М Маси галактик мо на оцінити на підставі ліній- ни швидкостей о ертання ї ні зовнішні частин. видкості о ертання

vвстановлюють шля ом порівняння змі ень спектральни ліній у різни частина галактики.

рипустимо, о вся маса Ì галактики сконцентрована в її центрі й о ертання від ува ться за законами Кеплера. оді з другого закону ью- тона F = ma, äå à = v²

R доцентрове прискорення, вра овуючи ру тіл у полі сил тя іння F = GMm

R² , одер имо: GM v² R

R² = , де R радіус галактики.

ісля перетворень одер имо вираз для зна од ення маси галактики:

M = Rv² G .

ля галактик, як і для зір, певна зале ність мі масою і світністю.

я зале ність використову ться для о числення мас галактик. днак оцінки мас галактик за ї німи світностями ви одили значно меншими, ні за о ертаннями галактик. е яви е назвали арадок о риховано а и. о пояснити його, потрі но припустити, о десь у галактиці несвітлова, темна матерія.

140

У 70- рр. ст. за допомогою методів рентгенівської астрономії уло відкрито гарячий мі галактичний газ. а температурою газу мо на оцінити масу його скупчень. ерші результати рентгенівськи спостере-

ень гарячого газу в група галактик підтвердили присутність у ни при ованої маси, о не в одить до складу окреми галактик. а сьогод- ні астрономи досить упевнено заявляють: Всесвіт перева но заповнений невидимою речовиною. Вона утворю протя ні гало галактик і заповню мі галактичний простір, концентруючись у скупчення галактик.

Спектральні спостере ення, зро лені космічним телескопом «Га л» та великими сучасними наземними телескопами, підтвердили наявність вели- ки мас ( лизько 0 млн мас Сонця) темної речовини в ядра ряду галактик.

4. У ільшості галактик мо на

виділити яскраву центральну частину ядро (мал. 7.9). я о ласть від- різня ться великою зоряною густиною, о сяга 10⁶ 10⁸ пк . Але, незва-

аючи на це, зіткнень ядер і зір в цій о ласті не від ува ться.

ослід ення останні років показали, о ядро не просто велике густе місце галактики: у самому центрі його мо на виявити е одне згу ення ядерце. ак, під час спостере ення ядра уманності Андромеди (його роз- міри лизько 100 пк) вдалося виділити яскраве ядерце діаметром 1 14 пк.

Воно о ерта ться як тверде тіло (з періодом о ертання 00 тис. років).

Маса ядерця становить при лизно 1 млн сонячни мас. Густина лизько 1 00 сонячни мас на 1 пк , це в 20 тис. разів ільше, ні іля Сонця. Ядерце поводиться так, наче то це самостійне утворення, «вкла- дене» у галактику.

адіодослід ення нашої Галактики показали, о в її центрі тако ядерце розміром при лизно 6 пк.

У ядра деяки галактик від ува ться величезне виділення енергії, яке не мо на пояснити випромінюванням а о ви у ами звичайни зір.

акі галактики одер али назву а актики з активни и дра и, а о е ертів кі а актики (на честь американського астронома ар а е ер òà (1911 1960), який уперше описав ї в 194 р.).

орми прояву активності ядер сей ертівськи галактик, а о просто сей ертів, різні. е мо е ути величезна поту ність випромінювання в ін рачервоній, оптичній а о рентгенівській о ласті спектра, причому мін- лива за порівняно невеликий час (за кілька років, місяців а о навіть днів). У деяки випадка спостеріга ться швидкий ру газу в ядрі (зі швидкостями лизькими до 1000 км/с).

UGC06527

NGC7319

NGC1142

NGC0212050

NGC03227 NGC2992

Ìàë. 7.9. Ядра галактик містять масивні чорні діри

141

БУДОВА І ЕВОЛ ЦІЯ ВСЕСВІТУ

Ìàë. 7.10. Ядро галактики викида газові струмені д ети

ноді газ утворю довгі прямолінійні газові струмені джети (мал. 7.10).

ай ільш імовірна гіпотеза, о поясню активність ядер, припуска наявність чорної діри в центрі галактики.

5. Близько розташовані одна до іншої

галактики іноді увають пов язані мі со ою смугою матерії, о світить- ся. асто ці світлі лакитного кольору смуги продов енням спіральни о ластей. Смуги складаються з гарячи молоди зір. ерідко галактики занурені в загальний «зоряний туман», тоді ї називають вза оді и и.

Багато дослідників вва ають, о вза модіючі галактики з ли ають- ся, а спостере ення в сучасні великі телескопи показують, о серед ци галактик ду е агато таки , о зіштов уються. авіть наша Галактика

вза модіючою.

Унікальне ото телескопа «Га л» на лизило до та мниці зарод ення Всесвіту. е, о уло за іксовано на кадрі, виглядало катастро ічно:

зіткнення дво величезни галактик NGC4490 і NGC448 , о розташова- ні на відстані 24 млн св. років у сузір ї Гончи сів (мал. 7.11). Упродов

агатьо мільйонів років вони на ли алися одна до одної, і зрештою це сталося. оправда, нині ми по ачили події далекого минулого: світло, о покинуло галактики 24 млн років тому, тільки зараз потрапило в о ктив телескопа. я всесвітня катастро а ула осяяна ро евим світлом, о свідчить про скупчення йонізованого водню. а

таким сценарі м, ка уть науковці вропей- ської космічної агенції, зарод уються зорі.

