Мир галактик
Наиболее удивительное свойство ядер, не объясняемое присутствием только обычных звезд и газа в ядре – это их активность, которая ярко выражена у нескольких процентов галактик высокой светимости. В активных ядрах наблюдаются нестационарные процессы, связанные с выделением большого количества энергии. В некоторых случаях мощность выделения энергии в ядре превышает 1037 Вт, что сопоставимо или превышает суммарную мощность излучения всех звезд галактики вместе взятых, хотя обычно она все же на 1–2 порядка ниже.
Форма выделения энергии в ядрах, как и наблюдаемые признаки активности, могут быть различными. Это быстрое движение газа со скоростями в тысячи км/с, мощное нетепловое излучение незвездной природы в различных областях спектра – от рентгеновской до радио, образование направленных плазменных струй (джетов), выбросы высокоэнергичных элементарных частиц, ответственные за мощное радиоизлучение галактики. Общей особенностью активных ядер галактик является переменность излучения на самых различных интервалах времени: от нескольких суток или даже часов до нескольких лет.
Галактики, обладающие активными ядрами, принято разделять на несколько типов. Различают галактики Сейферта, радиогалактики, квазары и лацертиды. Проявление активности ядер в каждом из этих типов галактик имеет свои наблюдаемые особенности. Однако во всех случаях источник мощной энергии ядра имеет крошечный размер по сравнению с размером галактики (существенно меньше светового года). «Сердцевиной» такого источника предположительно является сверхмассивная черная дыра, на которую падает, разгоняясь при падении до околосветовых скоростей, первоначально разреженная среда, находившаяся в ее окрестности (такой средой может быть межзвездный газ околоядерного диска или газ, входивший в состав звезд, разорванных гравитационном полем черной дыры). Это предположение подтверждается открытием в ядрах крупных галактик всех типов массивных объектов (по-видимому, черных дыр), не обладающих заметным излучением, но создающих очень сильное гравитационное поле. Их массы составляют от нескольких миллионов до нескольких миллиардов масс Солнца. Теоретически, кинетическая энергия падения вещества, сообщаемая ему гравитационным полем черной дыры, может в десятки раз превосходить энергию, которую способны дать любые термоядерные реакции в этом веществе. С этой точки зрения, активность ядра связана с различными механизмами преобразования энергии падающего вещества в другие формы. При этом ядро галактики может находиться в активном или спокойном состоянии в зависимости от наличия потоков вещества на черную дыру.
Ядро нашей Галактики, как и соседней с нами Туманности Андромеды, находится в сравнительно спокойном состоянии, несмотря на то, что в самом центре этих галактик обнаружено существование объектов, по-видимому, являющихся массивными черными дырами. Ближайшая к нам спиральная галактика с активным ядром – галактика Сейферта NGC 1068, находящаяся на расстоянии около 50 млн. св. лет в созвездии Кита. Ближайшая пекулярная эллиптическая галактика с активным ядром – радиогалактика NGC 5128 в созвездии Центавра Расстояние до нее в несколько раз меньше.
СИСТЕМЫ ГАЛАКТИК
Группы галактик. Галактики часто объединены в пары, триплеты и более сложные группы. Одиночные, или, как их не совсем правильно называют, «изолированные» галактики, встречаются редко. Так, наша Галактика окружена системой небольших спутников, из которых самыми крупными являются Большое и Малое Магеллановы Облака. У Туманности Андромеды тоже есть спутники. Все эти объекты, в свою очередь, входят в Местную группу галактик с диаметром около 5 млн. световых лет, в которой находится несколько десятков галактик (в основном – карликовых), причем наша галактика и Туманность Андромеды являются самыми яркими и массивными членами этой группы. В пределах 30 млн. световых лет от Местной группы обнаружено еще более десятка подобных групп.
Таблица 2. ГЛАВНЫЕ ГАЛАКТИКИ МЕСТНОЙ ГРУППЫ | |||||||||
Видимые |
Абсолютные | ||||||||
Галактика |
Тип |
Расст.1 |
Вел.2 |
Диам.3 |
Светимость4 |
Диам.5 |
Масса6 |
M/L7 | |
Млечный Путь |
Sbc |
– |
– |
– |
14,5? |
80? |
200? |
14? | |
БМО |
Sm |
0,15 |
0,6 |
12° |
2,75 |
31 |
15 |
5,5 | |
ММО |
Smp |
0,18 |
2,8 |
4° |
0,52 |
13 |
3 |
5,8 | |
М 31 |
Sb |
2,10 |
4,4 |
3° |
22,9 |
110 |
400 |
17 | |
М 32 |
E2 |
2,10 |
9,1 |
4 |
0,21 |
2 |
1? |
5? | |
М 33 |
Sc |
2,20 |
6,3 |
1° |
3,63 |
38 |
20 |
5,5 | |
Скульптор |
E |
0,35 |
9,2? |
45 |
0,004 |
5 |
– |
– | |
Печь |
E |
0,75 |
9,0 |
50 |
0,019 |
11 |
0,1? |
5 | |
NGC 205 |
E |
2,10 |
8,8 |
11 |
0,27 |
6 |
– |
– | |
NGC 6822 |
Im |
1,80 |
9,3 |
20 ? |
0,11? |
7 |
– |
– | |
IC 1613 |
Im |
2,10 |
9,9 |
20 |
0,076 |
10 |
– |
– | |
1 Расстояние в миллионах световых лет. 2 Видимая звездная величина в голубых лучах 3 Видимый угловой диаметр в градусах или минутах дуги 4 Абсолютная светимость в миллиардах солнечных единиц 5 Линейный диаметр в тысячах световых лет 6 Масса в миллиардах солнечных единиц 7 Отношение массы к светимости в солнечных единицах. | |||||||||
Интересные статьи:
Солнце и жизнь человека на земле
1.Интерес ученых к проблеме солнечно – земных связей вызван несколькими причинами. Прежде всего по мере выяснения физических сторон влияния Солнца на Землю выявилось громадное прикладное значение этой проблемы для радиосвязи, магнитной на ...
Звезды - рождение, жизнь и смерть
Введение
.Ничего нет более простого, чем звезда .
(А. С. Эддингтон)
Как и все тела в природе, звезды не остаются неизменными, они рождаются, эволюционируют и умирают.
Чтобы проследить жизненный путь звезды и понять, как они стареют, ...
Основные понятия космической геодезии и астрономии
ВВЕДЕНИЕ
Искусственные спутники открыли новую эру в науке об измерении Земли — эру космической геодезии.
Они внесли в геодезию новое качество — глобальность; благодаря большим размерам зоны видимости поверхности Земли со спутника значит ...