Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu
 

Galaktika

Soderzhanie:

1.Vvedenie
2.Podsistemy i naseleniya Galaktiki

3.Spiral'naya struktura

4.Central'naya oblast' Galaktiki

1. Vvedenie

Galaktika - eto gigantskaya zvezdnaya sistema, sostoyashaya priblizitel'no iz 200 mlrd. zvezd (v ih chislo vhodit i nashe Solnce). V nei takzhe soderzhitsya znachit. kolichestvo gaza i pyli; G. pronizana magn. polyami, zapolnena chasticami vysokih energii - kosmicheskimi luchami.

Ris. 1. Spiral'naya galaktika NGC 1232, na k-ruyu, po-vidimomu, pohozha nasha Galaktika.

Ris. 2. Vverhu - fotografiya galaktiki NGC 45B5 v IK-luchah, pozvolivshaya obnaruzhit' gigantskuyu obolochku (koronu), sostoyashuyu, po-vidimomu, iz slabyh krasnyh zvezd (ona vidna kak temnaya ellipticheskaya oblast' vokrug svetloi polosy diska). Na obychnyh fotografiyah NGC 4565 viden tol'ko etot disk. Vnizu - shema stroeniya Galaktiki (vid "s rebra").

Zvezdy G. obrazuyut v prostranstve slozhnuyu, no dostatochno pravil'nuyu figuru, k-raya vyglyadit kak ploskii disk s sharoobraznym utolsheniem v centre (inogda ego naz. baldzh, ot angl. bulge - vypuklost'). Poperechnik diska sostavlyaet ok. 30 kpk, baldzha - ok. 4 kpk. Disk s baldzhem okruzheny zvezdnym galo (sferich. podsistemoi) protyazhennost'yu ok. 20 kpk po radiusu. Ot central'noi oblasti k periferii diska othodyat spiral'nye rukava, v k-ryh preimushestvenno koncentriruyutsya naibolee yarkie zvezdy G. V sootvetstvii s etoi osobennost'yu struktury G. otnosyat k shiroko rasprostranennomu klassu spiral'nyh galaktik (k tipu Sb ili Sc po klassifikacii Habbla, sm. Galaktiki). Ris. 1 i 2 dayut predstavlenie o takih sistemah.

Solnechnaya sistema nahoditsya v G. daleko (~10 kpk) ot ee centra, blizhe k krayu diska, i lezhit pochti v ploskosti ego simmetrii. Zemnoi nablyudatel' vidit disk "s rebra", i ogromnoe kolichestvo udalennyh zvezd slivaetsya dlya nablyudatelya v odnu svetyashuyusya polosu, k-raya obrazuet na nochnom nebe Mlechnyi Put' (sm. ris. 1 v st. Zvezdy). Otsyuda i nazvanie "galaktika": po-grecheski galactikos - molochnyi, mlechnyi.

Massa G. v predelah sferich. ob'ema radiusom ≈15 kpk primerno ravna  1,5.1011$
{\mathfrak M}_\odot$ ($ {\mathfrak M}_\odot \approx$ 2.l033g). Predpolagayut, chto bol'shaya chast' massy G. [po-vidimomu, (7-10).1011$
{\mathfrak M}_\odot$] nahoditsya v t. n. korone, k-raya predstavlyaet soboi protyazhennuyu sferoidal'nuyu oblast' za predelami galo. V nee vhodyat, vozmozhno, chrezvychaino slabye zvezdy (ris. 2, vverhu). Prostranstvennaya koncentraciya zvezd (zvezdnaya plotnost') v galaktich. okrestnosti Solnca sootvetstvuet primerno 1 zvezde v 10 pk3. V centre G. (v oblasti s diametrom ~1 pk) plotnost' v 10 mln. raz vyshe (~106 zvezd v 1 pk3).

Zvezdnyi sostav G. ves'ma raznoobrazen. Otdel'nye gruppy zvezd sil'no otlichayutsya drug ot druga vozrastom, him. sostavom, harakterom orbit i skorostei, a takzhe prostranstvennym polozheniem v G. T. o., v G. otchetlivo vydelyayutsya zvezdnye podsistemy, razlichayushiesya ukazannymi harakteristikami.

Diapazon vozrastov zvezd ochen' velik. Samyi bol'shoi vozrast ≈ 15 mlrd. let, i ego obychno schitayut vozrastom G. Starye zvezdy obrazuyut galo. Sredi molodyh est' zvezdy s vozrastom ~100 tys. let, no est' i rozhdayushiesya v nastoyashee vremya (sm. Zvezdoobrazovanie). Molodye zvezdy vstrechayutsya tol'ko v diske. No vse zhe podavlyayushee bol'shinstvo zvezd diska imeet promezhutochnyi vozrast, poryadka nesk. mlrd. let. K nim otnositsya i nashe Solnce.

S razlichiyami v vozraste svyazany razlichiya v himicheskom sostave. Naibolee starye zvezdy soderzhat na poltora-dva poryadka men'she tyazhelyh elementov (t. e. elementov tyazhelee geliya), chem Solnce, a molodye zvezdy i mezhzvezdnyi gaz - sootvetstvenno v poltora-dva raza bol'she. Eto oznachaet, chto him. sostav veshestva G. menyalsya na protyazhenii ee evolyucii. Zvezd zhe s pervichnym, "kosmologicheskim" him. sostavom, t. e. sostoyashih tol'ko iz vodoroda i geliya, do sih por ne obnaruzheno.

Orbity staryh i molodyh zvezd imeyut raznyi harakter. Starye zvezdy dvizhutsya v G. po sil'no vytyanutym orbitam (ekscentrisitet orbit e > 0,5), molodye zhe vrashayutsya vokrug centra G. po orbitam, blizkim k krugovym (dlya bol'shinstva iz nih e < 0,2-0,3). Tak zhe dvizhutsya gaz i pyl'. V sovokupnosti molodye zvezdy, gaz i pyl' obrazuyut vrashayushiisya s bol'shoi skorost'yu disk G., togda kak galo staryh zvezd pochti ne vrashaetsya. Pri etom disk kak by vlozhen v podsistemu staryh zvezd. V G. (za isklyucheniem ee centra) otdel'nye zvezdy prakticheski ne vzaimodeistvuyut drug s drugom. Harakternoe vremya vzaimodeistviya, v rezul'tate k-rogo izmenyayutsya impul'sy i momenty vrasheniya zvezd vokrug centra G. (vremya relaksacii), ~1014 let, t. e. mnogo bol'she vozrasta G. (~1010 let). Poetomu mezhdu podsistemami net obmena momentom vrasheniya i okazyvaetsya vozmozhnym takoe svoeobraznoe sostoyanie, kogda disk vrashaetsya vnutri pochti nepodvizhnogo galo.

Nakonec, zvezdy G. v zavisimosti ot vozrasta po-raznomu raspredeleny v prostranstve. Starye zvezdy zapolnyayut sferich. ob'eme radiusom ≈20 kpk, prichem ih koncentraciya bystro rastet k centru. Molodye koncentriruyutsya v tonkii disk s tolshinoi, v desyatki raz men'shei ego radiusa.

