Юлия Мизун - Мыслящая Вселенная

Рис. 31. Галактика в Деве NGC 4594

Sс). У этой галактики самое сильное сжатие и самое маленькое ядро.

У всех спиральных галактик, которые наблюдаются с ребра, видна темная полоса. Она разделяет галактику на две части. У галактики NGC 4244 эта полоса выражена слабо. Если на нашу Галактику смотреть с ребра, то тоже можно увидеть темную полосу. Объясняется это тем, что около плоскости симметрии галактик есть пылевое вещество.

Для спиральных галактик, наблюдаемых с ребра, коэффициент сжатия всегда больше семи. Для спиралей Sа показатель сжатия близок к 8, для спиралей Sb он имеет значения от 8,5 до 9, а для спиралей Sс показатель сжатия больше 9. Напомним, что у эллиптических галактик истинное сжатие никогда не превышает 7. Это не формальное различие. За ним стоит глубокий физический смысл. Дело в том, что в сжатых звездных системах спиральная структура почему-то не может проявиться. Она проявляется только в сильно сжатых галактиках. Показатель сжатия для этого должен быть равен 8 и больше. Ученые установили, что спиральная структура является результатом неустойчивости движения звезд, которая возникает при сильном сжатии.

Рис. 32. Галактика NGC 4565 типа Sb, наблюдаемая с ребра

Рис. 33. Галактика NGC 4244 типа Sс, наблюдаемая с ребра

Кстати, надо иметь в виду, что в спиральных ветвях сосредоточены в основном горячие гиганты и там же сосредоточены основные массы диффузной материи — межзвездного газа и межзвездной пыли.

К данному явлению можно подойти и «с другого конца». Не вызывает сомнения, что сильно сжатая звездная система в ходе своей эволюции просто не может стать слабо сжатой. Ясно, что невозможен и противоположный переход. Это значит, что эллиптические галактики не могут превращаться в спиральные, а спиральные — в эллиптические. Другими словами, галактики этих двух типов не представляют собой две различные стадии общего эволюционного развития. Каждый тип является примером различных эволюционных путей, которые обусловлены различным сжатием систем. А различное сжатие, в свою очередь, обусловлено разным количеством вращения систем. Если в ходе формирования галактика получила достаточное количество вращения, то она смогла принять сжатую форму и у нее развились спиральные ветви. Если количество вращения для этого было недостаточным, то галактика оказалась менее сжатой и спиральных ветвей у нее не образовалось. Она сформировалась как эллиптическая галактика.

Между спиральными и эллиптическими галактиками есть и другое различие. В спиральных галактиках, которые являются сильно сжатыми, наблюдаются и пылевая, и газовая материи. В то же время в слабо сжатых галактиках, какими являются эллиптические галактики, диффузной материи практически не наблюдается. Это различие специалисты объясняют следующим образом. Частицы газа и пылинки при своем движении сталкиваются. Эти столкновения являются неупругими. После столкновения энергия движения частиц должна уменьшаться. Поэтому они должны оседать в те места звездной системы, где меньше потенциальная энергия.

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.