Образование галактик

Автор: Administrator

16.11.2008 12:02

Астрономы полагают, что все эти системы, за исключением, может быть, некоторых неправильных, существуют как галактики уже миллиарды лет. Образование галактик, по-видимому, началось через несколько миллиардов лет после начала расширения Вселенной, т.е. 15-20 млрд. лет назад. Таким образом, галактики скорее всего возникли на ранней стадии эволюции Вселенной, хотя сейчас мы не можем сказать, произошло ли это через 1, 3 или даже 5 млрд. лет после начала расширения. Ясно лишь то, что эллиптические галактики всегда были эллиптическими, а спиральные-спиральными (или по крайней мере дискообразными).

Галактики в стадии образования называются протогалактиками (приставка «прото» означает первичность, первооснову). Они рождаются при сжатии огромных облаков газа и пыли. Мы не знаем, как началась конденсация облаков в протогалактики, но знаем, что если конденсации появились, то они будут сжиматься под действием гравитационных сил. По мере сжатия протогалактика может приобрести заметное вращательное движение, которое заставляет каждую ее часть вращаться вокруг центра сжатия. Таким образом, вместо того чтобы стянуться в единый центральный сгусток, отдельные части протогалактики становятся звездными скоплениями и звездами, обращающимися вокруг галактического центра. Сгущения, которые выделились на раннем этапе сжатия, приобретают более вытянутые орбиты, а более поздние сгущения, появившиеся в ходе дальнейшего сжатия протогалактики, имеют почти круговые орбиты .

Звездные скопления

Первыми объектами, которые образовались по мере сжатия протогалактик до нынешних размеров, были шаровые звездные скопления -группы, насчитывающие многие тысячи звезд, расположенных на расстояниях нескольких парсеков друг от друга. Шаровые скопления принадлежат к галактикам, но, поскольку они начали формироваться, когда размеры протогалактики были много больше, чем современные размеры Галактики, эти скопления вращаются вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам, временами удаляясь от центра на огромные расстояния. Газ в протоскоплениях, породивших шаровые скопления, подвергся дальнейшей фрагментации на отдельные протозвезды: сегодня шаровые скопления содержат только звезды и не содержат газа. Большинство звезд в шаровых скоплениях относятся к категории самых старых из известных объектов; среди них нет таких молодых звезд, как яркие звезды, очерчивающие рукава спиральных галактик. Все же у многих из этих звезд светимость выше, чем у Солнца. Если бы мы жили на планете, обращающейся вокруг звезды в шаровом скоплении, то из-за высокой концентрации звезд на небе были бы десятки светил, каждое из которых сияло бы, как Луна в полнолуние!

В пределах плоского диска спиральной галактики, окруженного паутиной шаровых скоплений, встречается другой тип звездных скоплений -рассеянные скопления. Их размеры близки к размерам шаровых скоплениям, но они содержат сотни или в лучшем случае тысячи звезд по сравнению сотнями тысяч звезд в шаровых скоплениях. В отличии от шаровых скоплений, масса которых достаточна, чтобы они сохранялись в виде отдельных образований многие миллиарды лет, рассеянные скопления содержат слишком мало звезд, чтобы оставаться компактными образованиями на протяжении всей жизни галактики. После десятка галактических оборотов, каждый из которых длится несколько сотен миллионов лет, звезды рассеянного скопления смешиваются с другими звездами диска галактики. Например, наше Солнце, вероятно, образовалось вместе с несколькими сотнями других звезд, составлявших около 4,6 млрд. лет назад неплотную ассоциацию, но мы сегодня не знаем о нынешнем местонахождении «братьев и сестер» Солнца; очевидно, они теперь гораздо дальше от нас, чем наши ближайшие звездные соседи.

Типичное рассеянное скопление, которое можно наблюдать в настоящее время, такое, как Плеяды, «проживет» десятки миллионов лет и будет еще содержать остатки газа и пыли, из которых сконденсировались отдельные звезды. Поскольку мы полагаем, что для возникновения и развития жизни нужно несколько сотен миллионов или даже несколько миллиардов лет, молодые рассеянные звездные скопления, по-видимому, не представляют интереса для поисков жизни. Все звезды в Плеядах, по нашему мнению, слишком молоды, чтобы на какой-либо из планет, которые, возможно, обращаются вокруг этих звезд, возникла жизнь. Наши надежды связаны не с молодыми яркими членами звездного населения, но с более «спокойными» и более старыми звездами, которые распространены в галактиках, подобных нашей.