Na protyazhenii desyatkov let stroenie G. izuchalos' lish' metodami optich. astronomii. V rezul'tate byli opredeleny ee forma, razmery, massa, ocenen vozrast, obnaruzheno ee vrashenie, ustanovleno nalichie podsistem s raznymi tipami zvezdnogo naseleniya.

Novyi etap v issledovanii G., nachavshiisya v 50-e gg. 20 v., svyazan s razvitiem radioastronomii. Issledovanie radioizlucheniya galaktich. ob'ektov (osobenno na chastote radiolinii vodoroda 21 sm) pozvolilo obnaruzhit' bol'shoe kolichestvo mezhzvezdnogo gaza, ego spiral'noe prostranstvennoe raspredelenie.

V rezul'tate razvitiya radioastronomii G. dlya nas stala kak by prozrachnoi: rasprostraneniyu radiovoln sovershenno ne meshaet mezhzvezdnaya pyl', skoncentrirovannaya v diske, k-raya nadezhno skryvaet centr G. v optich. diapazone. Radiometodami v yadre Galaktiki obnaruzheny moshnye istochniki radioizlucheniya, a v samom centre, vnutri radioistochnika Strelec A,- zagadochnyi ob'ekt s razmerami ne bolee 10 a. e., generiruyushii sil'noe neteplovoe radioizluchenie (sm. Galakticheskii centr).

Nakonec, posle osvoeniya astronomiei IK-, UF-, rentg. i gamma-diapazonov, ona stala okonchatel'no vsevolnovoi. S etim svyazan novyi kachestvennyi skachok v issledovanii G. Za korotkoe vremya v G. byli obnaruzheny mnogochislennye istochniki IK-, rentg. i gamma-izlucheniya, stalo izvestnym sushestvovanie diffuznogo galaktich. fona gamma-luchei.

Pri issledovanii struktury G. pol'zuyutsya obychno galakticheskoi sistemoi koordinat. Sistema eta - sfericheskaya, polozheniya ob'ektov v nei zadayutsya ih koordinatami - galaktich. dolgotoi l i galaktich. shirotoi b. Dolgota otschityvaetsya protiv chasovoi strelki ot napravleniya na centr G., shirota ot galaktich. ploskosti. Severnyi polyus etoi sistemy koordinat nahoditsya v sozvezdii Volosy Veroniki, yuzhnyi - v sozvezdii Skul'ptor, centr - Solnechnaya sistema (sm. Koordinaty astronomicheskie).

2. Podsistemy i naseleniya Galaktiki

V G. sushestvuyut dve rezko vydelyayushiesya po svoei geometrii i kinematike podsistemy - disk i galo. V kazhdoi iz etih podsistem razlichayut nesk. naselenii - odnotipnyh ob'ektov, imeyushih blizkii vozrast, him. sostav i fiz. harakteristiki. V prostranstve kazhdoe naselenie zanimaet opredelennyi ob'em - pochti sfericheskii v sluchae samyh staryh zvezd i uploshayushiisya s umen'sheniem vozrasta ob'ektov. V svyazi s etim kazhdoe naselenie mozhno oharakterizovat' znacheniem <z> - sr. polutolshinoi zanimaemogo ob'ema v perpendikulyarnom k ploskosti G. napravlenii (tabl. 1).

 Tabl. 1. - Srednyaya polutolshina <z> razlichnyh tipov naseleniya Galaktiki
  <z>, kpk

Naseleniya diska

OV-zvezdy 0,05
Oblaka molekulyarnogo vodoroda (N2) 0,06
Cefeidy 0,07
Rasseyannye skopleniya zvezd klassov B - F 0,08
A0-zvezdy 0,12
Neitral'nyi vodorod (N I) 0,12
Pul'sary 0,16-0,38
Zony H II 0,25
F - G-zvezdy 0,26
K - M-zvezdy 0,4
Planetarnye tumannosti i novye zvezdy 0,4
Naseleniya galo
Peremennye zvezdy tipa RR Liry s periodom P<0,43d 0,9
Peremennye zvezdy tipa RR Liry s P>0,43d 3
Subkarliki 3
Sharovye skopleniya 2-10

Naryadu s diskom i galo vydelyayut eshe koronu G., priroda naseleniya k-roi ne ustanovlena. Otdel'no rassmatrivayut takzhe central'nuyu oblast' G.- baldzh i nahodyasheesya v nem yadro G.

K naseleniyu diska otnositsya bol'shaya chast' nablyudaemyh ob'ektov G. zvezdy glavnoi posledovatel'nosti s normal'nym (blizkim k solnechnomu) soderzhaniem tyazhelyh elementov, bol'shaya chast' zvezd-gigantov, belye karliki, planetarnye tumannosti i dr. Bolee molodoe naselenie diska, chasto svyazannoe so spiral'nymi vetvyami G., vydelyayut v ploskuyu podsistemu. Eto OV-zvezdy i ih associacii, mezhzvezdnye gaz i pyl', sverhgiganty i dolgo-periodich. cefeidy, zony ionizovannogo vodoroda HII, pul'sary, mnogie galaktich. istochniki gamma- i rentg. izlucheniya.

Naselenie galo vklyuchaet sharovye zvezdnye skopleniya (v k-ryh takzhe est' istochniki rentgenovskogo izlucheniya), subkarliki, peremennye zvezdy tipa RR Liry s deficitom tyazhelyh elementov.

Vozrast galakticheskih podsistem. Sravnenie zavisimostei cvet - svetimost' i dr. (sm. Gercshprunga - Ressella diagramma) dlya sharovyh i rasseyannyh zvezdnyh skoplenii pokazalo, chto vozrast rasseyannyh skoplenii sostavlyaet menee poloviny vozrasta sharovyh. Vozrast samogo starogo iz izvestnyh rasseyannyh skoplenii NGC188 raven 5.109 let; samomu molodomu sharovomu skopleniyu 12.109 let. T. o., sushestvuet gigantskii razryv (5 - 10 mlrd. let) mezhdu vozrastom sharovyh i rasseyannyh skoplenii (sm. Vozrast nebesnyh tel).

Ris. 3. Diagramma cvet - svetimost' dlya zvezd krasnyh gigantov v okrestnosti Solnca (tochki) i v rasseyannom skoplenii NGC 188 (sploshnaya liniya). Vetv' gigantov skopleniya NGC 188 obrazuet nizhnyuyu granicu dlya gigantov galakticheskogo polya, otkuda sleduet, chto podavlyayushee bol'shinstvo zvezd diska Galaktiki molozhe, chem eto skoplenie. Vozrast NGC 188 ≈ 5.109 let.

Skoplenie NGC188 - voobshe odin iz samyh staryh ob'ektov diska. Eto vidno iz ris. 3, gde na diagramme cvet- svetimost' izobrazheny zvezdy-giganty, ne vhodyashie v skopleniya, i posledovatel'nost' zvezd-gigantov skopleniya NGC188.

Izvestno, chto u zvezd-gigantov s odinakovym him. sostavom svetimost' tem men'she, chem bol'she ih vozrast (pri fiksirovannom pokazatele cveta). Poskol'ku podavlyayushee bol'shinstvo gigantov raspolozheno na diagramme vyshe posledovatel'nosti zvezd NGC188, a him. sostavom oni otlichayutsya malo, to eto i oznachaet, chto bol'shinstvo zvezd-gigantov diska molozhe zvezd skopleniya NGC188.

