Юлия Мизун - Мыслящая Вселенная

Если все это происходит в сильно сжатых звездных системах, то частицы должны оседать на главную плоскость галактики, поскольку именно здесь потенциальная энергия является минимальной. Сюда и оседает диффузная материя. Затем пыль и газ в главной плоскости галактики движутся почти параллельно по круговым орбитам. Поэтому столкновения частиц между собой очень редки. Если они и происходят, то потери энергии при этом минимальны. Это значит, что частицы дальше не перемещаются в направлении центра галактики, где потенциальная энергия еще меньше.

По иному развиваются процессы в слабо сжатых галактиках. У этих галактик главная плоскость не является резко выраженной областью малой потенциальной энергии. Только в направлении к центру галактики происходит сильное уменьшение потенциальной энергии. Это значит, что частицы газа притягиваются к центру галактики. Поэтому плотность частиц здесь высока. Она значительно больше, чем плотность частиц, когда они распределены по всей плоскости галактики. Собравшиеся вокруг центра галактики частицы газа и пыли под действием сил собственного притяжения сжимаются, и образуется малая по размерам область плотного вещества. Ученые не исключают, что из этого плотного вещества, состоящего из газа и пыли, в дальнейшем формируются звезды. Здесь важно другое — что малое по размерам облако пыли и газа, находящееся в центре слабо сжатой галактики, не обнаруживает себя при наблюдениях.

Мы описали два варианта галактик — с сильным сжатием и со слабым. Но существуют и некие промежуточные стадии — когда сжатие галактики недостаточно для того, чтобы назвать его сильным, и не так мало, чтобы назвать его сла-

Рис. 34. Галактика NGC 5866

Рис. 35. Галактика NGC 4548 типа SBb

бым. Один из таких случаев показан на рисунке 34. Здесь приведена фотография галактики NGC 5866, наблюдаемой с ребра. У этой галактики сжатие недостаточно сильное для того, чтобы пыль и газ собрались вдоль всей главной плоскости галактики. В то же время сжатие недостаточно слабое для того, чтобы пыль и газ сконцентрировались у самого центра галактики. Поэтому мы наблюдаем следующую картину: диффузная материя концентрируется около небольшой плоской области, которая окружает центр галактики.

Известен и еще один вид спиральных галактик — это галактики с перемычкой. Особенность их состоит в следующем. Если у обычных спиральных галактик ветви выходят непосредственно из круглого ядра, то в этих галактиках ядро находится в середине прямой перемычки. При этом спиральные ветви начинаются на концах этой перемычки. На рисунках 35 и 36 показаны фотографии спиральных галактик NGC 4548 и NGC 1073 соответственно. Это галактики с перемычкой. Их еще называют галактиками пересеченных спиралей. Эти пересеченные спирали по степени развития их ветвей делятся на три подкласса — SBa, SBb, SBc. Символ В означает наличие перемычки (от английского «bar», что означает «перемычка»). Каждый последующий класс имеет менее выраженную перемычку. Так, спиральная галактика NGC 4548 относится к типу SBb, а галактика

Рис. 36. Галактика NGC 1073 NGC 1073 — к типу SBc. типа SBc

Рис. 37. Галактика NGC 524 типа S0

Рис. 38. Галактика NGC 4762 типа S0, наблюдаемая с ребра

Физическая природа перемычки остается неясной.

Наша Галактика является спиральной и относится к типу Sb или Sc. У нее перемычки нет.

Есть еще один тип галактик. Они сильно сжатые и обладают ядром, как и спиральные галактики. Но в то же время у этих галактик нет спиральных ветвей. Поэтому если такую галактику наблюдать с торца (в плане), то она будет похожа на эллиптическую галактику. Если же наблюдать с ребра, то у нее не будет обычной темной полосы. Надо иметь в виду, что спиральная структура, как правило, связана с темным веществом. Отсутствие такого вещества свидетельствует о том, что у галактики нет спиральной структуры.

Ученые обнаружили и галактики сильно сжатые, как и спиральные, и обладающие ядром, но в остальном похожие на эллиптические галактики. Такие галактики стали обозначать S0. S — значит «спиральная», хотя в данном случае галактика не является спиральной в прямом смысле слова. Такие галактики еще называют чечевицеобразными.

На рисунке 37 показана галактика NGC 524 типа S0, которую наблюдали с торца (в плане). В отличие от эллиптических галактик у этой галактики есть ядро. Внешняя область ее более разрежена. Если бы ученые наблюдали эту галактику с ребра, то зафиксировали бы ее сильное сжатие. На рисунке 38 показана еще одна галактика этого типа S0. Это галактика NGC 4762. Особенность ее состоит в том, что она является наиболее сильно сжатой из всех галактик, которые наблюдались с ребра. Эту галактику отличает полное отсутствие полосы темного вещества.

Ученые полагают, что галактики типа S0 образуются в результате выметания пылевого и газового вещества из спиральных галактик. Такое может произойти, когда две спиральные галактики сталкиваются и проходят одна сквозь другую, поскольку плотность звезд (количество звезд в единице объема) очень мала.

Спиральная галактика может потерять диффузную материю и в том случае, если она проходит вблизи центра скопления галактик, где постепенно скапливаются пыль и газ, выброшенные ранее из других галактик в результате столкновений. Этот процесс потери диффузной материи при прохождении галактик вблизи центра скопления галактик несомненно играет главную роль при образовании галактик типа S0. Эту точку зрения подтверждает и тот факт, что именно в плотных и богатых скоплениях чаще всего наблюдаются галактики типа S0.

Выше мы говорили о тех галактиках, которые поддаются классификации. Но целый ряд галактик не вписывается ни в какие рамки. Такие галактики назвали неправильными — из-за неправильной формы. У них не просматривается какой-либо общей закономерности структурного строения. Их обозначают символом I (irregular).

От чего зависит форма галактики? Не вызывает сомнений, что каждая галактика первоначально имеет неправильную форму. Но вещество галактики и ее звезды движутся в силовом поле. Поэтому в результате такого продолжительного движения галактика приобретает определенную форму — правильную, симметричную. Длительность этого процесса зависит от средней плотности вещества в системе. Чем больше эта плотность, тем быстрее галактика оформится. Если средняя плотность такая же, как в нашей Галактике, то потребуется один миллиард лет для того, чтобы эта галак-