Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Поражает почти полная идентичность цвета Е-га­лактик, близких по светимости. Выше говорилось, что они состоят, по-видимому, из очень старых звезд. Од­нако очаги звездообразования могут быть и в них - вблизи самого центра. Значительная часть этих галак­тик (около 15%) в центральной области имеет доста­точное количество горячего газа, чтобы его присутст­вие можно было выявить из спектрального анализа. В одном случае в центре галактики даже обнаружена гигантская область ионизованного водорода типа ту­манности Тарантул в БМО. Но и в этом случае полная масса межзвездного газа составляла ничтожный про­цент от массы всей галактики. В близких к нам эллип­тических галактиках - NGC 205 и NGC 185, которые хорошо видны на фотографиях как светлые округлые пятна рядом с туманностью Андромеды, также обна­ружены клочковатые следы диффузного вещества вбли­зи центра галактики. Там же в 1950-х годах было най­дено присутствие нескольких десятков горячих голубых звезд большой светимости, по-видимому, недавно обра­зовавшихся. Есть и другие примеры, показывающие, что звездообразование, хотя очень слабое, может про­должаться и в эллиптических галактиках. Но откуда берется для этого межзвездный газ?

Оказывается, не столько удивительно, что он там есть, сколько то, что его так мало. Действительно, раз имеются звезды, то многие из них в течение своей эво­люции должны потерять часть своего вещества, как это мы наблюдаем, например, в нашей Галактике. По при­ближенным оценкам, в массивной галактике, состоящей из старых звезд, в межзвездное пространство за год выбрасывается около одной или нескольких солнечных масс этого газа. Это дает 10 9 масс Солнца за 1 млрд. лет, а такое количество газа мы легко могли бы обнаружить. Куда же девался газ?

Интересный ответ на этот вопрос был предложен в 1972 г. У. Метьюсом и Дж. Бекером. Они предположи­ли, что сброшенный звездами газ нагревается Сверхно­выми. Хотя взрывы Сверхновых - редкое явление, они, отдавая часть своей энергии межзвездной газовой сре­де, в состоянии нагреть очень разреженный газ до тем­пературы в несколько миллионов градусов. При таких температурах, как показывают расчеты, газ уже не удерживается в галактике и покидает ее. При этом образуется как бы «галактический ветер» (по аналогии с «солнечным ветром») - поток горячего газа в меж­галактическое пространство. Правда, расчеты показы­вают, что уходит не весь газ. Вблизи самого центра, где плотность межзвездного газа больше, чем в других местах, он будет довольно быстро остывать и его не смогут нагреть до достаточно высоких температур взры­вы Сверхновых. Собираясь в центральной области, он будет способствовать процессу звездообразования или служить источником энергии для активности галакти­ческого ядра (об этом будет идти речь дальше).

Галактика Андромеды

Спираль или эллипс? А может, линза? В 1936 году Эдвин Хаббл предложил последовательность эволюции галактик, которая, с незначительными модификациями, остается актуальной до сих пор.

По этой классификации существует четыре основных типа галактик. Иногда к отдельному виду относят карликовые галактики, однако ничем, кроме своего относительно малого размера они не выделяются и сами принадлежат к тому или иному типу в классической категоризации.

Со стороны выглядит как гигантская звезда – светящийся шар с сильнейшей яркостью в центре и тускнеющий к краям. Эллиптические, или сфероидальные галактики почти полностью состоят из старых звезд, поэтому всегда имеют желтый или красноватый оттенок. Новые звезды в них практически не образуются, так как количество межзвездного газа и пыли в них ничтожно (хотя встречаются и исключения). Отличаются между собой эллиптические звездные системы лишь по размеру и степени сжатия. Именно по сжатию их и классифицируют, от E0 до E7. Составляют примерно четверть из числа видимых галактик. По классификации Хаббла – это начальная стадия галактической эволюции.

Эллиптическая галактика ESO 325-G004 / ©NASA/ESA

Спиральная галактика

Самый распространенный тип и, вероятно, самый красивый – составляет более половины числа всех известных галактик. Выглядит как диск с ярким желтым шаром в центре, вокруг которого в виде спиралей закручены более тусклые ветви-рукава голубоватого оттенка (из-за наличия особых звезд – белых и голубых сверхгигантов).