Otsyuda sleduet, chto formirovanie zvezd diska nachalos' fakticheski spustya 5-10 mlrd. let dosle togo, kak zavershilos' formirovanie sferich. podsistemy. Za eto vremya ne voshedshii v sostav zvezd galo gaz uspel osest' k ploskosti G. i iz nego stali obrazovyvat'sya zvezdy diska. Po-vidimomu, etot razryv v vozraste podsistem i obuslovil chetkoe razdelenie G. na disk i galo.

Kinematika galakticheskih podsistem. Dvizhenie podsistem harakterizuetsya v pervuyu ochered' skorost'yu vrasheniya vokrug galaktich. centra VR = WR(W - uglovaya skorost' vrasheniya, R - rasstoyanie ot osi vrasheniya G.) i dispersiei skorostei s (ili dispersiyami sU, sV i sW, gde U, V, W - komponenty skorosti sootvetstvenno vdol' radiusa G., vdol' napravleniya vrasheniya i vdol' osi vrasheniya). Galo otlichaetsya slabym vrasheniem (VR = 50 km na rasstoyanii R = 10 kpk) i bol'shoi dispersiei skorostei. U subkarlikov velichina sU dostigaet 150 km/s i bol'she, sW ≈100 km/s.

Dlya sharovyh skoplenii izvestnye tol'ko skorosti v napravlenii lucha zreniya. Dispersiya luchevyh skorostei menyaetsya v zavisimosti ot rasstoyaniya do centra G.: u dalekih skoplenii ona zametno bol'she 100 km/s, togda kak dlya skoplenii vblizi centra ona men'she 100 km/s.

Skorost' galaktich. vrasheniya ploskoi podsistemy na rasstoyanii R = 10 kpk ot centra G. (na takom rasstoyanii nahoditsya Solnce) blizka k 250 km/s. Staroe naselenie diska vrashaetsya na 15-20 km/s medlennee.

Dlya zvezd glavnoi posledovatel'nosti mezhdu dispersiei skorostei i spektral'nym klassom zvezdy sushestvuet opredelennaya zavisimost': dispersiya minimal'na (~10 km/s) u zvezd rannih spektr. klassov i dostigaet nesk. desyatkov km/s u zvezd pozdnih spektr. klassov.

Svyaz' mezhdu kinematikoi i spektr. klassom ukazyvaet na zavisimost' kinematiki ot vozrasta: bolee staroe naselenie imeet bol'shuyu dispersiyu skorostei, chto otrazhaet, po-vidimomu, razlichie v nachal'nyh usloviyah formirovaniya zvezd raznyh vozrastov.

Himicheskii sostav. Soglasno modeli goryachei Vselennoi (sm. takzhe Kosmologiya), pervonachal'noe (dozvezdnoe) veshestvo, iz k-rogo sformirovalas' G., soderzhalo po masse ok. 75% vodoroda i 25% geliya. Predpolagayut, chto sushestvuyushie v G. elementy tyazhelee geliya sintezirovany v zvezdah v hode ih evolyucii, a zatem pri vzryvah sverhnovyh zvezd oni byli vybrosheny v mezhzvezdnuyu sredu. Iz mezhzvezdnoi sredy oni popadayut v zvezdy sleduyushih pokolenii.

Soderzhanie tyazhelyh elementov harakterizuyut ih vesovoi dolei Z. Odnako iz nablyudenii chashe vsego poluchayut lish' velichinu

[Fe/H] = lg (NFe/NH) - lg (NFe/NH)$_\odot$,

k-ruyu naz. metallichnost'yu (zdes' NFe, i NH - koncentracii atomov zheleza i vodoroda). Chasto mozhno pol'zovat'sya priblizhennym ravenstvom [Fe/H] = lg(Z/Z$_\odot$). Eto vyrazhenie spravedlivo pri uslovii, chto proporciya metallov i elementov S, N, O, dayushih osnovnoi vklad v Z, u rassmatrivaemyh zvezd odinakova i sovpadaet s solnechnoi.

Dlya bol'shinstva ob'ektov galo znachenie [Fe/H] zaklyucheno mezhdu - 2,0 i -1,0, t. e. oni na odin-dva poryadka bednee metallami, chem Solnce. Metallichnost' bol'shinstva zvezd diska popadaet v interval -0,3<[Fe/H]< +0,2.

Po-vidimomu, v G. malo zvezd so znacheniyami [Fe/H], blizkimi k -1,0, -0,5 i -0,1. Poetomu naseleniya G. razdelyayut po metallichnosti na chetyre gruppy (tabl. 2), k-rye razlichayutsya takzhe prostranstvennym raspredeleniem i kinematikoi. Mozhno skazat', chto v G. sushestvuet ne dve, a chetyre podsistemy.

  Tabl. 2.- Nekotorye harakteristiki podsistem galo i diska
    Vozrast, 109 let Sr. polutolshina <z>, kpk Metallichnost'
Galo Ekstremal'naya podsistema 15-18 25 < -1,0
Promezhutochnaya podsistema 10-12 2 ot -1,0 do -0,5
Disk Podsistema starogo naseleniya 5-8 0,8 ot -0,5 do -0,1
Ploskaya podsistema (molodoe naselenie) <1 0,4 > -0,1

Mezhdu metallichnost'yu zvezd i ih kinematikoi sushestvuet svyaz': kak v diske, tak i v galo zvezdy s men'shei metallichnost'yu imeyut bol'shuyu dispersiyu skorostei. V kazhdoi podsisteme soderzhanie tyazhelyh elementov rastet k centru i k ploskosti G. Radial'nyi gradient metallichnosti d[Fe/H]/dR ≈ -0,05 pk-1. Ego proishozhdenie chastichno svyazano s tem, chto k periferii G. uvelichivaetsya dolya staryh, sledovatel'no bednyh tyazhelymi elementami, zvezd. Radial'nyi gradient obnaruzhivaetsya i v mezhzvezdnoi srede: po dannym o planetarnyh tumannostyah i zonah HII, k centru G. rastet soderzhanie O, S, N i Ne.

Evolyuciya Galaktiki i formirovanie podsistem. Sopostavlenie vozrastov, kinematiki, him. sostava podsistem G. i ih prostranstvennoi struktury dalo vozmozhnost' postroit' kartinu evolyucii G. Vzaimosvyaz' mezhdu ukazannymi harakteristikami udalos' ob'yasnit' v predpolozhenii, chto G. sformirovalas' iz protogalaktiki - medlenno vrashayushegosya vodorodno-gelievogo gazovogo oblaka, nachal'nye razmery k-rogo v desyatki raz prevoshodili sovr. razmery G. Eto oblako prakticheski svobodno szhimalos' pod deistviem sobstvennoi gravitacii (kollapsirovalo), i v processe szhatiya rozhdalis' pervye zvezdy. Harakternoe vremya stadii svobodnogo szhatiya, kogda rozhdalos' naselenie galo, sostavlyaet, po sovr. ocenkam, primerno 1 mlrd. let.

