Галактыкі і іх эвалюцыя

Фарміраванне галактык. Рэальны працэс сціску можна даследаваць толькі пры дапамозе тэарэтычнага мадэлявання. Назіраючы эвалюцыю галактык. Спіральныя галактыкі і наш Млечны шлях - найбольш распаўсюджаные тыпы галактык у Сусвеце. Перараджэнне галактык.

Рубрика Астрономия и космонавтика
Вид курсовая работа
Язык белорусский
Дата добавления 12.06.2012
Размер файла 38,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсавая праца

Тэма: «Галактыкі і іх эвалюцыя»

Увядзенне

З найстаражытных часоў людзей цікавіла, што ж знаходзіцца за гарызонтам, і яны адпраўляліся даследаваць далёкія і незнаёмыя зямлі. Па меры таго як Зямля адкрывала чалавеку большасць сваіх белых плям, астраномы сталі выходзіць у вобласць новых і не даследаваных тэрыторый за межамі нашай маленькай планеты. Сёння даследчыкі Сусвету, выкарыстоўваючы сучасныя тэлескопы і ЭВМ, рухаюцца наперад у напрамку ўсё вялікіх адлегласцяў ў пошуках мяжы Космасу - апошняй яго мяжы.

Стагоддзя мы былі вязнямі Сонечнай сістэмы, лічачы зоркі проста ўпрыгожваннямі сферы, размешчанай за планетамі. Потым чалавек прызнаў у гэтых маленькіх святлівых кропках іншыя сонца, настолькі далёкія, што іх святло ідзе да Зямлі многія гады. Здавалася, што космас населены рэдкімі самотнымі зоркамі, і навукоўцы спрачаліся аб тым, распасціраецца ці зорнае насельніцтва ў прасторы неабмежавана ці ж за некаторым мяжой зоркі канчаюцца, і пачынаецца пустэча. Пранікаючы ўсё далей і далей, астраномы знайшлі такі мяжа, і аказалася, што наша Сонца - адна з велізарнага ліку зорак, якія ўтвараюць сістэму пад назвай Галактыка. За мяжой Галактыкі была цемра.

XX стагоддзе прынёс новае адкрыццё: наша Галактыка-гэта яшчэ не ўся Сусвет. За самымі далёкімі зоркамі Млечнага Шляху знаходзяцца іншыя галактыкі, падобныя на нашу і распасціраюцца ў прасторы да межаў бачнасці нашых найбуйнейшых тэлескопаў. Грандыёзныя зорныя сістэмы - адны з самых узрушаючых і найбольш вывучаюцца сучаснай астраноміяй аб'ектаў.

Адна з задач сучаснай астраноміі - зразумець, як ўтварыліся галактыкі і як яны эвалюцыянуюць. У часы Эдвіна Хабла і Харлоу Шепли было павабна верыць у тое, што тыпы галактык адпавядаюць розных стадыях іх развіцця. Аднак гэтая гіпотэза апынулася няслушнай, і задача рэканструкцыі гісторый жыцця галактык апынулася цяжкай. Самай жа цяжкай апынулася праблема першапачатковага ўзнікнення галактык.

Прырода Сусвету ў тыя часы, калі яшчэ не існавалі галактыкі, невядомая, і прыпісваюцца ёй гіпатэтычныя характарыстыкі ў значнай ступені залежаць ад выбіраемы касмалагічную мадэлі. Большасць прынятых у цяперашні час касмалагічную мадэляў прадугледжвае агульнае пашырэнне, пачынаючы з нулявога моманту часу (адразу ж пасля якога Сусвет мае выключна высокія шчыльнасць і тэмпературу). Фізічныя працэсы, якія апісваюць першасны выбух у гэтых мадэлях, могуць быць даволі надзейна прасочаны да моманту, калі шчыльнасць і тэмпература становяцца дастаткова нізкімі, каб стала магчымым адукацыя галактык. Прыкладна адзін мільён гадоў спатрэбіўся для таго, каб Сусвет пашырылася і астыла настолькі, што рэчыва стала гуляць у ёй важную ролю. Да гэтага пераважала выпраменьванне, і згусткі рэчывы, такія як зоркі або галактыкі, не маглі утварацца. Аднак, калі тэмпература стала роўнай прыкладна 3000 Да, а шчыльнасць каля 1021 г/см3 (значна менш шчыльнасці зямной атмасферы, але па меншай меры ў мільярд разоў больш сучаснай шчыльнасці Сусвету), рэчыва, нарэшце, змагло фармавацца. У гэты час у дастатковых колькасцях маглі утварацца толькі атамы вадароду і гелія.

Хоць можна прадставіць некалькі механізмаў адукацыі галактык з гэтага вадароднай-гелиевого газу, знайсці хоць бы адну мадэль, якая працуе ў верагодных ўмовах ранняй Сусвету, цяжка. Вельмі мала перадумоў для адукацыі галактык ў пашыраецца Сусвету з аднастайным размеркаваннем тэмпературы і рэчывы. У такой ідэалізаванай Сусвету ніколі не будзе галактык. Існаванне галактык ў Сусвеце і бачнае перавага іх як формаў рэчывы кажуць аб тым, што догалактическая сераду ніяк не нагадвала такое ідэалізаваныя газавае воблака. Замест гэтага павінны былі існаваць нейкія неаднастайнасці. Аднак якога тыпу гэтыя неаднастайнасці і адкуль яны ўзяліся?

1. Фарміраванне галактык

«Калі разглядаць замкнёную сістэму, то агульная маса сістэмы і, такім чынам, яе агульнае гравитирующее дзеянне будуць залежаць ад усёй энергіі сістэмы, гэта значыць ад сукупнасці энергіі рэчывы і энергіі поля прыцягнення».

А. Эйнштэйн

Кожны выбух абавязкова спалучаны з той ці іншай доляй хаатычнасці, і чым магутней выбух, тым большы хаос ён вырабляе. Найбольш магутным выбухам ў Сусвеце, у якім адначасова ўдзельнічала ўсё сусветнае рэчыва, несумненна, з'яўляўся Вялікі выбух. Вядома, з улікам дэтэрмінізму тэарэтычна магчыма прадвызначэнне ўсіх наступстваў нават такога выбуху. Для гэтага дастаткова ведаць папярэднічалі яму фізічныя ўмовы, як-то: круцільныя момант Протовселенной, агульную масу і размеркаванне шчыльнасці які ўваходзіў у яе эфіру. У гэтым выпадку маецца фармальная магчымасць пралічыць далейшае паводзіны кожнага з 1080 ўтвараюцца пры нараджэнні рэчывы пратонаў. Аднак відавочна, што практычна рашэнне такой задачы нездзяйсняемае, тым больш што займацца яе рашэннем наогул не было каму. А таму прыходзіцца з якія ўзніклі пасля Вялікага выбуху хаосам лічыцца як з няўхільным і не паддаюцца дакладнаму апісанню фактам. З пазіцый цікавяць нас працэсаў першасны хаос ў Сусвеце азначаў всенаправленной выкід рэчывы з вобласці сінгулярнасці рознакалібернымі па сваёй масе, хуткасці разлёту, кінетычнай і вярчальны энергіі згусткамі, шчыльнасць размеркавання рэчыва ў якіх па меры пашырэння аб'ёму Сусвету паслядоўна памяншалася. Паралельна гэтаму адбывалася і памяншэнне хуткасці іх разлёту. З «вяртаннем (гравітацыйнай) сутнасці на сваё месца» дынаміка разлёту стала для рэчывы наогул фізічна немагчымай. Найбольш энергетычна выгадным для яго апынулася рух па так званым «геадэзічных лініях», гэта значыць па тых напрамках, дзе патэнцыялы гравітацыйнага поля захоўваюцца практычна нязменнымі, - своеасаблівым гравітацыйным манарэйкам. Рухаючыся па такіх траекторыях, рэчыва становіцца гравітацыйна-бязважкім, а значыць, перастае расходаваць сваю кінэтычную энергію. З спыненнем разлёту рэчывы Сусвет стабілізуе свае памеры і пераходзіць з стадыі пашыраецца ў стадыю стацыянарнай Сусвету.

