Строение и динамика галактики

За последние годы представления о путях развития нашей Галактики обогатились новыми данными и, вероятно, стали более надежными. И хотя мы не можем себя считать полностью застрахованными от того, что когда-нибудь в будущем, причем может быть совсем недалеком, нам придется кое-что изменить в вырисовывающейся картине строения Галактики, эти изменения едва ли будут касаться основных линий проблемы.

Те новые данные, на которые мы ссылаемся, имеют три источника. Это, во-первых, результаты радионаблюдений излучения нейтрального водорода на волне 21 см, во-вторых, изучение кинематических особенностей «металлических» звезд и, в-третьих, результаты исследования проблемы так называемого третьего интеграла движения в галактиках.

Источники современных успехов в изучении строения Галактики — радиоастрономия, астрофизика и звездная динамика.

Однако наряду с решением «старых» задач, перед исследователями возникают новые, быть может, еще более трудные. И здесь нет ничего особенно удивительного, так как конкретно в этом состоит линия бесконечного развития науки.

К числу таких задач принадлежит, в первую очередь, проблема роли в эволюции галактик мощных отталкивательных сил взрывного характера, на которые впервые было указано В. А. Амбарцумяном. Их роль несомненно огромна, но у нас пока слишком мало данных для того, чтобы
говорить о ней более определенно. Впрочем, кое-какие соображения на этот счет, в той мере, в какой это может относиться к нашей Галактике, будут высказаны нами ниже.

Обзор современных представлений о строении и истории развития Галактики был недавно сделан известным голландским астрономом Я. Оортом на XII Конгрессе Международного астрономического союза в Гамбурге. Его доклад «Строение и эволюция галактической системы» опубликован в русском переводе в журнале «Земля и Вселенная» (№№ 2 и 3, 1965 г.), куда я и отсылаю интересующегося читателя за подробностями. Хочу только предупредить, что, отдавая дань высокому научному авторитету докладчика и мастерскому изложению доклада, пишущий эти строки как специалист по звездной динамике считает своим долгом высказать кое-какие критические соображения, которые могут иногда не совпадать с мнением специалистов других направлений.

Согласно концепции Я. Оорта, наша Галактика образовалась путем конденсации первичного газового облака, размеры которого были во всяком случае не меньше современных размеров звездной короны или гало, окружающего Галактику. По своему химическому составу первичный газ был очень богат водородом и очень беден атомами других химических элементов. В этом газе происходило звездообразование, и мы до сих пор можем отличать самые старые в нашей Галактике звезды по очень малому содержанию в них «неводорода», и, в частности, металлов. Хотя звездное облако, по-видимому, с самого же начала обладало небольшим вращением, последнее на первых порах не играло заметной роли и лишь впоследствии зафиксировало в первичном облаке будущую ось симметрии Галактики. Все другие движения внутри газового облака также были незначительными. При этих условиях новообразовавшиеся звезды по законам небесной механики должны были двигаться по направлению к центру Галактики, огибать его, подобно тому как кометы огибают Солнце, и затем снова возвращаться к исходному удалению с тем, чтобы в следующий свой оборот повторить все снова. Отсюда ясно, что орбиты, по которым двигаются в Галактике наиболее старые, «неметаллические» звезды, должны быть сильно вытянутыми.

Наблюдения полностью подтверждают эту точку зрения, ибо имеются группы звезд (переменные типа RR Лиры, субкарлики, шаровые скопления), орбиты которых очень вытянуты. Эти звезды образуют сферическую составляющую или население II типа Галактики. Они почти не участвуют в галактическом вращении, так как их тангенциальная скорость * почти в пять раз меньше скорости вращения Галактики в окрестности Солнца.

В дальнейшем первичное газовое облако продолжало сжиматься под действием силы притяжения Галактики и обогащаться «неводородными» атомами. Последнее происходило за счет выбрасывания вещества из звезд, в недрах которых шло непрерывное превращение водорода в «не-водород». Вследствие сжатия облака его вращение по законам механики все время ускорялось и потому постепенно вновь образовавшиеся звезды стали двигаться не в сторону центра, не по радиусу, а все более и более перпендикулярно к экватору Галактики, ибо теперь, кроме притяжения к центру, на каждую звезду действовала центробежная сила вращения. Поэтому «второе поколение» звезд образовало
нечто вроде толстого уплощенного в области центра Галактики диска. Это второе поколение звезд называется промежуточным или населением диска. Теперь уже экватор Галактики начал играть большую роль в дальнейшем ее развитии. Остатки газа стали концентрироваться к плоскости экватора, и новообразующиеся звезды составляют третье звездное поколение — плоскую составляющую или население I типа Галактики.

Вот в самых коротких чертах концепция развития Галактики, согласно Оорту.рОна сформулирована достаточно осторожно, без упора на излишние детали и потому представляется наименее спорной. К тому же, как мы увидим ниже, она допускает различные толкования, что делает ее еще более гибкой и привлекательной.

Несколько иначе дело обстоит в части объяснения происхождения спиральных ветвей как у нашей Галактики, так и у других ее собратьев по Космосу. До сих пор в этом вопросе нет ясности, о чем свидетельствует высказывание Я. Оорта, когда он в чрезвычайно кратком разделе своего доклада, посвященном спиралям, отметил, что «мы еще далеки от убедительной теории спиральной структуры», и по существу ограничился лишь констатацией тесной связи между пространственным распределением облаков и молодых звезд спектральных классов О — В2.

Если рассматривать только так называемые нормальные спирали (SA), то сейчас существуют, в основном, две теории происхождения этих ветвей. Одну мы условно назовем теорией истечения, а другую — теорией космического происхождения. Оорт выступает сторонником первой теории. Согласно этой теории, вещество нынешних спиральных ветвей в виде газа было в свое время выброшено из центра Галактики, и с тех пор истечение газа непрерывно продолжается. Несложный расчет показывает, что для поддержания истечения в стационарном состоянии на нынешнем уровне, достаточно чтобы ежегодно, из центра в каждую из двух ветвей вытекала всего-навсего масса, равная примерно одной солнечной. Это свидетельствует скорее в пользу теории. Однако у этой теории есть несколько затруднений.

Оставить комментарий

Я не робот.

БЛОГ О ЗАРАБОТКЕ!
Статистика