Dlya dal'neishei evolyucii vazhnym okazalos' razlichie v izmenenii energii u zvezdnoi i u gazovoi sostavlyayushih G. Vydelyayushayasya pri szhatii gravitacionnaya energiya perehodila v kinetich. energiyu dvizheniya zvezd i gaza. Rost kinetich. energii zvezdnoi sostavlyayushei dovol'no bystro ostanovil ee szhatie. Poetomu starye zvezdy, rodivshiesya v nachale szhatiya protogalaktiki, v znachit. stepeni sohranili sferoidal'noe raspredelenie v prostranstve, harakternoe dlya veshestva protogalaktiki, a takzhe nachal'noe raspredelenie momenta vrasheniya. Eti zvezdy obrazovali slabovrashayusheesya galo. Gaz zhe teryal priobretaemuyu kinetich. energiyu v stolknoveniyah gazovyh oblakov: energiya prevrashalas' v teplotu i unosilas' v konce koncov v vide izlucheniya. Poetomu gaz prodolzhal svobodno szhimat'sya. No postepenno v gazovoi srede narastali centrobezhnye sily, t. k. vsledstvie sohraneniya momenta vrasheniya pri umen'shenii razmerov sistemy uvelichivalas' ee skorost' vrasheniya. Kogda razmery gazovoi sostavlyayushei umen'shilis' primerno v desyat' raz, eti sily uravnovesili silu gravitacii i ostanovili szhatie gaza v ploskosti vrasheniya. Vdol' osi vrasheniya szhatie prodolzhalos', i v itoge sformirovalsya tonkii gazovyi disk. Rodivshiesya v nem zvezdy i obrazovali bystrovrashayushuyusya diskovuyu podsistemu.

Parallel'no s formirovaniem podsistem idet obogashenie mezhzvezdnoi sredy tyazhelymi elementami. Zvezdy diska obrazuyutsya iz veshestva, uchastvovavshego v termoyadernyh reakciyah v nedrah zvezd i obogashennogo tyazhelymi elementami. Poetomu zvezdy diska v celom bogache tyazhelymi elementami, chem obrazovavshiesya ranee zvezdy galo. Po toi zhe prichine molodoe naselenie diska soderzhit bol'she tyazhelyh elementov, chem staroe.

Ryad dannyh ukazyvaet na to, chto v galaktikah posle formirovaniya galo proishodit vydelenie ogromnogo kolichestva energii (po-vidimomu, v rezul'tate vzryva bol'shogo chisla sverhnovyh zvezd ili obrazovaniya kvazara v yadre galaktiki), privodyashego k razogrevu gaza do T ~107K. V takih usloviyah zvezdoobrazovanie ostanavlivaetsya na nesk. mlrd. let, chem mozhno ob'yasnit' razryv mezhdu vozrastami zvezd galo i diska.

Mezhzvezdnaya sreda. V ploskoi podsisteme G. nahoditsya bol'shoe kolichestvo gaza i pyli. Tak, horosho vidimoe razdvoenie Mlechnogo Puti v severnoi chasti neba obuslovleno sushestvovaniem v etom napravlenii plotnyh gazovo-pylevyh oblakov, pogloshayushih svet mnogochislennyh dalekih zvezd. Massa gaza, soderzhashegosya v G.,${\mathfrak M}_{g} \approx 5^{.}10^{9} {\mathfrak M}_\odot$, t. e. sostavlyaet ok. 2% massy G. (ne schitaya korony).

Ris. 4. a - raspredelenie atomarnogo (HI) i ionizovannogo (NI) vodoroda v diske Galaktiki v zavisimosti ot rasstoyaniya do centra Ya. Sleva po osi dano chislo gigantskih zon HII, sprava - chislo atomov vodoroda NH na edinicu poverhnosti diska Galaktiki; b - raspredelenie usrednennoi koncentracii atomarnogo (HI) i molekulyarnogo (N2) vodoroda, a takzhe polnoi koncentracii atomov vodoroda n(N).

Osn. dannye o mezhzvezdnoi srede polucheny radioastronomich. metodami. Issledovanie izlucheniya mezhzvezdnogo gaza v radiolinii vodoroda 21 sm pozvolilo ustanovit' ego massu, raspredelenie v prostranstve, a takzhe harakter vrasheniya G. W (R), t. e. zavisimost' uglovoi skorosti ot rasstoyaniya. Okazalos', chto atomarnyi vodorod (HI) obrazuet v G. tonkii sloi (tabl. 1), tolshina k-rogo rastet k krayam diska. Pri etom na krayu diska sloi zametno otklonyaetsya ot ploskosti G. Vnutri sloya gaz raspredelen neravnomerno, bol'shaya chast' ego, po-vidimomu, nahoditsya v spiral'nyh vetvyah. No sr. massa na ed. poverhnosti diska v oblasti 5 kpk < R < 13 kpk menyaetsya malo. Ona zametno rastet lish' k R = 14 kpk i dovol'no rezko padaet pri R > 15 kpk i R < 4 kpk (ris. 4).

Atomarnyi vodorod v G. sushestvuet v osnovnom v dvuh fazah: v vide oblakov (holodnaya faza) i mezhoblachnogo gaza (goryachaya faza). Ih plotnosti n i temp-ry T ravny sootvetstvenno: nhf ≈ 20 sm-3, Thf ≈ 70 K i ngf ≈ 0,2 sm-3, Tgf ≈7000K. Oblaka haoticheski dvizhutsya v mezhzvezdnoi srede so skorostyami, dispersiya k-ryh ~10 km/s.

Znachitel'naya (ot 20 do 80%) chast' molekulyarnogo vodoroda (N2) zaklyuchena v bol'shih oblakah s nH2 103sm-3 i T ≈10 K. Oni obnaruzhivayutsya po radioizlucheniyu nahodyashihsya v oblakah molekul SO, koncentraciya k-ryh, soglasno raschetam, proporcional'na koncentracii molekul N2. Oblaka sobrany v kompleksy so sr. diametrom ≈ 40 pk i massoi »5.105 ${\mathfrak M}_\odot$. Takih molekulyarnyh kompleksov v G. ok. 4000.

Vspyshki sverhnovyh zvezd mogut privodit' k nagrevu mezhzvezdnogo gaza do T ~106K. Smykanie nagretyh oblastei mozhet privesti k obrazovaniyu "koridorov" goryachego gaza s T ≈ (0,5-2).106K i n < 10-2 sm-3, k-rye mogut zanimat' do poloviny ob'ema mezhzvezdnoi sredy.

Na ris. 4 pokazano raspredelenie atomarnogo, molekulyarnogo i ionizovannogo vodoroda v diske G. Sushestvuet rezkii maksimum v intervale R = 5-6 kpk. Povyshennaya koncentraciya gaza i molodyh zvezd (svyazannyh s zonami HII) v etoi oblasti G. privlekaet seichas k sebe bol'shoe vnimanie issledovatelei. Ee rassmatrivayut kak plotnoe gazovoe kol'co, gde idet intensivnoe zvezdoobrazovanie, blagopriyatny usloviya dlya perehoda vodoroda v molekulyarnuyu formu, gde obrazuyutsya gigantskie kompleksy oblakov molekulyarnogo vodoroda. Vprochem, prostranstvennoe raspredelenie gaza i molodyh zvezd zdes', skoree, spiral'noe, i "kol'co" ukazyvaet polozhenie maksimuma v prostranstvennoi plotnosti molodyh zvezd i gaza v spiral'nyh rukavah.

