Если считать, что туманность Андромеды такого же размера, то по ее угловым
размерам получалось, что расстояние до нее 10 миллионов световых лет. А
тогда нужно было допускать, что новые в М 31 гораздо ярче новых нашей
Галактики.
Если же яркость новых в М31 и в Млечном Пути была одного порядка, то
приходилось допустить, что галактика в Андромеде в 20 раз меньше Млечного
Пути (примерно то же было и в отношении других галактик). Возникла
гипотеза, что Млечный Путь – своего рода «материк», а другие галактики –
«острова».
Для критики гипотезы «островных вселенных» ее противники использовали
еще один наблюдательный факт. Спиральные туманности упорно избегали пояс
вдоль главной плоскости Млечного Пути, и их количество росло по мере
приближения к галактическим полюсам. Если спиральные туманности –
внегалактические объекты, то почему их система связана со структурой
Млечного Пути? Ясно, что эти туманности входят в состав Млечного Пути и по
како-то пока еще неизвестной причине концентрируются к его полюсам.
Шепли допускал, что спиральные туманности могут не принадлежать к
нашей Галактике, быть ее соседями. Млечный Путь, по его мнению, в своем
движении в пространстве как бы «расталкивает» спиральные туманности в
стороны от своей центральной плоскости. Но тогда оставалось непонятным,
почему «расталкиваются» туманности со всех сторон, а не только с той, где
Млечный Путь уже прошел.
Правильное объяснение этого явления дал Кертис. У многих туманностей,
наблюдаемых с ребра, экватор пересечен темной полосой поглощающей материи.
Пояс такой материи должен иметься и у Млечного Пути. Он-то и закрывает от
нас далекие туманности, лежащие в галактической плоскости. Теперь мы знаем,
что это было единственно правильное объяснение.
Точка зрения Кертиса поддержали А. Эддингтон и шведский астроном К.
Лундмарк. А в 1930 г. швейцарец Р.Трюмплер, долго работавший на Ликской
обсерватории, изучая расстояние звездные скопления, доказал существование
общего поглощения света в Галактике. Оценка размеров Галактики была
уменьшена до 100 000 световых лет. С другой стороны, пересмотр нуль-пункта
зависимости «период - светимости» для цефеид, произведенный в 1929 г. Э
Хабблом, позволил «отодвинуть» галактику в Андромеде почти вдвое – до 900
000 световых лет. Это расстояние находилось в хорошем согласии с оценкой по
максимальному блеску новых. Кроме того, Хабблу удалось разрешить внешние
части ближайших спиральных туманностей на звезды. Но их ядра, а также
эллиптические туманности оставались неразрешенными до 1944 г., когда В.
Бааде на обсерватории Маунт Вильсон сумел разложить на звезды ряд
эллиптических галактик и центральную часть галактики в Андромеде. Новый
пересмотр нуль-пункта зависимости «период - светимости», основанный на
фотографиях М 31, полученных с 5-метровым рефлектором обсерватории Маунт
Паломар, сделал в 1952 г. В. Бааде. Это привело к удвоению всех
межгалактических расстояний, в том числе и до М 31. А так как на
паломарских снимках вышли и самые внешние части М 31, ее размеры оказались
даже несколько больше, чем у нашей Галактики. Светимости шаровых звездных
скоплений в обеих галактиках оказались одинаковыми. Таким образом, все
«преимущества» Млечного Пути были ликвидированы.
«Великий спор» был разрешен. Но спиральные и эллиптические галактики
еще долго продолжали называть внегалактическими туманностями, в отличие от
«истинных», диффузных туманностей, которые назывались галактическими. И
только в 50-х годах этот термин был окончательно вытеснен из
астрономической литературы правильным термином галактики.
КЛАССИФИКАЦИЯ ХАББЛА
Фотографические снимки показывают, что структура галактик крайне
разнообразна, и все же большинство их можно объединить в несколько основных
типов, т.е. создать классификацию галактик. Впервые такую классификацию
предложил в 1925 г. Э. Хаббл. В последствии было разработано несколько
классификации, но все они оказались сложными, так что до сих пор астрономы
используют классификацию Э. Хаббла, несколько усовершенствованную им в 1936
г. По этой классификации галактики объединяются в пять основных типов:
- эллиптические (Е);
- линзообразные (SO);
- обычные спиральные (S);
- пересеченные спиральные (SB);
- неправильные (1r).
Каждый тип галактик подразделяется на несколько подтипов, или
подклассов. Так, эллиптические галактики, имеющие вид эллипсов различного
сжатия, подразделены на 8 подклассов – от Е0 (шаровая форма, сжатие
отсутствует) до Е7 (наибольшее сжатие). Размеры больших a и малых b
осей эллиптических галактик измеряют по фотографиям и по ним определяют
сжатие галактик
[pic]
Эллиптические галактики сравнительно медленно вращаются, заметное
вращение наблюдается только у галактик со значительным сжатием. Отсутствие
в этих галактиках газа и пыли и голубовато белых массивных звезд указывает
на то, что в них не идет процесс звездообразования.