От эллиптических звездных систем отличается целым рядом особенностей строения. Во-первых, у спиральных галактик присутствуют рукава, где проходят процессы активного звездообразования. Во-вторых, присутствует звездный диск – относительно тонкий слой материи вдоль плоскости галактики, где находится основная масса объектов системы, и звезды в котором вращаются вокруг центра диска. В-третьих, широко наблюдается наличие межзвездного газа и пыли – необходимой для рождения звезд среды. Многие спиральные галактики имеют в своем центре своеобразную перемычку (бар), от концов которой расходятся рукава. Классифицируются буквой S и различаются по плотности расположения рукавов (Sa-Sd, с перемычкой – SBa-SBd).

Количество рукавов в среднем составляет пару, однако встречается и больше; в некоторых случаях рукава отличаются по размеру. Все они (если не переживают галактическое столкновение) закручены в одну сторону вокруг центра, где сосредоточена основная масса вещества в виде сверхмассивной черной дыры и плотного шарообразного скопления из старых звезд – балджа.

И наша галактика – Млечный путь, и Туманность Андромеды, с которой мы неминуемо столкнемся через 4 миллиарда лет, – обе представляют собой спиральные галактики. Солнце находится между рукавов и вдали от галактического центра, причем скорость его движения примерно равна скорости вращения рукавов; таким образом, солнечная система избегает опасных для земной жизни областей активного звездообразования, где часто вспыхивают сверхновые.

Спиральная галактика Водоворот и её компаньон NGC 5195 / ©NASA

Линзообразная галактика

По классификации Хаббла это промежуточный тип между эллиптической и спиральной галактиками (S0). Линзообразные звездные системы обладают звездным диском вокруг центрального шаровидного скопления-балджа, однако рукава относительно малы и выражены не очень ярко, а количества межзвездной газопылевой материи недостаточно для активного рождения новых звезд. Основные жители – старые большие звезды, красного или желтого цветов.

Различаются по количеству межзвездной пыли и плотности перемычки в галактическом центре. Составляют примерно 20% числа галактик.

Линзообразная галактика NGC 7049 / ©NASA/ESA

Неправильная галактика

Ни эллипс, ни спираль – неправильные галактики не обладают ни одной из распространенных форм. Как правило, это хаотически связанные гравитацией звездные скопления, порой не имеющие четкой формы и даже ярко выраженного центра. Составляют примерно 5% галактик.

Почему они так сильно отличаются от своих галактических собратьев? Очень вероятно, что каждая такая звездная система когда-то была эллиптической или спиральной, но ее изуродовало столкновение с другой галактикой, или тесное соседство с ней.

Делятся на два основных типа: те, кто имеет хоть какое-то подобие структуры, позволяющее отнести их к последовательности Хаббла (Irr I), и те, кто не обладает даже подобием (Irr II).

Иногда выделяют третий тип – карликовые неправильные галактики (dl или dIrr). В них наблюдается низкое количество тяжелых элементов и большое количество межзвездного газа, что делает их похожими на протогалактики ранней Вселенной. Поэтому изучение этого вида неправильных галактик имеет важное значение для понимания процесса галактической эволюции.

NGC 1569 является карликовой неправильной галактикой в созвездии Жирафа / ©NASA/ESA

) структурой и уменьшающейся к краям яркостью . Они построены из звёзд красных и жёлтых гигантов, красных и жёлтых карликов и некоторого количества белых звёзд не очень высокой светимости . Отсутствуют бело-голубые гиганты и сверхгиганты . Нет пылевой материи , которая в тех галактиках, в которых она имеется, видна как тёмные полосы на непрерывном фоне звёзд галактики. Поэтому внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой - большим или меньшим сжатием. Хаббл предложил показателем сжатия считать величину, которую можно вычислить, зная большую и малую ось её эллипса . Если галактика имеет форму шара , то её величина сжатия равна нулю, так как большая и малая оси эллипса равны. Если большая ось существенно больше малой, то иной класс, максимальный класс в этой системе - 10. Записываются эти данные так: E0, Е7, где E - это класс(эллиптическая), цифра - подкласс. Кроме того, эллиптические галактики могут сильно отличаться друг от друга по размеру.