Blizhe k centru, v oblasti R < 4 kpk, nablyudaetsya znachit. deficit gaza - dyra v gazovom diske. Ona mozhet byt' svyazana ili s moshnym zvezdoobrazovaniem, ischerpavshim zdes' gaz, ili s "vymetaniem" gaza na periferiyu kakimi-to processami, ili, nakonec, s tem, chto gaz v etoi oblasti poteryal moment kolichestva dvizheniya i upal na centr G.

Naryadu s tonkim gazovym sloem v G. byli obnaruzheny na vysokih galaktich. shirotah oblaka gaza, dvizhushiesya, kak pravilo, k ploskosti G. so skorostyami do 100 km/s i bol'she (sm. Vysokoshirotnye i vysokoskorostnye oblaka). Po-vidimomu, oni nahodyatsya na periferii G., tochnoe ih polozhenie i razmery poka ne izvestny iz-za nevozmozhnosti opredelit' rasstoyaniya do nih.

Magnitnoe pole. Gazovyi disk G. pronizan magn. polem, igrayushim bol'shuyu rol' v fizike mezhzvezdnogo gaza i kosmich. luchei. Pole uderzhivaet kosmich. luchi v G., vliyaet na dvizhenie mezhzvezdnogo gaza, s nim svyazano sinhrotronnoe izluchenie relyativistskih elektronov. Proishozhdenie magn. polya G. ob'yasnyayut usileniem slabogo polya protogalaktiki v processah formirovaniya zvezdnoi sostavlyayushei G., pri prohozhdenii cherez galakticheskuyu plazmu udarnyh voln i v dr. sluchayah izmeneniya plotnosti plazmy i haraktera ee dvizheniya. Vpervye magn. pole G. bylo obnaruzheno po polyarizacii optich. izlucheniya dalekih zvezd (sm. Polyarizaciya izlucheniya). Predpolagaetsya, chto polyarizaciya obuslovlena vzaimodeistviem sveta s pylinkami udlinennoi formy, k-rye orientirovany magn. polem (dlya etogo pylinki dolzhny obladat' dostatochnoi elektroprovodnost'yu). Osn. informaciyu o magn. pole G. daet analiz mery vrasheniya izlucheniya pul'sarov i vnegalaktich. istochnikov sinhrotronnogo izlucheniya. Po etim dannym, v galaktich. okrestnostyah Solnca silovye linii polya vytyanuty v napravlenii l = 90-100o. Eto blizko k napravleniyu vdol' spiral'nogo rukava Oriona. Napryazhennost' polya ≈1-3 mkE.

Naryadu s regulyarnym (krupnomasshtabnym) komponentom magn. polya obnaruzheny ego fluktuacii s masshtabom ~ 100-200 pk i s amplitudoi poryadka osn. polya. Bolee sil'nye polya (~ nesk. desyatkov mkE) svyazany s plotnymi oblakami gaza. Krome togo, v galaktich. okrestnosti Solnca izvestny sravnitel'no bol'shie oblasti regulyarnogo polya, otkuda idet usilennoe sinhrotronnoe izluchenie. Eti oblasti (t. n. shpury) dugoobrazno vystupayut nad ploskost'yu galaktich. diska i yavl., po-vidimomu, starymi ostatkami vspyshek sverhnovyh zvezd.

V dr. spiral'nyh galaktikah obnaruzheny krupnomasshtabnye magn. polya, idushie vdol' spiral'nyh vetvei. Oni proyavlyayutsya, napr., v povyshennoi intensivnosti sinhrotronnogo izlucheniya iz oblasti vetvei. Delo v tom, chto v vetvyah proishodit szhatie gaza, i magn. pole, buduchi "vmorozhennym" v gaz, takzhe szhimaetsya (sm. Magnitogidrodinamika). Pri etom ono "tyanet" za soboi relyativistskie elektrony. V rezul'tate uvelicheniya napryazhennosti polya i plotnosti relyativistskih elektronov intensivnost' sinhrotronnogo izlucheniya uvelichivaetsya vo mnogo raz.

Sushestvovanie krupnomasshtabnogo magn. polya, svyazannogo so spiral'nymi vetvyami nashei G., podtverzhdaetsya "vspleskami" i "stupen'kami" v dolgotnom raspredelenii sinhrotronnogo izlucheniya, kotorye interpretiruyutsya kak dobavochnoe izluchenie spiral'nyh vetvei.

Ris. 5. a - profil' linii 21 sm dlya raznyh napravlenii v Galaktike. Po osi ordinat - yarkostnaya temperatura, harakterizuyushaya intensivnost' izlucheniya, po osi absciss - luchevaya skorost' Vr oblakov vodoroda. Po tochke obryva profilya (na levyh risunkah ona nahoditsya vblizi Vr = -100 km/s) opredelyaetsya skorost' vrasheniya Galaktiki; b - shema, poyasnyayushaya metod opredeleniya krivoi vrasheniya.

Vrashenie. Profil' radiolinii vodoroda 21 sm sistematicheski menyaetsya s izmeneniem galaktich. dolgoty l (ris. 5), i eto mozhno interpretirovat' kak sledstvie differencial'nogo vrasheniya G. Esli vrashenie gaza chisto krugovoe, to dlya dolgot -90 < l < 90 skorost' Vmaks sootvetstvuyushaya granice obryva profilya, yasno vidimogo sleva na ris. 5,a, opredelyaet raznost' skorostei vrasheniya na rasstoyaniyah R0, gde nahoditsya Solnce, i R = R0sinl:

Vmaks = R0 (W - W0)sinl.         (*)

Uglovaya skorost' W0 vrasheniya Solnca vokrug centra G. opredelyaetsya po dvizheniyu blizkih k Solncu zvezd. Solnce sovershaet odin oborot vokrug centra Galaktiki za 250 mln. let. Velichina W0 blizka k 25 km/(s.kpk), a dW/dR ≈ 2 km/(s.kpk2). Znaya velichiny R0 i W0, mozhno, t. o., po znacheniyam Vmaks(l) naiti krivuyu vrasheniya W(R) dlya vnutr. oblastei G. Takim metodom zavisimost' W(R) prakticheski opredelyaetsya tol'ko dlya gaza v oblasti 4 kpk < R < 10 kpk, a dlya rasstoyanii R > 10 kpk i R < 4 kpk ispol'zuyut dr. metody. Interesno, chto krivye vrasheniya, naidennye po dannym, poluchennym v severnom i v yuzhnom polushariyah, ne sovpadayut. Eto svidetel'stvuet o sushestvovanii sistematich. nekrugovyh dvizhenii gaza.

Ris. 6. Zavisimost' skorosti vrasheniya VR ot rasstoyaniya R do centra v nashei Galaktike (vnizu) i v nekotoryh drugih galaktikah (vverhu). Skorost' bystro rastet do rasstoyanii R ≈ 3-5 kpk, a zatem ostaetsya pochti neizmennoi vplot' do desyatkov kpk ot centra. Otdel'naya shkala dana dlya NGC3672 i NGC2998. Na risunke ukazan takzhe tip galaktik.