У выніку такой дынамічнай перабудовы характар энергетычных працэсаў ў Сусвеце зведаў істотныя змены. Калі на этапе існавання паслядоўна меншала кінэтычная энергія рэчывы ператваралася ў кінэтычную энергію эфіру, то з надыходам рэчаіснасці гэты працэс спыніўся. Значэнне кожнай з гэтых складнікаў кінэтычнай энергіі Сусвету становіцца практычна нязменным. Пры гэтым важна мець на ўвазе, што рэчыва як першакрыніцы кінэтычнай энергіі, у значнай меры належала вызначальная роля ў размеркаванні колькасцяў кінэтычнай энергіі па розных абласцях адзінага эфірнага цела Сусвету, якое (размеркаванне) у сілу ўжо адзначанай намі хаатычнасці разлёту рэчывы характарызавалася вельмі значнымі адхіленнямі ад раўнамернасці.

Адпаведна гэтаму да моманту наступлення рэчаіснасці ў прасторы Сусвету склалася надзвычай складаная дынамічная карціна. Мільярды бязладна раскіданых па ўсім займанаму эфірам аб'ёмам аблокаў разрэджанай вадароднай-гелиевой сумесі ў залежнасці ад прыналежнасці да таго ці іншага навалы бліжэйшых аблокаў ўдзельнічалі адразу ў некалькіх круцільных і паступальных рухах. Перш за ўсё, з той ці іншай ўласнай хуткасцю кручэння, абумоўленай пачатковымі ўмовамі Вялікага выбуху, круцілася кожнае з аблокаў ў асобнасці. Далей, якія ўваходзілі ў вялікай колькасці аблокі ўдзельнічалі ў агульным вярчальны рух асобных навал. У сваю чаргу тыя навалы, якія ўваходзілі ў склад сверхскоплений, удзельнічалі ў вярчальны рух гэтых сверхскоплений. І нарэшце, усе як адзін элементы адзінай механічнай сістэмы Сусвету, будзь то асобныя часціцы, групы часціц, вадароднай-гелиевые аблокі, навалы і сверхскопления аблокаў, удзельнічалі ў агульным вярчальны рух Сусвету. Такім чынам, траекторыі паступальнага руху рэчыва ў аб'ёме адзінага эфірнага цела Сусвету ўяўлялі сабой вельмі мудрагелістыя фігуры. Пры гэтым кожная асобная часціца рэчывы сама па сабе мела ўласнай кінэтычнай энергіяй.

Аднак, як мы ўжо адзначалі, кінэтычнай энергіяй, а значыць і паступальным рухам, у рэальным Сусвету мае не толькі рэчыва, але таксама бесперапынны эфір. І вось тут самы час у сістэму фізічных паняццяў, якія маюць важнае значэнне для ўразумення сутнасці адбываліся ў той час падзей, увесці паняцце гравітацыйна-ўважаецца аб'ектаў. Справа ў тым, што як паказвае сучасная касмічная абстаноўка, якая з'яўляецца непасрэдным працягам і адлюстраваннем той далёкай эпохі, бесперапынны эфір Сусвету удзельнічае ў сумесным, узгодненым руху толькі з тымі касмічнымі аб'ектамі, маса якіх перавышае некаторую велічыню, чарговую колькасную меру, гуляючую вызначальную ролю ў рабоце сусветнага гравітацыйнага механізму. Толькі з такімі масіўнымі аб'ектамі бесперапынны эфір як бы зрастаецца разам, суправаджаючы іх ва ўсіх касмічных падарожжах. З'яўляючыся пры гэтым адзіным целам, агульным падставай нашага свету, які знаходзіцца ў пастаянным руху эфір Сусвету ўвязвае ўсе гэтыя аб'екты своеасаблівымі гравітацыйнымі перамычкамі ў сусветную механічную сістэму, якая прадстаўляе сабой хоць і надзвычай складаны, але, тым не менш, досыць высокаарганізаваным ансамбль. Усе астатнія аб'екты, гэта значыць тыя, якія не валодаюць дастатковай масай, ажыццяўляюць свае перамяшчэння ў касмічнай прасторы не сумесна з эфірам, а адносна яго. Да прыкладу, Сонца, Зямля, Месяц, іншыя планеты і масіўныя спадарожнікі планет рухаюцца ў прасторы Сусвету сумесна з прылеглымі да іх пластамі эфіру рознай магутнасці, а каметы, астэроіды, метэарыты, лёгкія спадарожнікі планет, ракеты, самалёты і гэтак далей і таму падобнае перамяшчаюцца адносна эфіру, якое ўваходзіць у склад тых ці іншых гравітацыйна-ўважаецца аб'ектаў. Не дасягнулі гравітацыйнай значнасці аб'екты не валодаюць уласным гравітацыйным полем; яны толькі ўносяць той ці іншы ўклад у гравітацыйнае поле таго масіўнага аб'екта, у прасторы якога яны ў дадзены момант знаходзіцца.

Але гэта ўсё цяпер, а ў тую далёкую эпоху пачатку рэчаіснасці шчыльных касмічных аб'ектаў яшчэ не было, ім яшчэ толькі трэба было сфармавацца з той надзвычай разрэджанай вадароднай-гелиевой сумесі, якая была бязладна раскідана па ўсім прасторы Сусвету ў выглядзе асобных аблокаў, навал і сверхскоплений. Прыпыніўшы хаатычны разлёт рэчывы, прымусіў яго да руху па геадэзічных напрамках, якая вярнулася на сваё месца гравітацыйная сутнасць зноў прыступіла да сваёй характэрнай дзейнасці - самоуплотнению. Толькі цяпер, калі ў адзіным тэле эфіру апынуўся не адзін нерухомы, а вялікае мноства рухомых лакальных, рэгіянальных і занальных цэнтраў цяжару мас, будынак гравітацыйнага арганізма Сусвету набыло складаную іерархічную структуру, якая характарызуецца вялікай асіметрыяй і внутрисистемной зменлівасцю. Перамяшчаючыся сумесна з гравітацыйна-значным масамі вадароднай-гелиевой сумесі, ажыццяўляюць свае мудрагелістыя руху, бесперапынны эфір ператварыўся ў своеасаблівы бурны касмічны акіян з шматлікімі інтэнсіўнымі глыбіннымі плынямі.

Натуральна, што ва ўмовах практычна поўнай адсутнасці якога-небудзь парадку ў размеркаванні мас і энергіі рэчывы і эфіру ў прасторы Сусвету ніякай гаворкі аб адзіным механізме яе сцягвання да агульнага цэнтру цяжару, як гэта мела месца на этапе Протовселенной, быць не магло. Агульны гравітацыйны механізм некалі одноэлементного эфіру быў раздробнены на не паддаюцца непасрэднаму рахунку колькасць складовых частак. Аднак гэта зусім не перашкаджала яго прыроджанай здольнасці да самоуплотнению, а ўсяго толькі надало гэтай здольнасці шырока разгалінаваны характар. Цяпер, калі матэрыя стала двух субстанциальной, высока дынамічнай, неаднароднай і асіметрычнай, істота проціборства рэчывы і эфіру стала складацца ў наступным. Якія валодаюць кінэтычнай энергіяй гравітацыйна-значныя масы рэчыва апынуліся ўнутры iх суправаджаюць, інерцыяльная рух абалонак эфіру, агульнасістэмныя адзінства якіх надзейна забяспечвалася надзвычай разгалінаванай, якая прасьціраецца па ўсёй Сусвету эфірнай перамычкай. Кожная з узаемазвязаных такім чынам лакальных абалонак разам з набытай ёю кінэтычнай энергіяй валодала самастойнай энергіяй сцягвання, якой процідзейнічалі сілы ўнутранага ціску, якія ўзнікаюць з прычыны хаатычнага цеплавога руху часціц рэчыва. У сілу таго, што для этапу рэчаіснасці характэрны некаторы перавага агульнай гравитирующей патэнцыйнай энергіі эфіру над агульнай антигравитирующей кінэтычнай энергіяй рэчывы, лакальныя абалонкі эфіру таксама атрымалі некаторы энергетычны перавагу над унутраным ціскам вадароднай-гелиевых аблокаў. Так у прасторы Сусвету сфармаваліся шматлікія протогалактические імглістасці, якія ўяўлялі сабой гравітацыйна-значныя масы рэчыва, цалкам пагружаныя ў кантралюючыя іх рух эфірныя абалонкі.

