Происхождение - галактика
Cтраница 1
Происхождение галактик связывают с концентрацией тов гигантского взрыва сверхплотного дозвездного вещества с неизвестными нам свойствами. Этот гигантский взрыв, в результате которого образовалась Вселенная, по-видимому, произошел 10 - 20 млрд. лет тому назад. [1]
 |
Магеллановы Облака - спутники Галактики. слева Большое Магелланово Облако, справа Малое Магелланово Облако. [2] |
Гипотеза о происхождении галактик путем деления каких-то плотных тел как будто бы противоречит данным о наличии у галактик больших моментов вращения - ведь такое тело в силу своего малого размера не может обладать большим моментом вращения. Но с законом сохранения момента вращения совместимо предположение о возникновении из плотного тела двух образований, вращающихся в противоположные стороны. [3]
Чтобы построить теорию происхождения галактик с начала, мы должны установить, что Вселенная неоднородна не больше и не меньше, чем того требует некоторый новый физический принцип. Как мы видели, общая теория относительности не ограничивает степень хаотичности Вселенной. Общепринято, что распределение вещества настолько близко к однородному, насколько это допустимо квантовой механикой и дискретной природой вещества и излучения. Это предположение является простым и естественным, хотя и остается открытым вопрос, почему Вселенная не столь хаотична, как могла бы быть. Представим себе, что в некоторую эпоху ti каждый элемент Вселенной мог находиться в термодинамическом равновесии с другим элементом и с термостатом, обладающим некоторыми термодинамическими параметрами. [4]
Столь большое число гипотез о происхождении галактик и скоплений галактик связано с тем, что, как оказывается, очень легко создавать подобные сценарии, но весьма трудно проверить их. В этой книге рассмотрены некоторые элементы теории и некоторые результаты наблюдений, которые, по-видимому, покоятся на прочном фундаменте. [5]
Это условие должно выполняться в теории происхождения галактик из адиабатических возмущений, ибо мы знаем, что вихревая скорость быстро убывает в ходе космологического расширения, вихревая компонента, даже если она была в начальном спектре, не содержится в растущем решении. Другими словами, в качестве и0 можно выбрать произвольное потенциальное поле tt0grad ф ( так что rot н00), а плотность при этом 6 - - div о - Чтобы от линейного решения перейти к предлагаемому приближенному решению нелинейной задачи, которое также будет записано в виде (13.2.1), остается сделать два шага. [6]
Мы видим, что вихревая теория требует специального подбора начального спектра и в этом смысле невыгодно отличается от адиабатической теории. Авторы книги отдают предпочтение адиабатической теории происхождения галактик. [7]
Галактики очень тесно связаны с остальной Вселенной и могут пролить свет на основные вопросы космологии. До сих пор нет определенных ответов на вопросы, связанные с происхождением галактик. Всегда ли Вселенная со держала неоднородности тех масштабов и амплитуд, которые требуются для развития галактик, или же вначале она была однородной, но испытала влияние малых неустойчивостей, которые наши исследования до сих пор не обнаружили. Если галактики должны развиваться, то каков необходимый для этого минимум информации, содержащейся во Вселенной. Нам известны многие типы начальных условий, которые достаточны для некоторых способов образования галактик, но являются ли они также необходимыми, и действительно ли они создают то разнообразие структур, которое мы наблюдаем в настоящем. Формируется ли большинство галактик путем объединения меньших объектов, или же это происходит путем фрагментации гигантских облаков. Могут ли карликовые галактики служить ключом к этой загадке. [8]
Общая картина расширяющейся горячей Вселенной, изложенная выше, надежно установлена и является одним из важнейших завоеваний науки XX века. Теперь мы переходим к более тонким вопросам - таким, как проблема происхождения галактик и проблема начала космологического расширения. [9]
Неясно, почему Вселенная была изготовлена точно в критическом состоянии. Другие проблемы связаны с поведением возмущений во фридма-новской модели, которые призваны объяснить происхождение галактик и наблюдаемые закономерности крупномасштабной структуры. [10]
Оправданием такого обилия гипотез является тот факт, что вся современная теория возникновения галактик нацелена на расчет эволюции возмущений при данных начальных условиях на возмущения, но сам выбор начальных условий остается в большой мере произвольным. Чем обусловлено возникновение первичных возмущений, каков их характер - об этом существ уют только смутные догадки ( см. гл. Выбор разного характера начальных возмущений и приводит к разным теориям происхождения галактик. [11]
Образование галактик приводит к любопытной проблеме, так как Вселенная соединяет в себе и расширение, и конденсацию. Это очевидное противоречие преодолевается в космологии Леметра благодаря тому, что формирование галактик протекает в эпоху, когда Вселенная была квазистационарной. Никакие подобные условия не введены в другие варианты релятивистской космологии, а проблема происхождения галактик обходится стороной е помощью довольно туманной идеи, согласно которой внутри расширяющегося космологического вещества существовали острова более высокой плотности. Предполагается, что на определенной стадии эти острова оторвались от общего расширения и сконденсировались в звезды. [12]
Тут мы располагаем значительно менее надежной базой, чем в наших предыдущих рассуждениях. Попытаемся обобщить удачную и бесспорно правильную модель эволюции звезды на значительно менее понятную проблему происхождения галактик. Это обобщение является смелым и дерзким, а его стиль типичен для первых попыток объяснения малопонятных явлений, исходя из известных физических законов. Большая часть открытий в области точных наук как раз отличается смелыми приближениями, упрощениями, экстраполяциями. [13]
Интересно читать в трудах конференции Проблемы внегалактических исследований, состоявшейся в 1961 г., энергичные возражения против подхода ван Албады. Ван Албада отвечал10, что в решениях распределение галактик тем не менее изменяется от почти однородного в начальный момент времени до сильно скученного в конце и что конечное состояние обладает некоторым сходством с реальным скоплением. Эта позиция вызывает в памяти первоначальное намерение Леметра выяснить, существует ли непротиворечивый сценарий эволюции, который соответствовал бы наблюдаемой картине. Как уже отмечалось, в сущности, возражения выдвигались потому, что если бы была справедлива картина гравитационной неустойчивости, то она должна была бы дать теорию происхождения галактик, а в существующей фундаментальной теории это не так - мы все еще имеем дело с феноменологическим подходом. [14]
Страницы: 1