V ryade spiral'nyh galaktik krivuyu vrasheniya udalos' prosledit' daleko za predelami diska, vidimogo v optich. diapazone. Okazalos', chto v nih lineinaya skorost' pochti ne zavisit ot R (ris. 6). Eto interpretiruetsya kak prisutstvie bol'shogo kolichestva nevidimogo veshestva vo vnesh. oblastyah galaktik, t. e. kak sushestvovanie galaktich. koron. Massa korony v nesk. raz ili na poryadok dolzhna prevoshodit' "vidimuyu" v optich. diapazone massu, chtoby ob'yasnit' takoi hod krivoi vrasheniya. Est' osnovaniya schitat', chto to zhe samoe dolzhno byt' i u nashei G.; togda ee massa ravna (7-10).1011 ${\mathfrak M}_\odot$.

Vblizi centra G. krivaya vrasheniya imeet harakternyi progib mezhdu 0,6 i 3 kpk. Vozmozhno, eto otchasti svyazano s narusheniem predpolozheniya o chisto krugovom vrashenii gaza pri ispol'zovanii f-ly (*). Deistvitel'no, v etoi oblasti u gaza obnaruzhivayutsya bol'shie radial'nye dvizheniya. No v celom vrashenie yadra G. proishodit vse zhe s bol'shei skorost'yu, chem prilegayushih k nemu oblastei.

Modeli Galaktiki. Predpolozhenie o tom, chto G. po svoemu tipu otnositsya k spiral'nym galaktikam, bylo vyskazano bolee poluveka nazad. Nakoplennyi s teh por ogromnyi nablyudatel'nyi material pozvolyaet obosnovat' etu tochku zreniya i stroit' konkretnye modeli G. na osnove dannyh o prostranstvennom raspredelenii razlichnyh tipov naseleniya G., vrashenii G., dispersii skorostei zvezd, ih him. sostave i t. d. Parametry odnoi iz sovr. modelei G., predlozhennoi gruppoi sovetskih astronomov (Ya. E. Einasto s sotrudnikami), privedeny v tablice 3.

Tabl. 3.- Parametry podsistem Galaktiki (model' Ya. E. Einasto s sotrudnikami)

Podsistemy e a0, kpk ${\mathfrak M} {v} /10^10 {\mathfrak M}_\odot$
Yadro 0,6 0,005 0,009
Baldzh 0,6 0,2 0,4
Galo 0,3 1,9 1,2
Disk 0,1 4,6 7,7
Ploskaya 0,02 6,4 1,0
Korona 1 75 110

Primechaniya: 1) Podsistemy predstavlyayutsya splyusnutymi sferoidami s bol'shoi os'yu a0 i s otnosheniem maloi poluosi k bol'shoi e. 2) V etoi modeli rasstoyanie ot centra G. do Solnca R0 = 8,5 kpk, skorost' vrasheniya W0 = 26,5 km/(s.kpk), plotnost' prostranstvennogo raspredeleniya zvezd v okrestnosti Solnca ~ 0,1 ${\mathfrak M}_\odot$/pk3.

3.Spiral'naya struktura

Issledovanie prostranstvennogo raspredeleniya OV-zvezd i zvezdnyh associacii, zon HII, skoplenii rannih spektr. klassov, dolgoperiodich. cefeid pokazalo, chto v okrestnosti Solnca (do 2-4 kpk) eti ob'ekty raspredeleny ne ravnomerno, a obrazuyut nesk. sgushenii vytyanutoi formy (ris. 7). V dr. galaktikah, pohozhih na nashu, takie ob'ekty obrazuyut spiral'nye vetvi. Poetomu vozniklo estestvennoe predpolozhenie, chto v okrestnosti Solnca my nablyudaem chast' spiral'noi struktury G.

Ris. 7. Raspredelenie v ploskosti Galaktiki molodyh
zvezdnyh skoplenii, oblastei (zon) HII i peremennyh
zvezd-cefeid s bol'shimi periodami. Cifry na krayah
risunka - galakticheskie dolgoty.

Ris. 8. Raspredelenie gigantskih zon
HII v ploskosti Galaktiki. Ono luchshe
vsego sootvetstvuet modeli
dvuhrukavnoi spiral'noi struktury.
Shtrihovymi liniyami otmecheny te
uchastki, gde net nadezhnogo opredeleniya
polozheniya vetvei. Ukazany polozhenie
Solnca (O) i centr Galaktiki (+).

Ris. 9. Raspredelenie dalekih
pul'sarov v ploskosti Galaktiki. Na eto
raspredelenie nalozheny otrezki
spiralei iz ris. 8. Vidno, chto
raspolozhenie pul'sarov, kak i zon HII,
ukazyvaet na sushestvovanie
spiral'nyh vetvei.
Ris. 10. Raspredelenie neitral'nogo
vodoroda v Galaktike (F. Kerr, 1970,
Avstraliya) v model' dvuhrukavnoi
spiral'noi struktury, postroennaya na
osnove teorii voln plotnosti. Vidno,
chto model' dostatochno horosho
otrazhaet raspredelenie neitral'nogo
vodoroda v Galaktike.

V poslednie gody udalos' opredelit' spektrofotometrich. metodom (sm. Rasstoyaniya do kosmicheskih ob'ektov) rasstoyaniya do mnogih dalekih gigantskih oblastei HII, k-rye, po nablyudeniyam dr. galaktik, osobo otchetlivo obrisovyvayut spiral'nuyu strukturu. V rezul'tate okazalos' vozmozhnym po etim dannym postroit' kartinu spiral'nyh vetvei v znachit. oblasti G. (ris. 8).

Krupnomasshtabnaya spiral'naya struktura G. chetko vyyavlyaetsya takzhe po dalekim pul'saram. Spiral'nye vetvi, opredelyaemye po prostranstvennomu polozheniyu pul'sarov, horosho sootvetstvuyut vetvyam, naidennym po polozheniyu zon HII (ris. 9). Po-vidimomu, v vetvyah nahodyatsya v osnovnom naibolee yarkie i potomu naibolee molodye (v srednem) pul'sary. V to zhe vremya blizkie k Solncu pul'sary, sredi k-ryh bol'shinstvo imeet nizkuyu radiosvetimost', ne obnaruzhivayut svyazi so spiral'nymi rukavami. Skoree vsego, eti, bolee starye v srednem, ob'ekty uspeli rasseyat'sya v prostranstve, uidya iz spiral'nyh vetvei, gde oni rodilis', iz-za bol'shoi dispersii skorostei (~100 km/s). Dazhe za korotkoe vremya svoei zhizni (≈5.106 let) pul'sary uspevayut uiti daleko ot mesta svoego rozhdeniya.

Analiz profilei linii 21 sm dlya raznyh galaktich. dolgot pozvolil sdelat' vyvod, chto mezhzvezdnyi vodorod v G. takzhe koncentriruetsya v spiral'nye vetvi. Kartina prostranstvennogo raspredeleniya neitral'nogo vodoroda privedena na ris. 10. Sleduet, odnako, imet' v vidu, chto eta kartina ves'ma chuvstvitel'na k prinyatoi krivoi vrasheniya i k otkloneniyu skorostei vodoroda ot krugovyh; obsheprinyatoi kartiny vodorodnyh spiral'nyh rukavov poka ne sushestvuet.

