Сергей Попов - Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени - от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной

Относительно небольшой возраст пояса приводит к тому, что в нем присутствует довольно много массивных звезд. Благодаря этому темп вспышек сверхновых в нашей окрестности оказывается примерно втрое выше среднего на аналогичном расстоянии от центра Галактики (вне спиральных рукавов). Примерно две трети сверхновых в окрестности 1000–2000 световых лет в последние миллионы лет связаны с поясом Гулда. Это, в свою очередь, ведет к повышенному содержанию молодых нейтронных звезд в наших окрестностях. В абсолютных значениях это небольшая величина (десятки объектов), но присутствие в ближайшем солнечном окружении (примерно до тысячи световых лет) нескольких молодых горячих нейтронных звезд (так называемая «Великолепная семерка») связывают именно с поясом Гулда.

Причины возникновения такой структуры до конца не ясны. Наиболее вероятной считается модель, в которой пояс возник в результате падения крупного молекулярного облака на галактический диск. Наблюдения показывают, что в Галактике может быть много подобных образований.

Местный пузырь – локальная область пониженной плотности межзвездной среды, заполненная горячим газом.

Местный пузырь – это компактная несимметричная область в межзвездной среде, практически свободная от поглощающего вещества. Плотность межзвездного газа там понижена, она составляет около 1 атома водорода в 20 см³ – примерно на порядок меньше, чем в среднем на солнечном расстоянии от центра Галактики. Плотность вещества внутри пузыря неравномерна: например, вблизи Солнца находится так называемое Местное межзвездное облако, плотность в котором в несколько раз выше, чем в среднем в пузыре (есть и другие неоднородности).

Эта область пониженной плотности размером несколько сотен световых лет была впервые идентифицирована в конце 1960-х гг. Согласно современным моделям пузырь формировался на протяжении миллионов лет за счет ветров массивных звезд и вспышек сверхновых. Последняя сверхновая должна была взорваться менее миллиона лет назад, так что наше положение вблизи центра этой структуры является случайным.

Пузырь частично заполнен горячей плазмой (с температурой до миллиона градусов), излучение которой наблюдается в рентгеновском диапазоне.

Большая часть массивных галактик вне крупных скоплений являются спиральными. Мощные спиральные рукава (иногда их еще называют ветвями) галактик, подобных нашей, содержат большое количество массивных звезд с большой светимостью, крупные комплексы ионизованного водорода, а также массивные молекулярные облака. Все вместе указывает на то, что такие рукава – это области активного звездообразования [9] Диски галактик, содержащие очень мало холодного газа, а следовательно, и молодых звезд, тоже иногда имеют спиральную структуру. Она связана с уплотнением старого звездного населения диска и всегда более размыта и слабо контрастна по причине отсутствия областей звездообразования. .

Хотя по фотографиям может показаться, что в рукавах плотность звезд существенно выше, на самом деле это не так. Плотность там обычно повышена лишь очень незначительно. Дело именно в наличии очень ярких, как правило, короткоживущих объектов, что связано с повышенной плотностью газа. Наличие спиралей обычно существенно не повышает полный темп формирования звезд в галактике, но локализует его именно в рукавах.

Спиральные рукава – области активного формирования звезд.

Выделяют несколько типов спиральных галактик. При классификации их форм существенными являются разнообразные морфологические детали. Во-первых, важно, есть ли у галактики бар – центральная перемычка, возникающая во внутренней части диска из-за перестройки орбит звезд. Во-вторых, насколько сильно закручены спирали. В-третьих, структура самих спиральных ветвей может быть различной. Например, существуют галактики с большим количеством мелких (флоккулентных) рукавов (как NGC 2841), многорукавные галактики (как М33) и, наконец, галактики с парой мощных рукавов (grand design, которые еще иногда называют упорядоченными), охватывающих весь диск (как М51). Наличие более мощных и протяженных рукавов может сочетаться с присутствием менее заметных и протяженных (как это, видимо, происходит в нашей Галактике). Разные типы рукавов имеют разное происхождение.

Рассматривают три механизма: волны плотности, локальные неустойчивости и возмущения [10] Иными словами, образование локальных неоднородностей (например, связанных с локальными неустойчивостями диска), которые растягиваются в спиралевидные отрезки дифференциальным вращением. , приливные воздействия (сюда же можно отнести не только влияние соседних галактик, но и воздействие бара или неосесимметричного (трехосного) балджа или гало темного вещества). Эти механизмы не исключают друг друга. Однако обычно локальные возмущения и неустойчивости связаны с флоккулентными спиралями, а упорядоченные спирали – с приливным воздействием или влиянием галактического бара, и они описываются теорией волн плотности.