Линзовидные галактики – это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими. У них есть гало и диск, но нет спиральных рукавов. Такие галактики обозначаются S0.

Доля эллиптических галактик в общем числе галактик в наблюдаемой части вселенной - около 25 %.

Ближайшая к нам эллиптическая галактика - карликовая галактика в созвездии Скульптора (ESO 351-30, подкласс - E0, радиус - 1505 световых лет)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Эллиптические галактики" в других словарях:

- (обозначаются Е) наблюдаются как туманности эллиптических очертаний, с сильной концентрацией свечения к центру; распространенность до 25% от общего числа галактик …

- (обозначаются Е), наблюдаются как туманности эллиптических очертаний, с сильной концентрацией свечения к центру; распространённость до 25% от общего числа галактик. * * * ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ГАЛАКТИКИ ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ГАЛАКТИКИ (обозначаются Е),… … Энциклопедический словарь

Гигантские звёздные системы, имеющие форму эллипсоида. Э. г., как правило, не содержат космической пыли. См. Галактики …

- (обозначаются Е), наблюдаются как туманности эллиптич. очертаний, с сильной концентрацией свечения к центру; распространённость до 25% от общего числа галактик … Естествознание. Энциклопедический словарь

Внегалактические туманности или островные Вселенные, гигантские звездные системы, содержащие также межзвездный газ и пыль. Солнечная система входит в нашу Галактику Млечный Путь. Все космическое пространство до пределов, куда могут проникнуть… … Энциклопедия Кольера

Звездные системы огромных размеров образующие асс., из которых состоит Вселенная. Совокупность Г. в наблюдаемой нами части Вселенной нередко называют Метагалактикой; в нее входит около 1011 Г. (Аллен, 1960). В отличие от др. Г. название нашей… … Геологическая энциклопедия

Гигантские (до сотен млрд. звезд) звездные системы; к ним относится, в частности, наша Галактика. Галактики подразделяются на эллиптические (Е), спиральные (S) и неправильные (Ir). Ближайшие к нам галактики Магеллановы Облака (Ir) и туманность… … Большой Энциклопедический словарь

ГАЛАКТИКИ, гигантские (до сотен млрд. звезд) звездные системы; к ним относится, в частности, наша Галактика (пишется с прописной буквы). Галактики подразделяются на эллиптические, спиральные и неправильные. Одними из ближайших к нам Галактик… … Современная энциклопедия

Гигантские звёздные системы, подобные нашей звёздной системе Галактике (См. Галактика), в состав которой входит Солнечная система. (Термин «галактики», в отличие от термина «Галактика», пишут со строчной буквы.) Устаревшие название Г.… … Большая советская энциклопедия

Гигантские (до сотен млрд. звёзд) звёздные системы; к ним относится, в частности, наша Галактика. Галактики подразделяются на эллиптические (Е), спиральные (S) и неправильные (Ir). Ближайшие к нам галактики Магеллановы Облака (Ir) и туманность… … Энциклопедический словарь

Книги

• Научные теории за 60 секунд , Абрамова, Оксана Викторовна, Логинов, Василий Анатольевич. Первый рационально систематизированный список химических элементов составил в 1789 году Антуан Лавуазье. Первую Нобелевскую премию по химии в 1901 году получил Якоб Хендрик Вант-Гофф.…

Они в большей или меньшей степени имеют эллиптическую форму — от сферической до продолговатой. Их появление однородно. Несколько лет назад было доказано, что эллиптическая форма не является результатом центробежной силы, как считалось ранее, поскольку галактики вращаются слишком медленно, что было установлено с помощью спектроскопии. Кроме того, недавние фотометрические исследования показали, что они имеют форму эллипсоида, состоящего из трех осей. Масса этих галактик составляет от 100 миллионов до десяти миллиардов солнечных масс. Галактики с такой массой являются наиболее крупными самостоятельными объектами Вселенной.