Nakonec, eshe odno nezavisimoe podtverzhdenie sushestvovaniya spiral'noi struktury dalo izuchenie dvizheniya molodyh zvezd v predelah do 4-5 kpk ot Solnca. Ono pokazalo, chto pole skorostei etih zvezd takzhe imeet spiral'nuyu strukturu.

V okrestnosti Solnca sushestvuyut tri oblasti koncentracii molodyh ob'ektov (ris. 7). V odnoi iz nih nahoditsya Solnce, ee naz. rukavom (vetv'yu) Oriona. Vtoraya nablyudaetsya v napravlenii ot centra G., na rasstoyanii ok. 1,5 kpk ot Solnca (vetv' Perseya). Tret'ya nahoditsya v napravlenii centra G., na rasstoyanii ok. 1,2 kpk (vetv' Strel'ca). Dannye o prostranstvennom raspredelenii zon HII, pul'sarov i neitral'nogo vodoroda (ris. 8-10) podtverzhdayut sushestvovanie vetvei Perseya i Strel'ca, no ne pozvolyayut obnaruzhit' rukav Oriona; ne obnaruzhivaetsya on i v strukture polya skorostei zvezd. Poetomu schitayut, chto rukav Oriona - eto nebol'shoe otvetvlenie ot spiral'nogo rukava, kakie chasto nablyudayutsya v dr. galaktikah. Issledovanie polya skorostei zvezd v okrestnosti Solnca pozvolilo ustanovit', chto pri R0 = 10 kpk i W0 = 25 km/(s.kpk) rasstoyanie ot Solnca do vetvi Perseya ≈ 2,4 kpk, do vetvi Strel'cam ≈1,8 kpk.

Spiral'naya struktura v G. obnaruzhivaetsya takzhe po galakticheskomu gamma-izlucheniyu i nepreryvnomu radioizlucheniyu. Dlya intensivnosti galaktich. izlucheniya v ploskosti G. harakterno obshee umen'shenie intensivnosti v obe storony ot napravleniya na ee centr (l = 00), k-roe preryvaetsya v otdel'nyh intervalah dolgot stupen'kami i dazhe vspleskami intensivnosti (ris. 11 i 12). Poskol'ku v G. diffuznoe izluchenie v gamma- i radio- diapazone voznikaet gl. obr. v spiral'nyh vetvyah, gde bol'she gaza, kosmich. luchei i bol'she napryazhennost' magn. polya, to napravlenie, v k-rom nablyudaetsya izbytochnoe izluchenie ("stupen'ka", vsplesk), sootvetstvuet napravleniyu vdol' spiral'noi vetvi. Na ris. 11 vidna stupen'ka v oblasti l ≈ 285- 3000, a iz ris. 10 sleduet, chto zdes' nahoditsya prodolzhenie vetvi Strel'ca, raspolozhennoe vdol' lucha zreniya (t. n. vetv' Kilya). Takie zhe sovpadeniya mozhno uvidet' dlya dr. vetvei, prichem ne tol'ko na ris. 11, no i na ris. 12. Nakopilos' mnogo dannyh, pozvolyayushih schitat', chto spiral'nye vetvi - oblasti sgusheniya zvezd i gaza - predstavlyayut soboi spiral'nye volny plotnosti, dvizhushiesya v ploskosti G. (podrobnee ob etom sm. v st. Spiral'naya struktura galaktik).

Ris. 11. Dolgotnoe raspredelenie radioizlucheniya galakticheskogo gaza na chastote 408 MGc, Tb - yarkostnaya temperatura. Sravnenie s ris. 8 pokazyvaet, chto stupen'ki raspredeleniya v okrestnosti l = 335, 320 i 2900 sootvetstvuyut napravleniyam vdol' spiral'nyh vetvei, vyyavlennyh po raspolozheniyu zon HII.

Ris. 12. Zavisimost' intensivnosti F gamma-izlucheniya galakticheskogo diska (v intervale energii 70 MeV - 5 GeV) ot dolgoty l. Vidno, chto eta zavisimost' vo mnogom shodna s dolgotnym raspredeleniem radioizlucheniya (ris. 11).

4. Central'naya oblast' Galaktiki

Central'nye oblasti (yadra) mnogih galaktik ochen' aktivny, oni yavl. istochnikami intensivnogo el.-magn. izlucheniya vo vseh diapazonah dlin voln. K spiral'nym galaktikam s aktivnymi yadrami otnosyatsya, napr., t. n. seifertovskie galaktiki s energovydeleniem do 1044 erg/s v central'noi oblasti (sm. Yadra galaktik). V G. central'naya oblast' skryta ot nas moshnym sloem pyli, oslablyayushim svet v desyatki tys. raz. Odnako issledovaniya v IK-luchah pozvolili ustanovit', chto G. imeet zvezdnoe yadro, pohozhee na spokoinye (neseifertovskie) yadra galaktik tipa Sb i Sc. Svetimost' central'noi oblasti G. (R ≈ 1 kpk) ne prevoshodit, po-vidimomu, 1042 erg/s. Osn. vklad v svetimost' dayut zvezdy krasnye giganty i sverhgiganty, a osn. vklad v massu - zvezdy-karliki pozdnih spektr. klassov. V samom centre G., v predelah 1 pk, nahodyatsya diskretnye istochniki radio-, IK- i rentg. izlucheniya (sm. Galakticheskii centr).

V centre G. obychno vydelyayut tri oblasti. Pervaya, imeyushaya radius 4 kpk interesna osobennostyami kinematiki i raspredeleniya gaza. Vtoraya oblast' radiusom R ≈ 600 pk vklyuchaet v sebya zvezdnyi baldzh s massoi ${\mathfrak M}_{zv} \approx
4^{.}10^{9} {\mathfrak M}_\odot$ i okoloyadernyi gazovyi disk s massoi ${\mathfrak M}_{gd} \approx 6^{.}10^{8} {\mathfrak M}_\odot$. Nakonec, okrestnost' centra s radiusom v nesk. pk naz. yadrom (chasto yadrom naz. voobshe vsyu central'nuyu chast' G.). Ne isklyucheno, chto raspredelenie veshestva v centre G. asimmetrichno. Vo mnogih spiral'nyh galaktikah obnaruzhena peremychka (bar), v centre k-roi raspolozheno yadro, a ot koncov ee othodyat spiral'nye vetvi. Takaya peremychka mozhet byt' i u nashei G.

Oblast' R < 4 kpk. Zdes' obnaruzhivaetsya rezkoe (primerno v 4 raza) padenie obshei plotnosti gaza po sravneniyu s pikom plotnosti na rasstoyanii 4-5 kpk (ris. 4). Kol'co nizkogo soderzhaniya gaza (dyra v gazovom diske) tyanetsya do rasstoyanii R ≈ 600-700 pk ot centra, gde massa gaza na ed. poverhnosti diska podskakivaet ot 4-5 ${\mathfrak M}_\odot$/pk2 do 500 ${\mathfrak M}_\odot$/pk2. Massy gaza ${\mathfrak M}_{gd} \approx 6^{.}10^{8} {\mathfrak M}_\odot$, soderzhashegosya v oblasti s R = 600 pk, bolee chem dostatochno dlya togo, chtoby pri ravnomernom ee raspredelenii vnutri polosti s R = 4 kpk zapolnit' ukazannuyu dyru. Otsyuda vozniklo predpolozhenie, chto v oblasti s R Ј 4 kpk gaz ispytal sil'nuyu poteryu momenta kolichestva dvizheniya iz-za turbulentnoi vyazkosti ili iz-za tormozheniya v gravitac. pole vrashayusheisya peremychki i sobralsya v samom centre G. Eta tochka zreniya al'ternativna dr. gipotezam, soglasno k-rym gaz v oblasti R Ј 4 kpk ili ischerpalsya v rezul'tate intensivnogo zvezdoobrazovaniya, ili byl vybroshen iz centra G.