Галактики зіштов уються під впливом гра- вітаційного стиснення, результатом цього мо е ути гравітаційний колапс катастро-

ічно швидке стискання масивни тіл під ді ю гравітації.

ід впливом сил тя іння в галактик з яви- лися довгі «антени», о складаються з газу й зір, тому ї часто називають антенни и а ак тика и. і утворення виникли в результаті зіткнення зоряни систем. Астрономи відкри- ли в антенни галактика ільше тисячі не о- давно утворени зоряни скупчень. У ко но- му з ни міститься до мільйона зір. Вік скупчень не переви у 100 млн років. Вони утворилися під ді ю припливни сил, з уд е- ни з ли енням дво систем.

ервоними кольорами світяться газопилові мари, о падають на чорні діри в ядра

Ìàë. 7.11. іткнення дво величезни галактик NGC4490 і NGC448 , о розташовані на відстані 24 млн св. років у сузір ї

Гончи сів

142

галактик, лакитним молоді гарячі зорі, о народ уються завдяки з урюванням газопилови мас.

6. а початку 60 рр. ст. за радіовипромінюваннями уло виявлено о кти, поді ні до активни ядер галактик, квазари.

Слово «квазар» утворено від словосполучення «квазізоряні радіод ере- ла», то то поді ні до радіовипромінюючи зір.

Спектри квазарів мають яскраві емісійні лінії, сильно змі ені в черво- ний ік, як у далеки галактик. Відстані, визначені за червоним змі ен- ням, становлять ільше як млрд св. років. а ото квазари мають вигляд ду е яскрави порівняно з віддаленими галактиками і в радіодіапазоні випромінюють так сильно, як лизькі радіод ерела.

рироду активності радіовипромінювання квазарів точно не встановле- но, однак упевнено мо на стверд увати: 1) квазари найвіддаленіші о кти, спостере увані у Всесвіті 2) значна частина квазарів ядра далеки галактик у стані ду е високої активності ) квазари найпо- ту ніші з відоми у природі д ерел видимого й ін рачервоного випромі- нювань, то то це космічні о кти з величезною повер невою яскравістю випромінювання.

Вивчаючи велику кількість квазарів за допомогою космічного телеско- па «Га л», у 199 р. вчені дійшли висновку, о недалекі квазари (із червоним змі енням z = 0, ) пов язані із вза модіючими еліптичними галактиками. Багато квазарів розташовуються в центра поді ни зоря- ни систем. е підтверд у припу ення, о квазари масивними чор- ними дірами в центра галактик, які поглинають речовину.

ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО…

а а алактика виникла а е 1 лрд років то у о ри лизно дорівн віку сесвіту ле види а її частина світла с уга на те но у не і ли е ду е невелика частина алактики ні налічу ться онад лрд зір і ли е 1 ї занесено до каталогів ентр алактики над асивна чорна діра навколо якої о ерта ться чорна діра ен ого роз іру у а ьки ля від овідно до законів ізики утворився ід час з ткнення злиття невелики галактик в дчення ьо го на ду ку астроно в ерв сн зорі о виникли на надранньо у ета сну вання сесв ту ак зорі вчен виявля ть на околи у а ького ля у о тяг неться за е ого види ої частини

Учен , керуючись законами зики, отримали комп ютерну модель процесу ормування галактик у Всесв т за останн понад 1 млрд рок в, узявши за в дл к етап п сля Великого Ви у у. Моделювання показало, о зорі в галактичному гало умацького ля у «випали» туди з карлико- ви галактик п д д ю сил, о виникають під час ї нього з ткнення.

результати узгод уються з теор ю утворення умацького ля у.

Виника запитання: и не а ро у в ма утн ому катастро а на і Ãа акти і внас док ткненн і сус дн ми а актиками е одавно астро зики за допомогою комп ютерного моделювання зро или припу ен- ня: наша Галактика та галактика Андромеди, як невпинно на ли аються одна до одної, урешт -решт з штов нуться. I розпочнеться процес ормуван- ня нової галактики, а зор й планети, о зараз тут існують, загинуть.

араз наша Галактика поглина одну карликову галактику, о пере- ува на протиле ному від нас оці галактичного диска. ерез кілька мільярдів років наша Галактика «проковтне» Магелланові мари, а через млрд років зіштов неться з уманністю Андромеди (Ì 1). Але при цьому ду е мала ймовірність того, о удуть зіштов уватися окремі зорі тому, о вони віддалені одна від одної на відстані, яка в сотні міль- йонів разів переви у ї ній діаметр.

14

БУДОВА І ЕВОЛ ЦІЯ ВСЕСВІТУ ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

1. С арактеризуйте типи галактик за класи ікаці ю Га ла. им еліптичні