Спиральные галактики имеют центральное сгущение и несколько спиральных
ветвей, или рукавов. У обычных спиральных галактик типа S ветви отходят
непосредственно от центрального сгущения, а у пересеченных спиральных
галактик типа SB – от перемычки, пересекающей центральное сгущение. Отсюда
возник символ SB, обозначающий спираль (S) и перемычку, или бар (B; англ.
bar – полоса, перемычка). В зависимости от развития ветвей и их размеров
относительно центрального сгущения галактики подразделяются на подклассы
Sa, Sb, и Sc (соответственно, на Sba, на SBb и SBc). У галактик Sa и SBa
основное число звезд сосредоточено в центральном сгущении, а спиральные
ветви слабо выражены. У галактик Sb и SBb ветви достаточно развиты. В
галактиках Sc и SBc основное число звезд содержится в сильно развитых и
часто разбросанных ветвях, а центральное сгущение имеет небольшие размеры.
Так, галактика М 31 в созвездии Андромеды принадлежит к типу Sb, а
галактика М 33 в созвездии Треугольника – к типу Sc. Наша Галактика похожа
на Туманность Андромеды и тоже относится к типу Sb.
Рукава спиральных галактик имеют голубоватый цвет, так как в них
присутствует много молодых гигантских звезд. Эти звезды возбуждают свечение
диффузных газовых туманностей, разбросанных вместе с пылевыми облаками
вдоль спиральных ветвей. Цвет центральных сгущений – красновато-желтый,
свидетельствующий о том, что они состоят в основном из звезд спектральных
классов G, K и M. Все спиральные галактики вращаются со значительными
скоростями, поэтому звезды, пыль и газы сосредоточены у них в узком диске.
Обилие газовых и пылевых облаков и присутствие ярких голубых гигантов
спектральных классов О и В говорит об активных процессах звездообразования,
происходящих в спиральных рукавах этих галактик.
Промежуточными между Е-галактиками и S-галактиками являются
линзообразные галактики типа S0. У них центральное сгущение сильно сжато и
похоже на линзу, а ветви отсутствуют.
Неправильные галактики обозначение Ir от англ. irregular (неправильные,
беспорядочные) за отсутствие правильной структуры. Характерными
представителями таких галактик являются Большое Магелланово Облако и Малое
Магелланово Облако. Они находятся в южном полушарии неба вблизи Млечного
Пути, хорошо видны невооруженным глазом в виде туманных пятен размерами 6 и
30 соответственно. Впервые европейцы обнаружили их в 1519 г. во время
кругосветного плавания Ф. Магеллана (1480 - 1521). Но даже в небольшой
телескоп видно, что оба Облака состоят из множества звезд. В них также
содержатся газ и пыль.
Классификацию галактик, предложенную Хабблом, часто называют
камертонной, так как последовательность расположения в ней типов галактик
напоминает вилку камертона.
Вся звездные системы – галактики настолько далеки, что их
тригонометрические параллаксы ничтожно малы и не подаются измерениям.
Поэтому для определения расстояния до галактик применяют другие способы,
точность которых не очень велика.
Обозначив расстояние до галактики через r, линейный диаметр – D,
угловой диаметр – d”, легко вывести следующую формулу для определения
диаметра галактики:
[pic],
где D и r выражены в парсеках, а d” – в секундах дуги.
Линейный диаметр ближайшей к нам галактики (Туманности Андромеды) не
менее 40 кпк, т.е. превышает диаметр нашей Галактики.
Один из методов определения расстояния до галактики основан на
определении видимых и абсолютных звездных величин цефеид, новых и
сверхновых звезд, открываемых в других галактиках. По формуле можно
вычислить расстояние до тех галактик, в которых обнаружены цефеиды, новые и
сверхновые звезды.
Смещение спектральных линий, наблюдаемое в различных частях какой-
нибудь близкой к нам галактики, свидетельствует о том, что галактики
вращаются. Если область галактики, расположенная на окраине (на расстоянии
R от ее центра), имеет линейную скорость вращения v, то центростремительное
ускорение этой области будет [pic]. Приравниваем его к гравитационному
ускорению, полу4чаемому из закона всемирного тяготения [pic], где М – масса
ядра галактики:
отсюда найдем массу ядра галактики:
[pic].
Масса всей галактики на один-два порядка больше массы ее ядра.
Например, масса ядра галактики в созвездии Андромеды порядка 1040 кг
(примерно 1010 масса Солнца), а всей галактики – примерно в 100 раз больше
(такова же примерно и масса нашей Галактики).
Литература:
1. «Гипотезы о звездах и Вселенной»
В.А. Бронштейн 1974 г. Издательство «Наука»
2 . «Проблеммы современной астрофизики»
И.С. Шкловский 1982 г. Издательство «Наука»
3 . «Книга для чтения по астрономии «Астрофизика”»
М.М. Дагаев В.М. Чаругин 1988 г. Издательство «Просвещение»
4 . «Астрономия»
Е.П. Левитан 1994 г. Издательство «Просвещение»
Страницы: 1, 2