Baldzh i gazovyi disk (R $\lesssim$ 600 pk). Eta oblast' osobenno yarka v IK-diapazone na volne 2 mkm. IK-radiaciya, predstavlyayushaya soboi pererabotannoe pyl'yu bolee korotkovolnovoe izluchenie zvezd baldzha (sm. Infrakrasnaya astronomiya), idet v osnovnom iz oblasti s R < 200 pk i imeet rezkii pik intensivnosti v samom centre G. Pik vydelyaetsya dazhe v predelah 1 pk ot centra, chto svidetel'stvuet o sil'noi koncentracii zvezd v ochen' nebol'shom ob'eme yadra G. Central'naya chast' baldzha pogruzhena v ionizovannyi gaz - okoloyadernyi vodorodnyi (HII) disk poperechnikom ≈150 pk. On horosho proslezhivaetsya blagodarya svoemu teplovomu radioizlucheniyu. Predpolagaetsya, chto ionizaciya gaza obuslovlena molodymi zvezdami spektr. klassa O. V oblasti zony HII zvezdnaya massa $ \approx 1{,}5^{.}10^{9} {\mathfrak M}_\odot$, obshaya massa gaza $ \approx 1{,}2^{.}10^{7} {\mathfrak M}_\odot$. Bol'shaya chast' gaza ob'edinena v oblaka molekulyarnogo vodoroda, sredi k-ryh osobenno izvestny kompleksy molekulyarnyh oblakov Strelec A i Strelec V, raspolozhennye v central'noi chasti okoloyadernogo diska.

Nablyudeniya radioizlucheniya v liniyah i v nepreryvnom spektre obnaruzhivayut neobychnoe raspredelenie i kinematiku gaza vnutri baldzha. Po-vidimomu, ves' gaz sosredotochen zdes' v okoloyadernom diske s R ≈ 600 - 700 pk, naklonennom k ploskosti galaktich. ekvatora pod uglom 220. Disk bystro vrashaetsya i rasshiryaetsya so skorostyami 100-200 km/s.

Sushestvovanie naklonennogo gazovogo diska oslozhnyaet reshenie voprosa o proishozhdenii gaza v baldzhe. Esli on popal tuda v rezul'tate padeniya iz oblasti R < 4 kpk, to trudno ob'yasnit' poyavlenie naklona osi vrasheniya.

Ris. 13. Izofoty IK-izlucheniya centra Galaktiki na volne 2,2 mkm. Krestikom otmechen istochnik IRS 16, nahodyashiisya v centre zvezdnogo baldzha Galaktiki. Po gorizontal'noi osi - pryamoe voshozhdenie.

Ris. 14. Izofoty teplovogo radioizlucheniya centra Galaktiki. Pokazan radioistochnik Strelec A Zapadnyi.

Yadro Galaktiki. Nablyudaemoe izluchenie yadra G. imeet maks. intensivnost' na volne ≈2 mkm (IK-diapazon). V IK-diapazone preimushestvenno izluchaet pyl', nagretaya zvezdami baldzha (sami zvezdy nevidimy iz-za sil'nogo poglosheniya izlucheniya v optich. diapazone). No v yadre G. obnaruzheny i kompaktnye IK-istochniki, samyi interesnyi iz k-ryh - IRS 16 - imeet razmery ok. 0,1 pk (ris. 13). V etom raione nahoditsya radioizluchayushaya oblast' HII - Strelec A Zapadnyi (ris. 14). Predpolagaetsya, chto ona soderzhit skoplenie O-zvezd. Metodom radiointerferometrii so sverhdlinnoi bazoi v ee centre byl obnaruzhen, pozhalui, samyi udivitel'nyi ob'ekt G. Eto chrezvychaino kompaktnyi istochnik neteplovogo radioizlucheniya razmerom men'she 0,001'', t. e. men'she 10 a. e. Bylo vyskazano predpolozhenie, chto on yavlyaetsya chernoi dyroi s massoi $\thicksim 10^{6} {\mathfrak M}_\odot$.

Po izlucheniyu na volne λ = 12,8 mkm (liniya Nell) udalos' vyyasnit' osobennosti dvizheniya v samom centre G., v oblasti diametrom 1 pk. Byli obnaruzheny bol'shie haoticheskie skorosti i radial'noe rasshirenie veshestva; naideny priznaki ego vrasheniya so skorost'yu do 200 km/s. Otsyuda naidena massa vnutri etoi oblasti: ${\mathfrak M} \approx
5^{.}10^{6} {\mathfrak M}_\odot$. T. o., esli eto veshestvo sosredotocheno v zvezdah, to koncentraciya zvezd v yadre G. v milliony raz bol'she, chem v okrestnosti Solnca. Os' vrasheniya yadra prohodit cherez istochnik IRS 16, k-ryi, vozmozhno, yavl. centrom zvezdnogo baldzha.

Bol'shoi interes predstavlyaet him. sostav yadra G. Poskol'ku v yadre G. zvezdnaya plotnost' isklyuchitel'no vysoka, mozhno bylo by ozhidat' zdes' sushestvenno inuyu kartinu evolyucii him. sostava veshestva, inoe soderzhanie tyazhelyh elementov. Odnako nablyudeniya poka nichego ne govoryat v pol'zu etogo predpolozheniya. Okazalos', chto temp-ra zon HII v yadre G. vyshe, chem zon HII v spiral'nyh rukavah, a poskol'ku eta temp-ra opredelyaetsya otvodom teploty za schet izlucheniya tyazhelyh elementov, to ukazannyi fakt interpretiruetsya kak otsutstvie povyshennogo soderzhaniya tyazhelyh elementov v yadre G. Etot vyvod mozhet byt' ochen' vazhen dlya pravil'nogo ponimaniya him. evolyucii G. v celom.

Lit.:
Agekyan T. A., Zvezdy, galaktiki, Metagalaktika, 3 izd., M., 1981;
Bok B., Bok P., Mlechnyi put', per. s angl., M., 1978;
Efremov Yu. N., V glubiny Vselennoi, 2 izd., M., 1977;
Kulikovskii P. G., Zvezdnaya astronomiya, M., 1978;
Kaplan S. A., Pikel'ner S. B., fizika mezhzvezdnoi sredy, M., 1979;
Marochnik L. S., Suchkov A.A., Galaktika, M., 1984;
Uitni Ch., Otkrytie nashei Galaktiki, per. s angl., M., 1975;
Sharov A. S., Tumannost' Andromedy, M., 1982.

L. A. Suchkov.
Publikacii s klyuchevymi slovami: galaktika - Mlechnyi Put'
Publikacii so slovami: galaktika - Mlechnyi Put'
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Ocenka: 2.8 [golosov: 190]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce


Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya