Эллиптические галактики

Cтраница 2

Но из какого бы газа ни состояла галактика, в большинстве радиогалактик этот газ оказывается в высокой степени ионизованным; это означает, что у большинства атомов газа удален один электрон или даже больше. Это ясно видно из спектрограмм, обнаруживающих сильные резкие линии испускания элементов, потенциалы ионизации которых достигают 100 эв. Обычные эллиптические галактики имеют в спектрах лишь слабые линии излучения элементов, потенциалы ионизации которых не превышают 15 эв. Высокие потенциалы ионизации указывают на то, что межзвездный газ сильно нагрет; это в свою очередь свидетельствует о том, что в галактиках происходили или даже еще происходят какие-то мощные возмущения. [16]

Ближайшая к нам гигантская эллиптическая галактика М 87 находится на расстоянии около 20 Мпс вблизи центра скопления галактик в созвездии Девы. ( С любезного разрешения обсерваторий Хэйла. [17]

Такие галактики называются спиральными галактиками с перемычкой. Наблюдается примерно равное число нормальных спиральных галактик и галактик с перемычкой. Другой основной класс галактик - эллиптические галактики, изображения которых на фотопластинках имеют вид эллипсов с очень плавным распределением яркости. Наконец, существует тип так называемых неправильных галактик, к которому относится все, что не укладывается в приведенную классификацию. Среди ярких галактик объектов этого класса очень мало, причем многие кажущиеся неправильными галактики на самом деле являются спиральными со слабо выраженной либо искаженной спиральной структурой. Важно подчеркнуть, что четких границ между классами нет и наблюдаются галактики промежуточных типов. Например, существует непрерывная последовательность галактик от эллиптических к спиральным, включающая галактики, выглядящие как спиральные, то есть обладающие диском и центральным вздутием, но не имеющие спиральных рукавов. Они называются линзовидными галактиками и обозначаются SO. Эта классификация удобна для описания общей структуры галактики. [18]

Указанные количественные характеристики скоплений представляют собой не более как ориентировочные оценки, содержащие значительную неопределенность. Однако важным качественным и не вызывающим сомнений фактом является наличие двух типов скоплений. Особенно существенно, что имеется определенная корреляция между общим строением скопления и морфологическим типом преобладающих в нем галактик: в правильных скоплениях обнаруживаются прежде всего эллиптические галактики, а в неправильных - спиральные. Напомним, что спиральным галактикам присуще, как правило, весьма быстрое вращение ( что возможно, и предопределило существование в них плоских подсистем со спиральными рукавами; см. § 6.1) - тогда как вращение эллиптических галактик чаще всего гораздо слабее. [19]

Характерно, что в них совершенно отсутствуют какие-либо структурные детали, кроме маленьких, сильно конденсированных ядер. Считается, что для всех эллиптических галактик, имеется общий закон распределения поверхностной яркости и соответственно распределения плотности звезд. В связи с этим кажется очень естественным предположение, что все эллиптические галактики построены по одной и той же общей модели, а отдельные объекты различаются только размерами, плотностью, степенью сплюснутости. [20]

Правильные скопления состоят из большого количества галактик ( иногда более 10 членов), обладают сферической симметрией, большой концентрацией к центру. Яркие члены этих скоплений относятся, вероятно, только к типам Е и SO. Согласно Воронцову-Вельяминову, спирали могут только случайно проектироваться на такое скопление. В центре скопления часто находится одна или две ярчайшие эллиптические галактики. Неправильные ( рассеянные) скопления имеют неправильную форму, в них часто встречаются отдельные сгущения. Состоят эти скопления из галактик всех типов. [21]

Но так ли это на самом деле - станет ясно только после того, как будет достигнут существенный прогресс в теории и наблюдениях, а до тех пор не следует упускать из виду, что возможны совсем другие подходы. Среди альтернативных сценариев наиболее активно обсуждающийся можно условно назвать сценарием белых дыр. Например, Мак-Кри [237] и Хойл [176] рассматривали вопрос, могут ли старые галактики порождать новые, выбрасывая зародыши или отделяя массу вещества, подобно тому как отрываются айсберги от пакового льда. Хойл и Нарликар [178] изучали возможность появления вещества в теории стационарной Вселенной не с постоянной скоростью, а циклическими вспышками, которые, возможно, происходят в тех областях, где уже есть вещество. Вследствие этого образуются гигантские эллиптические галактики. [22]

Можно подумать, что эллиптические галактики должны становиться более плоскими при большей скорости вращения. Такое предположение кажется естественным, но оно не соответствует действительности. В истории астрофи - зики это еще один пример, когда, вопреки предостережению Гершеля, круг предположений ограничивается упрощенческим мышлением. У нас был ключ к объяснению, по крайней мере в ретроспективе, состоящий в учете большого времени релаксации тк у эллиптических галактик. Если они образовались посредством объединения меньших систем, то быстрая релаксация не должна быть полной, и в результате функция распределения может остаться анизотропной на протяжении хаббловского времени. С учетом наблюдений иска - енных изофот создается впечатление, что многие эллиптические галактики Находятся в состоянии меньшей релаксации, чем казалось на первый взгляд. [23]

Однако такое представление оказывается слишком упрощенным. В соответствии с этим разность между среднеквадратичным значением координаты средней звезды и ее первоначальным значением монотонно возрастает. Эти два свойства противоречат принципу сохранения полной энергии, поскольку для компенсации увеличения кинетической энергии - i необходимо сжатие системы, которое привело бы к уменьшению ее потенциальной энергии. Однако броуновское возрастание среднеквадратичной координаты каждой звезды скопления по сравнению с исходным значением этой координаты предохраняет скопление от чрезмерного сжатия. Более того, ясно, что в этой модели отсутствует возможность даже стационарного состояния. Наличие жестких стационарных состояний гравитирующих систем не является очевидным на данном этапе рассмотрения, и, как будет показано в соответствующем месте, эти системы таких состояний не имеют. К тому же численное моделирование показывает, что звезды в гравитирующих системах не стремятся к бесконечному увеличению среднеквадратичных значений своих скоростей и координат. Кроме того, такие системы, как шаровые скопления и некоторые эллиптические галактики, вероятно, существовали в состоянии, близком к современному, в течение примерно 10ю лет. [24]

Страницы: 1 2