— Эллиптические галактики
Проанализируем расположение и движение звезд в эллиптической галактике. Для примера рассмотрим галактику № NGC1399, исследованию которой уделено большое внимание со стороны современной астрофизики.
Что может рассказать нам карта этой галактики?
Карта галактики может рассказать о многом, попробуем ее прочитать.
Изофоты (линии постоянной яркости) большой эллиптической галактики NGC 1399 в созвездии Печи.
Схема галактики № NGC1399. Источник П. Ходж «Галактики»
(170) Рисунок №R-10.2
Что общего в эллиптических галактиках?
В эллиптических галактиках содержится большое количество старых звезд и небольшое количество молодых звезд. Такие галактики ровные, симметричные и очень простые по своему строению. Попробуем найти закономерности в расположении и движении звезд в эллиптических галактиках.
Рассмотрим схему галактики № GC1399 (рисунок №R-10.2).
В центре галактики находится ядро, состоящее из ярких звезд. По мере удаления от центра яркость звезд снижается, что характерно для всех эллиптических галактик. Снижение яркости описывается простой формулой. Если соединить звезды одинаковой яркости одной линией — изофотой, то эти линии опишут эллипсы вокруг центра (ядра) галактики. Направления больших и малых осей этих эллипсов почти одинаковы. Конечно, абсолютной идеальности нет, но общая закономерность прослеживается.
Какие выводы можно сделать из изложенных фактов?
Во-первых, разная яркость звезд говорит об их разном возрасте. Молодые звезды имеют более высокую яркость.
Во-вторых, расположение звезд одинаковой яркости вокруг центра галактики приблизительно на одинаковом расстоянии от центра, а так же их движение, направленное на удаление от этого центра говорит о том, что звезды, лежащие на одних и тех же изофотах были рождены одновременно (их возраст одинаков) в центре галактики или около него. По удалению их от центра можно сделать вывод, что результатом этого движения был взрыв, который, возможно, и стал причиной рождения звезд для этой изофоты.
В-третьих, учитывая, что звезды в разных изофотах в галактике имеют разный возраст, можно с уверенностью сказать, что звезды эллиптической галактики рождены не одним, а несколькими взрывами по числу изофот. То есть, взрывы в центре эллиптической галактики приводят к рождению звезд и этот процесс периодически повторяется. Количество таких взрывов можно определить по количеству изофот. Но, возможно, что самые старые звезды перешли в стадию белых карликов, нейтронных звезд, черных дыр и планет. Тогда определить количество динамических событий (взрывов) в центе эллиптической галактики, приведших к рождению звезд, тяжело. Следовательно, по косвенным данным мы вышли на небольшую логическую цепочку физических событий, подтверждающих предположение о рождении звезд внутри эллиптической галактики в результате серии взрывов. На это указывает форма эллиптической галактики, наличие черной дыры в ее центре, эллипсовидное расположение звезд вокруг ее центра.
В-четвертых, расположение звезд в изофотах вокруг черной дыры говорит о том, что звезды в дальних от центра изофотах были рождены раньше, чем более молодые звезды последующей изофоты, расположенной ближе к центру галактики.
В-пятых, существует связь между расположением звезд в изофотах и распределением этих изофот в галактике по яркости. Яркость звезд в изофотах уменьшается от центра к периферии, что указывает на место рождения этих звезд и эпицентр взрыва, находящийся в центре галактики — в черной дыре. А также на очередность событий — взрывов и рождение звезд.
Мы пока не рассматриваем возможные причины и события, приведшие к рождению эллиптической галактики. Принимая во внимание изложенные факты по рассмотрению эллиптической галактики и логические выводы, указывающие на эти факты, можно собрать небольшую цепочку физических событий. В начальный период жизни в центре будущей эллиптической галактики произошел ядерный взрыв или начался термоядерный процесс, который привел к мощному ядерному взрыву. В результате этого взрыва газ, объединенный в звезды, был выброшен из центра галактики в виде этих звезд. Выброшенные звезды двигаются, удаляясь от центра галактики и вращаясь вокруг него. После ядерного взрыва в эпицентре должна остаться черная дыра. Под воздействием вакуума чёрной дыры газ и пыль из космоса всасываются в этот объем вакуума и формируют аккреционный диск. Достигая критических параметров для массы, собранной в черной дыре и вокруг нее происходит еще один динамический процесс в виде ядерного взрыва. Который также выбрасывает собранную массу газа и пыли в виде звезд из эпицентров взрыва. На этом месте образуется новая черная дыра. И этот процесс повторяется. Между взрывами проходит время необходимое для сбора газа и пыли в районе черной дыры. Звезды, выброшенные из центра галактики, двигаются вокруг него, сохраняя движение газа в аккреционном диске и удаляясь от центра за счет полученной кинетической энергии от взрыва. Полученный кинетический импульс от взрыва должен повлиять и на вращение звезд вокруг центра галактики.
Звезды, рожденные в момент взрыва в центре галактики, по мере своего удаления от центра стареют, их яркость снижается. По мере старения и удаления от эпицентра взрыва старые звезды переходят в состояние красного гиганта, белого карлика, нейтронных звезд, малых черных дыр и планет. Оставаясь в космическом пространстве уже в виде других космических объектов.
Распределение излучения в эллиптических галактиках
В центре эллиптической галактики находится яркое сияющее ядро, удаляясь от центра, его яркость снижается. Такое снижение яркости описывается простой математической формулой.
На рисунке №R-10.3 показано распределение излучения яркости для эллиптических галактик в звездных величинах на квадратную угловую секунду.
Распределение излучения в NGC 1399. демонстрирующее типичный профиль яркости для эллиптической галактики. По вертикальной оси отложена яркость (в звездных величинах на квадратную угловую секунду) в точках на прямой, проходящей через центр галактики в направлении восток-запад.
Источник: П. Ходж, «Галактики»
(171) Рисунок №R-10.3