Пад уздзеяннем валодае перавагай патэнцыйнай энергіі эфіру ўваходзіць у кожную з туманнасцяў рэчыва пачатак паслядоўна згушчацца, што раўнасільна павышэнню яго шчыльнасці. У сваю чаргу, павышэнне шчыльнасці рэчывы аказвае на яго энергетычныя здольнасці дваякае дзеянне. З аднаго боку, за кошт росту колькасці выпадковых сутыкненняў часціц рэчыва, яго пругкасць, процідзейныя сілам знешняга ціску з боку эфіру, таксама расце, што абмяжоўвае магчымасці сціску протогалактической імглістасці як адзінага цэлага пэўным мяжой. Аднак, з іншага боку, павелічэнне колькасці сутыкненняў суправаджаецца памяншэннем агульнай энергіі рэчывы за кошт выхаду яе за межы імглістасці ў выглядзе якія ўзнікаюць у выніку соударений часціц квантаў выпраменьвання - фатонаў. Да таго ж рост колькасці сутыкненняў выклікае павышэнне хаатычнасці ў руху рэчывы, што прыводзіць да адукацыі новых неаднароднасць ў шчыльнасці яго размеркавання. У сілу ўсіх гэтых прычын у протогалактической імглістасці ўзнікаюць вобласці абурэння і ў дзеянне ўступаюць выяўленыя англійскай астрафізікаў Д. Джынс законы кінэтычнай тэорыі газаў, згодна з якімі адзіная імглістасць дзеліцца на адасобленыя фрагменты, памеры якіх прапарцыйныя крытычнай джынсавай даўжыні. Пры гэтым самы маленькі па памерах фрагмент утворыцца ў цэнтры протогалактики, дзе шчыльнасць рэчывы самая вялікая, а крытычная джынсавая даўжыня адпаведна самая маленькая. Так утвараецца зародак масіўнага ядра будучай галактыкі. Наступны за цэнтрам протогалактики пласт дзеліцца на больш буйныя фрагменты, за ім ідуць яшчэ больш буйныя, і яшчэ. У выніку ў прыкладна шаравой аб'ёме протогалактической імглістасці ўтворыцца мноства шаравых фрагментаў. Кожны з якіх валодае ўласнай гравітацыйнай масай.

У гэтых новых умовах кантралюе сістэмнае адзінства протогалактики эфір, захоўваючы сваю здольнасць утрымліваць імглістасць ад распаду, нараўне з агульнай абалонкай, якая ахоплівае протогалактику цалкам, стварае прыватныя абалонкі вакол кожнага абасобіўшыся фрагмента. Таму далейшае сцягвання імглістасці набывае комплексны характар: як цэласнае адукацыю яна працягвае сціскацца да цэнтра мас протогалактик і, якім служыць найбольш шчыльны цэнтральны фрагмент - ядро; як фрагментарнае адукацыю яна сціскаецца ў кожным з сваіх фрагментаў. Апошнія сапраўды па тым жа прынцыпе, як протогалактическая імглістасць раструшчылася на шаравыя фрагменты, дзеляцца на яшчэ больш шматлікія і дробныя адукацыі - протозвездные аблокі. І зноў адбываецца пераразмеркаванне высілкаў эфіру. Цяпер яны ўжо накіраваны на: 1) ўтрыманне адзінай формы протогалактической імглістасці, якая за кошт агульнага кручэння імглістасці набывае эліптычны выгляд; 2) утрыманне шаравых формаў ўтварыліся пасля драбнення імглістасці фрагментаў; 3) ўшчыльненне рэчывы, які апынуўся ў складзе абасобіўшыся протозвездных аблокаў.

Прайшло яшчэ нейкі час і гравітацыйным сілам сцягвання атрымалася настолькі ўшчыльніць рэчыва протозвезд, што ў іх у выніку добраахвотнага аб'яднання атамаў найлёгкія элементаў у лёгкія спачатку зацеплілася, а потым на поўную моц разгарэліся тэрмаядзерныя рэакцыі. У касмічных нябёсах адна за іншы ва ўсе нарастальным тэмпе сталі з'яўляцца вадароднай-гелиевые зоркі. Так протогалактики паўсюдна ператварыліся ў эліптычныя галактыкі.

Больш верагодная гіпотэза сцвярджае, што спачатку колькасць рэчыва трохі пераўзыходзіла колькасць антивещества. Тады вялікая частка рэчыва павінна была проаннигилировать з антивеществом на ранніх касмічных фазах пры высокай шчыльнасці, пакінуўшы якая купалася ў промнях святла Сусвет з колькасцю рэчывы, як раз дастатковым для адукацыі галактык.

Іншы механізм, які мог спрыяць кандэнсацыі рэчывы - гэта цеплавая няўстойлівасць. Вобласці з крыху падвышанай шчыльнасцю астываюць хутчэй, чым іх асяроддзе. Больш за гарачыя навакольныя рэгіёны мацней сціскаюць гэтыя вобласці, павышаючы іх шчыльнасць. Такім чынам, невялікае абурэнне шчыльнасці можа станавіцца ўсё больш няўстойлівым.

Паводле яшчэ адной гіпотэзы, прапанаванай Георгіем Гамова, гравітацыйныя сілы могуць ўзмацняцца «сімуляваць гравітацыяй», якая ствараецца ў ранняй гісторыі Сусвету інтэнсіўным полем выпраменьвання. Часціцы ў такой Сусвету, як правіла, зацяняюць адзін аднаго ад выпраменьвання і ў выніку адчуваюць дзеянне сілы, накіраванай ад кожнай часціцы да іншай часціцы. Гэтая сіла, з якой часціцы падвяргаюцца дзеянню адзін аднаго, паводзіць сябе па законе зваротных квадратаў, падобна сіле прыцягнення. Можна, напрыклад, прадставіць сабе дзве часціцы, падзеленыя невялікім адлегласцю ў багатым выпраменьваннем полі. Часціцы паглынаюць энергію фатонаў палі выпраменьвання і таму знаходзяцца пад уплывам сіл, якія дзейнічаюць у розных напрамках. Разгледзім сітуацыю, калі адна часціца паглынае фатон, які прыходзіць з напрамкі, процілеглага напрамку на другую часціцу. На гэтую часціцу дзейнічае сіла ў кірунку 2. Часціцы.

Так як фатон быў паглынуты 1. Часціцай, другая часціца апыняецца абароненай ад поля выпраменьвання ў гэтым кірунку, і таму на яе дзейнічае сіла пераважна ў напрамку 1. Часціцы. У выніку ўзнікае эфект ўзаемнага прыцягнення двух часціц, выкліканы іх узаемным зацяненне ад поля выпраменьвання. Устаноўлена, што гэты эфект цені мае значэнне толькі на працягу прыкладна першых 100 гадоў існавання Сусвету, пасля чаго інтэнсіўнасць выпраменьвання і ступень блізкасці часціц памяншаецца.

2. Сціск

галактыка млечны шлях сціск

Пасля дасягнення індывідуальнымі протогалактиками гравітацыйнай наадварот праз якую-небудзь форму няўстойлівасці ў догалактическом газе яны калапсуюць з адукацыяй галактык значна меншых памераў і з вялікімі шчыльнасцямі, пакідаючы прамежкавае прастору амаль пустым. Рэальны працэс сціску можна даследаваць толькі пры дапамозе тэарэтычнага мадэлявання. Яшчэ не адкрыта галактыка, пра якую з упэўненасцю можна сказаць, што яна маладая ў параўнанні з ацэнкай ўзросту Сусвету, і такім чынам, няма аб'екта, назіранага ў стадыі сціску. Замест гэтага трэба даследаваць тыя ключы да разумення стану асяроддзя да сціску, якія можна атрымаць з сучасных характарыстык галактык і з іх мінулага, назіраючы аб'екты на вялікіх адлегласцях. Можна таксама падыходзіць да гэтай праблемы, прапаноўваючы праўдападобныя пачатковыя ўмовы і вырабляючы вылічэнні, каб паглядзець, ці можна прыйсці да рэалістычнай карціне ў выніку сціску зыходнай протогалактики. Пачатковыя ўмовы, з якіх мы павінны пачынаць гэтыя вылічэнні, уключаюць масу галактыкі, яе кутняй момант, памеры, тэмпературу, хімічныя характарыстыкі, магнітнае поле і ўнутраныя турбулентность руху.