Состав

NGC 7385 — эллиптическая галактика в созвездии Пегас

Звезды, которые входят в состав эллиптических галактик, красные и холодные, типа красных гигантов. Это касается старых звезд, похожих на древние звезды ядра и гало нашей Галактики. Цвет галактики, соответственно, красноватый. Межзвездный газ практически отсутствует, поэтому нет фактической деятельности по образованию звезд. Тяжелые элементы содержатся в несколько большем количестве, чем в древних звездах нашей Галактики, поэтому первое поколение звезд образовалось и эволюционировало до сверхновых гораздо быстрее, чем в спиральных галактиках, таких как наша. Особыми спорными случаями оказывается газ и пыль, а также источники сильных радиоволн.

Линзовидные галактики

Они имеют свойство эллиптических и спиральных галактик, но они не эволюционируют от одного типа к другому, обладают диском и ядром, но без структуры рукавов. Ядро по сравнению с диском гораздо больше, чем в спиральных галактиках: 50% от общего размера. Звездное население такое же, как в эллиптических галактиках: древние звезды — красные гиганты. Их цвет тоже красный только две трети из них не имеют газа, как и эллиптические, а одна треть обладает таким же количеством газа, что и спиральные галактики. Вращаются линзовидные галактики подобно спиральным.

Происхождение

Тот факт, что рассматриваемые галактики имеют больше плотных скоплений, а галактики спиральные больше отдельных звезд, позволяет сделать некоторые предположения. Возможно, линзовидные галактики потеряли газ в результате трения с межзвездным газом, который наполняет скопления. Это остановило их эволюцию по отношению к типичным спиральным галактикам, сокращая возможность дальнейшего формирования звезд, которое прекратилось уже пять миллиардов лет назад.

Эллиптические галактики внешне, пожалуй, самый не­выразительный тип галактик. Они имеют вид гладких эллипсов или кругов с постепенным уменьшением ярко­сти от центра к периферии. Никакого дополнительного рисунка у них нет, потому что эллиптические галактики состоят из второго типа звездного населения. Они по­строены из звезд красных и желтых гигантов, красных и желтых карликов и некоторого количества белых звезд не очень высокой светимости.

Отсутствуют бело-голубые сверхгиганты и гиганты, группировки которых можно бы­ло бы наблюдать в виде ярких сгустков, придающих структурность системе. Нет пылевой материи, которая в тех галактиках, где она имеется, создает темные поло­сы, оттеняющие форму звездной системы. Поэтому внеш­не эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой - большим или меньшим сжа­тием. Хабл предложил показателем сжатия считать ве­личину 10x((a-b)/a), которую легко вычислить, если на фотографии измерены большая а и малая b полуоси эллиптической галактики. Например, у круглой галактики (круг - это частный слу­чай эллипса) полуоси а и b равны, поэтому сжатие полу­чается равным нулю, т. е. его нет. Если у — галактики большая — полуось вдвое больше малой, то показатель сжа­тия оказывается равным 5, а в случае чрезвычайно силь­ного сжатия, когда b очень мало в сравнении с a, показа­тель сжатия равен 10, Конечно, в общем случае показа­тель сжатия будет чаще дробным числом, но Хабл предложил всегда округлять его до целого числа и обо­значать тип эллиптической галактики при помощи буквы E со следующим за ней показателем сжатия.

Как выяснилось, очень сильно сжатых эллиптических галактик нет, показатели сжатия 8, 9 и 10 не встреча­ются. Наиболее сжатые эллиптические галактики - это Е7.

Возьмем три галактики: NGC 4636, NGC 4406 и NGC 3115, относящих­ся соответственно к типам Е0, ЕЗ и Е7. У них всех яркость плавно убывает с удалением от центра и граница очер­чена не резко. Это естественно, поскольку эллиптическая галактика не твердое и не жидкое тело, а система, состо­ящая из огромного числа светящихся частиц - звезд.

В наблюдательной науке, какой является астрономия, обычной является задача определения по видимым свой­ствам объектов истинных их свойств.

