кпк (2 млн св. лет), следовательно, превышает диаметры крупных галактик почти в 20 раз. Среднее же расстояние между звездами примерно такое же, как между Солнцем и звездой α Центавра, т. е. около 275 000 а. е., и больше диаметра Солнца (1,5 • 10⁶ км = 0,01 а. е.) примерно в 27,5 млн раз. Таким образом, галактики значительно теснее сближены в пространстве, чем звезды между собой.

Систематические исследования распределения галактик по небу показали, что наряду с отдельными галактиками наблюдаются скопления галактик. Так, наша Галактика, туманность Андромеды, Большое и Малое Магеллановы Облака и еще несколько звездных систем образуют Местную группу, в которую входят 35 галактик. Галактики Местной группы связаны общим тяготением и движутся вокруг общего центра масс.

Сейчас известно около 4000 скоплений галактик, в которых насчитываются сотни и тысячи звездных систем. В среднем диаметры скоплений близки к 8 Мпк (26 млн св. лет). Одним из наибольших является скопление галактик в созвездии Волосы Вероники. Оно находится на расстоянии около 70 Мпк от нас. В этом богатом скоплении насчитывается около 40 000 галактик.

Наш Млечный Путь вместе с Местной группой галактик расположен на окраине скопления галактик, центр которого находится в созвездии Дева.

<<< К началу Окончание >>>