Разгледзім найпростае пачатковая стан, у якім ўласцівасці протогалактики такія, што яна з'яўляецца халоднай, цалкам аднастайнай па шчыльнасці, цалкам сферычнай і без турбулентных рухаў, магнітнага поля і знешніх уздзеянняў. Для аб'екта, параўнальнага па масе з Млечным Шляхам, парадку 1011 мас Сонца, такі набор пачатковых умоў прыводзіць да цалкам не остановимому калапсу. Гравітацыйны патэнцыял такога аб'екта досыць вялікі, каб ніякай фізічны працэс не мог спыніць яго калапс у масіўную чорную дзірку, і вылічэнні паказваюць, што за кароткі па касмічным маштабах час такі аб'ект знікне. Аб'ект пераходзіць праз мяжа Шварцшильда, які ўяўляе сабой мяжу, вызначаную ў рамках агульнай тэорыі адноснасці і якая ўзнікае пры сціску масіўнага цела да гэтак малых памераў і велічэзных шчыльнасцяў, што святло больш не можа адысці ад яго. Аб'ект знікае для вонкавага назіральніка і назіраецца толькі яго гравітацыйнае поле. Такім чынам, самыя простыя пачатковыя ўмовы наогул не прыводзяць да адукацыі галактыкі.

Больш за разумны набор пачатковых умоў наступны: падчас аднаго з разгледжаных вышэй працэсаў газавае воблака ўжо сціснулася да такой ступені, што яно стала ўстойлівым, нягледзячы на ??пашырэнне навакольнага Сусвету; няхай гэта будзе шчыльнасць каля 10-28 г/см3. Калі прыняць масу роўнай 1011 сонечных мас, то паказаныя шчыльнасць дае для сферычнага аблокі пачатковы радыус каля 200 кпк (супраць 30 кпк - тыповага радыусу для гэтай масы пасля сціску). Для таго каб сціск было магчымым, кінэтычная, магнітная і гравітацыйная энергіі павінны быць адпаведным чынам збалансаваны. Іншыя пачатковыя ўмовы, неабходныя для пачатку сціску, наступныя: хуткасць кручэння павінна быць малая - менш за 40 км / с, тэмпература - менш 2-105 Да і напружанасць магнітнага поля павінна быць разумна малая - менш 2-107 Гаўса.

Калі размеркаванне шчыльнасці воблака застаецца аднастайным падчас сціску, то гравітацыйная энергія ўзрастае назад прапарцыйна памяншаецца радыусе. З іншага боку, тэмпература застаецца прыкладна аднолькавай да таго часу, пакуль шчыльнасць рэчыва не стане настолькі вялікі, што яно стане аптычна тоўстым для выпраменьваных даўжынь хваль. Да таго, як гэта адбудзецца, цеплавая энергія (велічыня энергіі руху часціц газу, т. е. тэмпература) газавага аблокі не залежыць ад радыусу, але пасля дасягнення крытычнага значэння шчыльнасці цеплавая энергія пры памяншэнні радыусу пачынае моцна ўзрастаць. Цеплавая энергія можа спыніць сціск толькі, калі радыус менш гэтага крытычнага значэння - цеплавога мяжы. Пакуль памеры аблокі больш, турбулентных энергія не важная, бо яна хутка рассейваецца.

Аналагічна, магнітная энергія, нарастальная пры сціску аблокі, ніколі не перавышае гравітацыйную энергію, калі яна была менш гравітацыйнай энергіі ў пачатковы момант. У некаторы момант радыус становіцца досыць малым, каб энергія кручэння ураўнаважыў гравітацыйную энергію - гэта вызначае круцільныя мяжа. Пры іншым крытычным памеры з газу кандэнсуюцца зоркі, і пачынаецца хуткі пераход ад газавага аблокі да галактыцы, якая складаецца з зорак. Гэта кандэнсацыйны мяжа. Канчатковая лёс сціскаецца аблокі залежыць ад суадносін гэтых трох крытычных радыусаў. У залежнасці ад таго, які з іх найбольшы, з'яўляюцца 3 цікавыя магчымасці.

Калі найбольшы радыус адпавядае вярчальны мяжы, то сціск спыняецца кручэннем. Аднак цэнтрабежныя сілы абмежаваныя плоскасцю кручэння, так што сціск у кірунку, перпендыкулярным гэтай плоскасці, працягваецца да адукацыі тонкага дыска. Гэты дыск вылучаецца формай і наяўнасцю кручэння - гэта спіральная галактыка. У выпадку, калі найбольшым з'яўляецца кандэнсацыйны, мяжа, зоркаўтварэньня пачынаецца да таго, як эфекты кручэння становяцца важным фактарам тармажэння сціску. Па меры росту шчыльнасці тэмп зоркаўтварэньня павялічваецца, і вялікая частка газу праходзіць праз гэты працэс. У гэтым выпадку, калі сціск спыняецца на адпаведным мяжы, для эфектыўнай диссипации энергіі амаль не застаецца газу або яго застаецца вельмі мала. Таму дыск не ўтворыцца. Згодна з энергетычным ўмовах, аб'ект павінен пасля гэтага некалькі пашырыцца да дасягнення радыусам іншага крытычнага значэння. Арбіты зорак будуць такія, што галактыка стане амаль сферычнай - у залежнасці ад велічыні і размеркавання пачатковага вуглавога моманту. З гэтымі ўласцівасцямі амаль сферычнай формай, адсутнасцю газу і вялікай колькасцю зорак, якія ўтварыліся зблізку пачатку яго існавання, аб'ект відавочна будзе эліптычнай галактыкі. У трэцім выпадку, калі ні круцільныя, ні кандэнсацыйны мяжа не з'яўляюцца дастаткова вялікімі, каб спыніць сціск, воблака ўсё памяншаецца і памяншаецца, пакуль не ўтворыцца сверхмассивный зоркападобнай аб'ект.

Магчыма, гэта будзе чорная дзірка - нябачная і амаль не обнаружимая.

3. Назіраючы эвалюцыю галактык

Пасля здабыцця галактык формы наступныя стадыі эвалюцыі з'яўляюцца павольнымі і значна менш эфектнымі. Зоркі ўтвараюцца, паміраюць і выкідваюць багатае цяжкімі элементамі рэчыва, утваральнае новыя зоркі, галактыка паступова цьмянее і чырванее, хімічны склад яе зорнага насельніцтва павольна змяняецца па меры ўзбагачэння газу і пылу, з якіх утвараюцца наступныя пакалення зорак, цяжкімі элементамі.

Мы не можам убачыць, як галактыка змяняецца. Чалавечае жыццё, па меншай меры, у мільён разоў карацей, чым трэба для гэтага. Але мы можам назіраць эвалюцыйныя эфекты, гледзячы назад на ўсё больш раннія стадыі эвалюцыі нашай Сусвету, калі галактыкі аказваюцца больш маладымі. Святла ад галактыкі на адлегласці 10 мільярдаў светлавых гадоў, напрыклад, запатрабавалася 10 мільярдаў гадоў, каб дасягнуць нас, і, такім чынам, мы назіраем і вымяраем малюнак галактыкі, якая на 10 мільярдаў гадоў маладзейшы за нашай. Калі ўзрост Сусвету складае ад 15 да 20 мільярдаў гадоў (дакладнае значэнне яшчэ з упэўненасцю не ўстаноўлена), то ўзрост назіранай галактыкі складае ўсяго адну траціну ўзросту галактык паблізу нас, святло ад якіх даходзіць да нас хутчэй. Зразумела, гэта меркаванне абапіраецца на веру ў адначасовае сціск і адукацыя ўсіх галактык неўзабаве пасля Вялікага Выбуху, што пацвярджаецца даследаваннямі блізкіх галактык і прадказваецца касмалагічную мадэлямі.

Для таго, каб убачыць эвалюцыю галактык, трэба глядзець усё далей і далей. Адлегласць у першыя 2000000000 светлавых гадоў занадта мала, каб выявіць змены, але больш далёкія галактыкі дэманструюць рэальныя адрозненні, асабліва прыкметныя ў іх колерах. Нядаўна пры адлегласці каля 10 мільярдаў светлавых гадоў сапраўды выяўлена цяперашні ўплыў эвалюцыі на колеру галактык. Выкарыстоўваючы спецыяльныя дэтэктары на 200-цалевым Паломарском тэлескопе, астраномы праназіралі галактыкі 23. І 24-й велічыні з дастатковай дакладнасцю, каб убачыць, як выглядаюць маладыя галактыкі. У значнай ступені, як гэта прадказваюць тэарэтычныя мадэлі, галактыкі ў той час былі больш яркімі і блакітнымі.

Разлікі Иельского астранома Беатрыс Тинсли, якая прысвяціла вялікую частку сваёй кароткай, але творчай жыцця вывучэнню эвалюцыі галактык, дапамаглі астраномам зразумець дэталі гэтых узроставых эфектаў. З мадэляў, створаных Тинсли з супрацоўнікамі, нам вядома, што хуткасць падзення яркасці і змены колеру залежыць ад многіх акалічнасцяў: размеркавання зорак па масам, хуткасці рэгенерацыі рэчывы ў зорках, долі зорак, адукаваных пры пачатковай успышцы і многіх іншых. У цяперашні час назіраныя далёкія галактыкі пачынаюць забяспечваць нас гэтымі падрабязнасцямі. Гэта дзіўна - мець магчымасць даведвацца пра падзеі, якія адбываюцца на працягу мільярдаў гадоў. Мы робім гэта, перакладаючы гадзіны на мільярды гадоў таму, гледзячы на аб'екты на адлегласцях у мільярды светлавых гадоў.

Іншым прыкметным адрозненнем маладых галактык ў далёкіх частках Сусвету ад галактык, падобных сучасным, з'яўляецца наяўнасць у мінулым значна большай колькасці актыўных або выбухаюць галактык. Шчыльнасць квазараў і радиогалактик ўзрастае па меры таго, як мы глядзім усё далей і далей. Таму гэтыя аб'екты павінны былі быць значна больш распаўсюджаныя ў раннюю эпоху існавання Сусвету. Сучасныя тэарэтычныя мадэлі мяркуюць, што яны ўтворацца пры калапсе сверхмассивных аб'ектаў - магчыма, чорных дзюр - у цэнтрах галактык. Чорныя дзюры даволі бяспечныя, калі ў іх няма чаго "кінуць", але прыводзяць у дзеянне бурныя энергетычныя працэсы, калі да іх гравітацыйным полі занадта блізка падыходзяць зоркі або газ.

Магчыма, маладыя галактыкі, усё яшчэ багатыя ня перапрацаваным газам, былі больш схільныя да падачы гэтага газу ў цэнтральныя ядра, чым гэта робяць зараз старыя галактыкі. Калі там прытаіліся чорныя дзіркі, то гэтыя галактыкі хутчэй успыхнуць, як квазары або радиогалактики. Цяпер, відаць, падобная выключна бурная актыўнасць па большай частцы спынілася.

4. Тыпы галактык

Дзякуючы дасягненням астраноміі ў 20 стагоддзі даступным для назірання стаў не толькі зорны склад нашай Галактыкі, але і шматлікі свет іншых галактык, кожная з якіх уяўляе сабой гравітацыйна-адасобленую сістэму з некалькіх дзесяткаў (а часам праўзыходных і сотню) мільярдаў разнастайных зорак. У сваю чаргу, колькасць назіраных сучаснымі сродкамі галактык таксама перавышае дзясятак мільярдаў адзінак, а сярэдняе адлегласць паміж двума суседнімі галактыкамі складае каля мільёна светлавых гадоў. Міжзоркавае прастору шэрагу галактык запоўнена шматлікімі газавымі і пылавымі аблокамі. Памеры ж большасці галактык гэтак вялікія, што святло перасякае іх з канца ў канец за час парадку 100 тысяч гадоў. Вось такі неабсяжны па сваёй маштабнасці і разнастайнасці свет паўстаў сучасным астраномам.

Найбольш распаўсюджаным тыпам галактык у Сусвеце з'яўляюцца спіральныя галактыкі, на долю якіх прыпадае каля 70% усіх назіраных галактык, у тым ліку і наш Млечны шлях. Галоўнай асаблівасцю будынка спіральных галактык з'яўляецца тое, што яны маюць дзве асноўныя складнікі: плоскую - верціцца зорны дыск са спіральнымі галінамі і сферычную, якая ахоплівае ўсю плоскую складнік. Пры гэтым спіральныя галіны характарызуюцца рознай ступенню закручанымі - ад блізкіх да кругавым да практычна прамых галін. У цэнтры спіральнай галактыкі вылучаецца сваёй яркасцю эліптычнай формы ядро, з якога як бы і выходзяць таксама яркія спіральныя рукавы. У адрозненне ад іх сферычная складнік свеціцца вельмі слаба.

Зусім па-іншаму выглядаюць эліптычныя галактыкі, на долю якіх прыпадае 26% назіраных галактык. Усе яны здалёку маюць выгляд светлых плямаў, якія нагадваюць дзіўна правільныя эліпсы, якія адрозніваюцца толькі ступенню пляскатае, што лічыцца паказчыкам хуткасці іх кручэння. Сапраўды, у адпаведнасці з законамі механікі, чым павольней круціцца гравітацыйна адасобленая зорная сістэма, тым больш у яе шанцаў захаваць свой першапачатковы, протогалактический, блізкая да сферычным выгляд. І наадварот, хутка якая верціцца галактыка цалкам натуральным чынам расцягваецца па вялікай восі і прымае дискообразную форму.

Па памерах і масам эліптычныя галактыкі, хоць у сярэднім і лічацца меншымі, чым спіральныя, але ў цэлым гэтыя іх характарыстыкі некаторым чынам перасякаюцца і не могуць служыць для іх надзейным адметнай прыкметай. Што ж тычыцца сапраўды істотнага адрозненні, то ім, безумоўна, з'яўляецца значна больш высокая свяцільнасць спіральных галактык у параўнанні з эліптычнымі, што з'яўляецца следствам карэннага адрозненні ў складзе насяляюць гэтыя галактыкі зорак. Эліптычныя галактыкі амаль запар населеныя старымі дряхлеющими зоркамі, праіснавалі ужо больш за дзесятак мільярдаў гадоў і таму ладна цьмянымі і страцілымі свой першапачатковы бляск. Наадварот, шырока раскінуўся галіны спіральных галактык літаральна ўсеяныя якія знаходзяцца ў росквіце сіл яркімі маладымі зоркамі, склад якіх няспынна папаўняецца нараджаюцца ў спіраль новымі зоркамі, балазе матэрыялу для такой вытворчасці ў выглядзе велічэзных аблокаў газу і пылу ў рукавах спіраляў звышдастаткова.

А вось у эліптычных галактыках працэс зоркаўтварэньня, відаць, даўно завяршыўся. Эвалюцыйныя працэсы працякаюць у іх вельмі павольна, амаль замерлі, і толькі ў самых цэнтральных абласцях гэтых галактык яшчэ «працягваецца жыццё», але затое ў гэтых абласцях часам абуджаецца такая актыўнасць, да якой вельмі далёка спіральным галактыках. Прынцыпова важна таксама падкрэсліць, што зорны склад спіральных і эліптычных галактык адрозніваецца не толькі узростам і яркасцю зорак, але і іх элементным зместам. Слаба якія свецяцца зоркі эліптычных галактык і сферычныя падсістэмы спіральных галоўным чынам легкоэлементные, якія складаюцца ў асноўным з вадароду і гелія, а яркія зоркі спіральных рукавоў ўключаюць у свой склад практычна ўсю перыядычную сістэму Мендзялеева. Вобразна кажучы, калі з спіральнай галактыкі выключыць плоскую складнік, то атрымаецца звычайная эліптычная галактыка.

Кідаецца ў вочы яшчэ адно важнае адрозненне паміж гэтымі тыпамі галактык, звязанае з асаблівасцямі руху ў іх зорак.

Калі падобных моцна радиоизлучающих галактык было выяўлена дастаткова шмат, каб можна было зрабіць некаторыя абагульненні, аказалася, што сярод іх няма ні спіральных, ні няправільных формаў, а толькі эліптычныя. Іх аптычнае малюнак мае выгляд вельмі яркіх плямаў, часам акружаных звычайным арэолам. У іншых жа выпадках такі арэол не бачны, і тады радиогалактики па сваім вонкавым выглядзе вельмі нагадваюць квазары. Самай характэрнай рысай радиогалактик, уласцівай, па меншай меры, 60% з іх, варта назваць тое, што яны з'яўляюцца патройнымі сістэмамі: складаюцца з двух моцна выцягнутых на мільёны светлавых гадоў радиоисточников і аптычна бачнага аб'екта, які знаходзіцца прыкладна пасярэдзіне прамой, якая злучае гэтыя крыніцы .

Ва ўсіх падобных выпадках падобна на тое, што ў цэнтральнай частцы галактыкі адбываўся нейкі магутны выбух, прыводзіў да выкіду рэчыва ў двух процілеглых кірунках прыкладна з аднолькавай магутнасцю.

Сейфертовские галактыкі, названыя так па імя амерыканскага астранома К. Сейферта, які адкрыў іх у 1943 годзе, таксама ставяцца да галактык з актыўнымі ядрамі, але ў адрозненне ад радиогалактик амаль усе яны маюць у той ці іншай ступені спіральную, а не эліптычную форму. Іх найбольш характэрнай рысай з'яўляецца наяўнасць у спектрах выходнага з іх цэнтральных абласцей выпраменьвання светлых эмісійных ліній, якія будуць размаўляць пра тое, што гэтыя вобласці змяшчаюць не толькі зоркі, але і вялікія колькасці разрэджанага газу. Характэрна таксама, што сярод вядомых спіральных галактык на долю галактык Сейферта прыходзіцца не больш за 2-3%. Цікава яшчэ і тое, што цэламу шэрагу сейфертовских галактык ўласцівыя, як і радиогалактикам, моцна выцягнутыя радиоисточники, толькі ўжо не такія выразныя на ўсім сваім працягу, а месцамі і проста-проста ірваныя: радиоизлучающие галіны ўжо не складаюць сабой адзінае цэлае, а прадстаўлены паслядоўнасцю радиоисточников, падзеленых «нямымі» прамежкамі. Яшчэ адной адметнай асаблівасцю сейфертовских галактык з'яўляецца вельмі моцны бляск іх ядраў, з прычыны чаго гэтыя ядра выглядаюць свайго роду найзырчэйшымі зоркамі, ўкаранёнымі ў цэнтр спіральных галактык. Назіральнікам таксама атрымалася выявіць, што бляск гэты схільны нерэгулярных ваганняў, у агульных рысах падобным змене бляску квазараў.

Трэба сказаць, што ўсе гэтыя адметныя рысы праяўляюцца ў сейфертовских галактыках з рознай ступенню. Па гэтай прычыне навукоўцы былі вымушаныя падпадзяліць іх на два тыпу: галактыкі, у спектрах якіх ёсць толькі вузкія эмісійныя лініі, былі аднесены да тыпу Сейферт 2, а іншыя, дзе ў дадатак да вузкім бачныя і шырокія, - да тыпу Сейферт 1. Наяўнасць шырокіх ліній кажа пра тое, што светлавога патоку ад ядра даводзіцца прадзірацца праз аблокі шчыльнага газу, а калі іх няма, значыць, у галактыцы маецца толькі разрэджаны газ. Па сваіх спектрах галактыкі Сейферт 2 блізкія да квазара, з той толькі розніцай, што апошнія выглядаюць значна больш яркімі. Калі судзіць па нарастальнай інтэнсіўнасці аптычнага выпраменьвання, то гэтыя аб'екты варта размясціць у паслядоўнасці Сейферт 2 - Сейферт 1 - квазары, гэта значыць па яркасці сейфертовские галактыкі другога тыпу з'яўляюцца з іх самымі слабымі. Але з іншага боку, галактыкі Сейферт 2 больш магутныя па радыёвыпраменьвання, чым Сейферт 1, што прымушае астрафізікаў ўсумніцца ў справядлівасці сцвярджэнні аб роднасці гэтых Сейфертов паміж сабой, а заадно і з квазара. Сапраўды, калі галактыка актыўней аптычна, то ў сілу сваёй больш высокай энергетичности яна павінна пераўзыходзіць сваю саперніцу і па радыёвыпраменьвання. А тут атрымліваецца ўсё наадварот. Гэта як раз і прыводзіць навукоўцаў да рознагалоссям ў меркаваннях аб марфалагічным адзінстве сейфертовских галактык розных тыпаў.

Ужо не раз згадвальныя намі ў сувязі з разглядам галактык квазары лічацца ў астраноміі найбольш таямнічымі касмічнымі аб'ектамі. Справа ў тым, што яны вельмі складаныя для назірання. Іх кутнія памеры надзвычай малыя і вымяраюцца ўсяго толькі дзясятымі долямі светлавога года (для параўнання, радыус Галактыкі - 100 тысяч светлавых гадоў). Затое па магутнасці выпраменьвання яны ў дзясяткі разоў пераўзыходзяць самыя магутныя галактыкі. Для квазараў характэрныя таксама самыя значныя чырвоныя зрушэння ліній у спектрах, з чаго ў адпаведнасці з законам Хабла сучасная навука і робіць высновы аб іх найбольшай аддаленасці ад Сонечнай сістэмы. І хоць некаторыя з астраномаў адносяць іх да ядрам галактык, якія знаходзяцца ў выключна высокай ступені актыўнасці, іншыя навукоўцы больш схільныя лічыць іх самастойнымі, не якія адносяцца да галактыках, аб'ектамі невядомай энергетычнай прыроды.

5. Перараджэнне галактык

«Квазары - касмічныя аб'екты надзвычай малых кутніх памераў, якія маюць, значыць, чырвоныя зрушэння ліній у спектрах, што паказвае на іх вялікую аддаленасць ад Сонечнай сістэмы, дасягае некалькіх тысяч МПК. Квазары выпраменьваюць у дзесяткі разоў больш энергіі, чым самыя магутныя галактыкі. Крыніца іх энергіі дакладна не вядомы ».

Савецкі Энцыклапедычны Слоўнік, 1987 г.

Здавалася б, фактычна назіраная рознатыповых галактык уступае ў прамую супярэчнасць з прапанаванай намі схемай іх адукацыі ў выніку паэтапнай фрагментацыі протогалактических туманнасцяў на шаравыя навалы і зоркі вадароднай-гелиевого складу. У адпаведнасці з такой схемай ўсе галактыкі павінны быць эліптычнымі і ніякіх іншых тыпаў галактык у Сусвеце быць не павінна. У рэчаіснасці яно так і было: кожная з сфармаваліся галактык першапачаткова мела класічную эліптычную форму той ці іншай ступені пляскатае, складалася з шматлікіх шаравых навал, запоўненых сотнямі тысяч і нават мільёнамі маладых вадароднай-гелиевых зорак. Але характар сілавога проціборства рэчывы і эфіру такі, што стан усіх аб'ектаў Сусвету знаходзіцца не толькі ў бесперапынным руху, але і ў гэтак жа бесперапынным змене. Ўтварыліся першапачаткова эліптычныя галактыкі не складаюць у гэтых адносінах ніякага выключэння. Іх натуральная эвалюцыя складаецца ў заканамерна перараджэнне бясплоднай па сваёй прыродзе Шматэлементныя стадыі існавання рэчывы ў форме эліптычных галактык ў жыватворнай тяжелоэлементную стадыю існавання ў форме спіральных галактык. І адбываецца гэта наступным чынам.

Адасобіўся ў самастойнае адукацыю эліптычная галактыка, сістэмнае адзінства якой забяспечваецца запаўняе і навакольным яе бесперапынным эфірам, перажывае з яго боку пастаяннае гравітацыйнае ціск. Пад уздзеяннем гэтага ціску знаходзяцца ў найбольш складаных гравітацыйных умовах зоркі цэнтральнага шаравой навалы паслядоўна аб'ядноўваюцца ў адзін сверхмассивный аб'ект - ядро эліптычнай галактыкі. Спакаваўшы такім чынам зоркі цэнтральнага навалы ў адзінае цела, гравітацыйная энергія аналагічным чынам «запіхвалі» туды зоркі найблізкага да цэнтра першага пласта шаравых навал, затым другога і некалькіх наступных. У выніку сверхмассивность ядра галактыкі дасягае такой велічыні, што ўзнікаюць у яго нетрах ціску эфіру становяцца здольнымі забяспечыць фарміраванне ўсіх магчымых у прыродзе рэчывы атамаў хімічных элементаў, уключаючы радыёактыўныя.

З'яўленне ў складзе ядра галактыкі радыеактыўных элементаў істотна мяняе ўвесь характар якія праходзяць у ім энергетычных працэсаў. Лёгкія элементы (аж да жалеза) ўтвараюцца ў выніку добраахвотнага аб'яднання яшчэ больш лёгкіх элементаў. Для гэтага трэба, каб існавалі спрыяльныя фізічныя ўмовы для іх сустрэчы паміж сабой. Такія ўмовы (дастатковыя для гэтага тэмпературы і шчыльнасці рэчывы) ўзнікаюць ўжо ў нетрах звычайных зорак. Менавіта па гэтай прычыне вадароднай-гелиевая сумесь зорак першага пакалення эліптычных галактык паступова перапрацоўваецца з найлёгкія ў лёгкія элементы (аж да жалеза). Элементы цяжэй жалеза, у сілу уласцівых бесперапыннаму эфіру абмежаванняў па забеспячэнню ўстойлівай сувязі атамных утварэнняў (гэта таксама свайго роду мера), у выніку добраахвотнага аб'яднання лёгкіх элементаў паўстаць не могуць. Для іх адукацыі, як мы ўжо адзначалі, неабходна гвалтоўнае ўшчыльненне лёгкіх элементаў, пад уздзеяннем якога 2 трехоболочечных атама лёгкіх элементаў ахінаюцца агульнай для іх чацвёртай эфірнай абалонкай, што і азначае адукацыю цяжкага элемента. Менавіта такія падзеі і адбываюцца ў нетрах сверхмассивного галактычнага ядра. Пры гэтым прынцыпова важна ўлічваць, што фарміраванне чацвёртай абалонкі ажыццяўляецца за кошт пераходу часткі бесперапыннага эфіру, а значыць, і якая змяшчаецца ў ім патэнцыйнай энергіі, у склад рэчывы.

У сваю чаргу, усякае гвалтоўнае аб'яднанне, як вядома, носіць не натуральны, а штучны характар і таму валодае рознай ступенню жыццястойкасці. Устойлівасць лёгкіх элементаў надзейна гарантавана тым, што іх внутриатомное будынак заснавана на энергетычнай выгадзе якія ўзнікаюць пры іх адукацыі сувязяў паміж якія ўваходзяць у іх склад найлёгкія элементамі. Для разбурэння такіх сувязяў патрабуюцца значныя знешнія намаганні. Штучна створаны чацвёрты, найменш шчыльны, пласт атамнай эфірнай абалонкі, якая забяспечвае ўтрыманне лёгкіх элементаў у складзе цяжкіх, не толькі значна больш уразлівы ад знешніх уздзеянняў, але ў цэлага шэрагу цяжкіх элементаў схільны непазбежнага разбурэння і пад уплывам уласных внутриатомных рухаў. У выніку гэтага ў нетрах ядра галактыкі пачынае запасіцца ўсё большае і большае колькасць прынцыповага новага віду рэчывы, якое мае энергіяй натуральнага радыеактыўнага распаду.

З улікам каласальнай масіўнасці ядра эліптычнай галактыкі, што вылічаецца мільярдамі зорных мас, якая вылучаецца пры радыеактыўным распадзе кінэтычная энергія руху прадуктаў распаду (дадаткова набытая рэчывам за кошт перапрацоўкі патэнцыйнай энергіі таго эфіру, які ўвайшоў у склад чацвёртага пласта атамных абалонак) аказваецца надоўга заменчанай ў яго сверхуплотненных нетрах . Але ўсяму ёсць мяжа. У рэшце рэшт, гэтай залішняй ўнутранай энергіі ядра становіцца настолькі шмат, што яна пераадольвае ціск знешніх слаёў і вырываецца вонкі. Паколькі вельмі масіўнае і вельмі кампактнае ядро як звычайна валодае імклівым кручэннем, а звышшчыльнай і сверхтемпературное рэчыва ядра знаходзіцца ў плазменным стане, уся гэтая перанасычэння рознымі відамі энергіі канструкцыя валодае, у тым ліку і наймагутным магнітным полем. Пад уздзеяннем гэтага поля выкідвае радыёактыўнай энергіяй з нетраў ядра плазма, у складзе якой у багацці ўтрымліваюцца іёны разнастайных хімічных элементаў і свабодныя электроны, набывае высакахуткаснае рух у двух процілеглых кірунках. Так пачынаецца лёсавызначальнае для далейшага развіцця Сусвету перараджэнне той ці іншай эліптычнай галактыкі ў спіральную. Тое, што да цяперашняга часу на долю эліптычных галактык прыходзіцца ўсяго толькі 26% усіх назіраных ў Сусвеце галактычных светаў азначае, што практычна на тры чвэрці гэты працэс ужо завяршыўся.

Натуральна, што вывяржэнне з шэрагу велізарных мас рэчыва носіць выбухны характар і суправаджаецца выпраменьваннем велізарнага ліку фатонаў. Асляпляльна ўспыхнула мірыядамі агнёў кампактнае ядро галактыкі - гэта і ёсць квазары. Засланяе сваёй выключнай яркасцю мігатлівая свячэнне пастарэлых вадароднай-гелиевых зорак, ён вырабляе ўражанне самастойнага, які не мае адносіны да галактыцы аб'екта. Сучасныя ацэнкі адлегласцяў да квазараў, якія вырабляюцца з таго разліку, што фактычна назіранае чырвонае зрушэнне ліній спектру выходных ад квазара фатонныя выпраменьванняў выклікаецца эфектам Доплера, даюць цудоўныя чалавечае ўяўленне вынікі: квазары аказваюцца самымі выдаленымі ад нас аб'ектамі і працягваюць выдаляцца з велізарнымі, часам околосветовыми хуткасцямі. Аднак, калі мы ўлічым, што квазары (гэта значыць выбухнула, ядра галактык) з'яўляюцца надзвычай кампактнымі аб'ектамі з радыусамі ў 10., А магчыма і сотыя долі парсэках і з масамі, мала чым адрозніваюцца ад масы галяктык, і падставім гэтыя велічыні ў формулу

V2 = (2MG / R) 1/2,

То ўбачым, што для валодання назіраным чырвонымі зрухамі квазара зусім не трэба бегчы ад нас з хуткасцю святла. Іх звышмагутнае гравітацыйнае поле і без таго забяспечвае такое тармажэнне выпраменьваных фатонаў, што лініі спектраў гэтых фатонныя выпраменьванняў перажываюць вельмі адчувальныя зрухі. І пры гэтым квазара зусім не трэба быць на далёкіх ускраінах Сусвету. Яны размешчаны сапраўды гэтак жа, як і ўсе астатнія галактыкі, гэта значыць раскіданыя там і сям па ўсім Сусьветнаму прасторы.

Выкінутыя з нетраў галактычнага ядра аблокі газапылавых сумесі хутка астываюць і становяцца аптычна нябачнымі галінамі будучай спіральнай галактыкі. Найбольш лёгкія з выкінутых часціц свабодныя электроны, разагнаныя магнітным полем ядра да рэлятывісцкіх хуткасцяў, становяцца натуральным працягам гэтых газапылавых галін, які распасціраецца далёка за межы зорнага свету галактыкі. Магутнае магнітнае поле не толькі накіроўвае паступальны рух электронаў, але і арыентуе іх так, каб восі іх віхравога кручэння знаходзіліся строга паралельна адзін аднаму. Энергетычнае ўзаемадзеянне упарадкаваных такім чынам патокаў электронаў паміж сабой прыводзіць да адукацыі моцна палярызаванага сынхроны радыёвыпраменьвання. Працягнуўся на мільёны светлавых гадоў электронныя галіны ператвараюцца ў своеасаблівыя радиоантенны. Для вонкавага назіральніка усё гэта і ўяўляе сабой тыповую радиогалактику.

Па меры згасання актыўных энергетычных працэсаў у ядры яго бляск слабее, яно перастае быць квазараў, і старыя вадароднай-гелиевые зоркі эліптычнай галактыкі зноў становяцца аптычна бачнымі. Адначасова з гэтым, пад уздзеяннем гравітацыйнай энергіі эфіру, выкінутыя з ядра, аблокі газу і пылу пачынаюць ўшчыльняцца і, дасягнуўшы зорнай стадыі, становяцца аптычна бачнымі аб'ектамі. Такім чынам, у былой эліптычнай галактыцы працякае адразу некалькі паралельных працэсаў: згасанне энергетычнай актыўнасці ядра; нараджэнне ў двух процілегла выкінутых галінах тяжелоэлементных зорак новага пакалення; паслядоўнае ослабевание магутнасці і рассинхронизация радыёвыпраменьвання, якія суправаджаюцца узнікненнем ў радыё галінах нямых участкаў. У сувязі з гэтым перараджаюцца эліптычная галактыка спачатку прымае выгляд галактыкі Сейферт 2, якая характарызуецца яшчэ досыць моцным радыёвыпрамяненнем, але пакуль што слабой свяцільнасцю спіральных галін, а затым пераўтворыцца ў галактыку тыпу Сейферт 1, у якой сынхроны выпраменьванне становіцца ледзь прыкметным, а аптычная свяцільнасць галін, наадварот, усё больш адчувальнай.

Ну і, нарэшце, калі сынхроны выпраменьванне зусім знікае, а колькасць маладых зорак у якія адыходзяць ад ядра галінах становіцца досыць вялікім, перараджэнне эліптычнай галактыкі ў спіральную можна лічыць практычна завершаным. Далейшая яе эвалюцыя адбываецца ў рамках спіральнай стадыі існавання і складаецца ў паслядоўным росце ліку цяжка элементных зорак і паступовым закручванні якія адыходзяць ад ядра галін ў жывапісную спіраль. Дарэчы, па закручанымі галін можна меркаваць з той ці іншай дакладнасцю пра час існавання галактыкі ў спіральнай стадыі.

Што ж тычыцца няправільных галактык, то яны таксама з'яўляюцца прадуктамі выкіду навалы аблокаў газу і пылу з радыеактыўнасці ядра найблізкай галактыкі. Магутнасці выбуху ядра дасягаюць часам такой сілы, што частка выкінутага рэчывы пакідае межы зорнага свету бацькоўскай галактыкі і становіцца самастойным навалай гравітацыйна-ўважаецца мас. Якія ўваходзяць у гэта няправільнае па сваёй форме адукацыя воблака пылу і газу, гэтак жа як і аблокі, што засталіся ў межах бацькоўскай галактыкі, ўшчыльняюцца гравітацыйнымі сіламі эфіру ў цяжка элементны зоркі, ператвараючы яго тым самым у няправільную галактыку.

Заключэнне

Такая натуральна-фізічная прырода паходжання ўсіх тых шматлікіх зорных светаў, якія назіраюцца намі з зямлі сучаснымі астранамічнымі прыборамі. Думаецца, што калі б такі ўзровень ведаў аб прыладзе разнастайных галактык, а таксама аб ролі радыёактыўнай энергіі ў іх паходжанні меў месца ў часы Гегеля, то і гэтая тэма знайшла б у яго геніяльнай навуковай логіцы годнае адлюстраванне. Бо па сутнасці ў дадзеным выпадку мы маем справу з чарговым трохступеньчатая цыклам развіцця матэрыяльнага свету, які ўключае ў сябе наступныя тры этапы:

Пачатак адукацыі гравітацыйнымі намаганнямі бесперапыннага эфіру новай разнавіднасці атамаў рэчывы - цяжкіх радыеактыўных элементаў, непазбежны распад якіх на больш лёгкія складовыя часткі суправаджаецца вылучэннем энергіі (акт нараджэння 5. Разнавіднасці энергетычнай сутнасці - радыёактыўнай энергіі).

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Розробки вченого, що стосуються астрономічного приладобудування. Передумови інтересу до астрономії, життєвий і творчий шлях Володимира Лінника, перервана війною наукова діяльність. Робота над теорією оптичного приладу, викладацька і наукова робота в КПІ.

    реферат [31,3 K], добавлен 13.07.2010

  • Сузір'я як одна з 88 ділянок, на які поділена небесна сфера. Головні міфи та легенди світу, пов’язані з зірками, причини їх обожнювання людьми. Поняття та типи знаків зодіаку – 12 сузір'їв, по яких проходить річний шлях видимого руху Сонця серед зірок.

    презентация [5,9 M], добавлен 29.09.2013

  • Уявлення про систему світу, розташування в просторі і русі Землі, Сонця, планет, зірок і інших небесних тіл. Спостереження переміщення Сонця серед зірок. Перша геліоцентрична система, обертання небесних сфер. Вивчення будови Галактики, Чумацького Шляху.

    реферат [41,5 K], добавлен 09.09.2009

  • Узнiкненне чалавечага грамадства як надзвычай доўгi i складаны працэс. Пранікненне старажытнага чалавека на тэрыторыю Беларусі. Найбольш важные дасягненням першабытных людзей. Бронзавы век на тэрыторыi Беларусi. Археалагiчныя культура бронзавага веку.

    реферат [21,8 K], добавлен 15.01.2011

  • Структура насельніцтва Беларусі ў складзе Расійскай імперыі. Фарміраванне нацыянальнай свядомасці беларускага народа. Утварэнне беларускай нацыі. Станаўленне беларусазнаўства. Фарміраванне беларускай літаратурнай мовы і нацыянальнай літаратуры.

    реферат [42,8 K], добавлен 22.12.2010

  • Люблінская ўнія і ўтварэнне Рэчы Паспалітай. Статут ВКЛ. Эвалюцыя дзяржаўнага і сацыяльна-палітычнага ладу на беларускіх землях. Працэс сацыяльнай і палітычнай кансалідацыі прывілеяваных саслоўяў. Развіццё гарадоў: рамяство, мануфактурная вытворчасць.

    реферат [32,6 K], добавлен 17.12.2010

  • Інтэрнэт як сусветная сістэма аб’яднаных кампутарных сетак для захавання і перадачы інфармацыі. Гісторыя глабальных сетак. Працэс пошуку інфармацыі ў сусветнай сетцы Інтэрнэт, головні плюси і мінуси асобных методык, высновы пра найбольш эфектыўныя.

    курсовая работа [41,3 K], добавлен 30.11.2013

  • Праблема пераемнасці і абнаўлення, традыцый і наватарства ў літаратурным працэсе, яго рэгіянальная і нацыянальная спецыфіка. Стадыяльнасць літаратурнага развіцця. Асноўныя этапы ў гісторыі сусветнага прыгожага пісьменства, асаблівасці яго працякання.

    реферат [24,7 K], добавлен 28.08.2011

  • Хэмінгуэй - адзін з заходніх мастакоў XX стагоддзя, якія маюць дачыненне да істотнага перавароту ў сусветным мастацтве. Тыповыя прадстаўнікі "герояў кодэкса": Фрэдэрыка Генры, Роберт Джордан. Эвалюцыя тыпавога хемингуеивського героя на прыкладзе Сант'яга.

    курсовая работа [63,0 K], добавлен 11.06.2012

  • Працэс фарміравання нацыі, выпрацоўкі i замацавання нацыянальнай самасвядомасці на Беларусі. Асноўныя прыкметы беларускай нацыі, працэс іх станаўлення. Роля ў гэтым навуковага беларусазнаўства, літаратуры, выдавецкай дзейнасці. Мастацтва і тэатр.

    контрольная работа [32,5 K], добавлен 23.09.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.