Мы наблюдаем галактику в форме эллипса. Но оче­видно, что галактика - это не плоская фигура, а тело, которое, если его рассматривать из некоторой точки, представляется эллипсом, К сожалению, мы не можем, и никогда не сможем рассматривать эту галактику еще и из другой точки. Тем не менее нужно как-то выяснить, какую действительную форму имеет наблюдаемая галактика. Ес­ли бы на небе существовала только одна эллиптическая галактика, то поставленная задача была бы, по-видимо­му, неразрешимой, так как существует бесчисленное множество форм тел таких, что с некоторого одного направления они видны как эллипс. К счастью, эллипти­ческих галактик много. И все они наблюдаются в виде эллипсов. Естественно в таком случае считать, что эллип­тические галактики обращены к нам различными сторо­нами и, следовательно, имеют такую форму, которая при наблюдении с любой точки представляется в виде эллип­са. В природе известно единственное тело, обладающее та­ким свойством, - это эллипсоид. Любая проекция эллипсо­ида на плоскость дает эллипс.

Этот вывод подтверждается и теоретическими сообра­жениями. В механике доказано, что всякое вращающееся жидкое тело, находящееся под действием только своих собственных сил притяжения, принимает в равновесном состоянии форму эллипсоида.

В частности, планеты имеют форму сжатых эллипсои­дов вращения, потому что в масштабе всей планеты ее вещество ведет себя как жидкое. Сжатие, однако, у пла­нет невелико. Показатель сжатия, вычисленный для Земли, дал бы 0,03, для Юпитера 0,65, для самой сильно сжатой планеты Сатурн 1,03. Это зависит от угловой ско­рости вращения тела и его средней плотности. Чем больше угловая скорость вращения и чем меньше плотность, тем больше сжатие.

Хотя звездная система не есть жидкое тело, можно привести серьезные аргументы в пользу того» что она в состоянии равновесия также принимает форму, близкую к форме эллипсоида. Если к тому же использовать дан­ные, известные о планетах, то можно принять, что эллип­тические галактики имеют форму сжатых эллипсоидов вращения.

В зависимости от того, с какой стороны наблюдать сжатый эллипсоид вращения, он представляется более сжатым или менее сжатым эллипсом. Самое большое сжа­тие будет наблюдаться, если луч зрения перпендикуля­рен к оси вращения, т. е. галактика наблюдается с реб­ра. В этом случае сжатие эллипса характеризует форму эллипсоида, и мы его назовем истинным сжатием эллип­тической галактики. Чем меньше угол между лучом зре­ния и осью вращения эллипсоида, тем менее сжат на­блюдаемый эллипс, а при совпадении луча зрения с осью вращения, т. е. при наблюдении в плане, будет виден круг.

Таким образом, истинное сжатие эллиптической га­лактики или больше ее видимого сжатия или равно ему.

Теперь невольно возникает вопрос, не является ли различное сжатие эллиптических галактик следствием одной только причины - различием ориентации этих га­лактик по отношению к лучу зрения. Может быть, все эллиптические галактики имеют показатель истинного сжатия, равный 7, но в результате всевозможных ориен­тации получаются различные у разных галактик пока­затели видимого сжатия - от 0 до 7?

Оказывается, на этот вопрос можно получить точный ответ, если сделать естественное предположение, что все направления осей вращения эллиптических галактик рав­новероятны, т. е. что все направления осей вращения встречаются одинаково часто. Это чисто математическая задача - по распределению видимых сжатий эллиптиче­ских галактик найти распределение их истинных сжа­тий - впервые была поставлена Хаблом. Впоследствии ее подробно исследовала К. В. Каврайская.

Решение задачи показало, что среди эллиптических галактик, входящих в состав скоплений галактик, преоб­ладают показатели истинного сжатия 4, 5, 6, 7 и почти нет слабо сжатых и сферических галактик. А среди эл­липтических галактик вне скоплений, наоборот, подавля­ющее большинство - галактики с очень слабым сжати­ем или, сферические, т. е. с показателем истинного сжа­тия 1 и 0.

Интересно, что это различие не ограничивается фор­мой. Эллиптические галактики в скоплениях галактик - это гигантские галактики, в то время как эллиптические галактики вне скоплений - это карлики в мире галак­тик. Таким образом, мы впервые встретились с явлени­ем различия типажа галактик в разных областях Все­ленной.