додати матеріал


приховати рекламу

Еволюція галактик 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ІНСТИТУТ УПРАВЛІННЯ ТА ЕКОНОМІКИ
Г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
 
 
 
 
 
 
Курсова робота
 
 
 
 
З дисципліни Палеогеографія
 
За темою Еволюція Галактик
 
 
 
 
 
П.І.Б.: Фогель В.М.
Курс: 5
Факультет: соціального управління
Спеціальність: соціально-культурний сервіс і туризм
Форма навчання: очна ____________
підпис
Перевірив: ___________________ ____________
П.І.Б. підпис


Калінінград,
2002
Зміст

Вступ 3

Глава I. Формування галактик 4

Глава II. Нестійкість 8

Глава III. Стиснення 11

Глава IV. Спостерігаючи еволюцію галактик 13
Глава V. Типи галактик 15
Глава VI. Переродження галактик 19
Висновок 23
Список використовуваної літератури 24

Введення


З найдавніших часів людей цікавило, що ж знаходиться за горизонтом, і вони відправлялися дослідити далекі і незнайомі землі. У міру того як Земля відкривала людині більшість своїх білих плям, астрономи почали виходити в область нових і не досліджених територій за межами нашої маленької планети. Сьогодні дослідники Всесвіту, використовуючи сучасні телескопи і ЕОМ, просуваються в напрямку все більших відстаней у пошуках межі Космосу - останньої його межі.
Сторіччя ми були в'язнями Сонячної системи, вважаючи зірки просто прикрасами сфери, розташованої за планетами. Потім людина визнав у цих крихітних точки, що світяться інші сонця, настільки далекі, що їх світло йде до Землі багато років. Здавалося, що космос населений рідкісними самотніми зірками, і вчені сперечалися про те, простирається чи зоряне населення в просторі необмежено або ж за деяким межею зірки закінчуються і починається порожнеча. Проникаючи все далі і далі, астрономи знайшли така межа, і виявилося, що наше Сонце - одна з величезного числа зірок, що утворюють систему під назвою Галактика. За кордоном Галактики була темрява.
XX століття принесло нове відкриття: наша Галактика - це ще не весь Всесвіт. За самими далекими зірками Чумацького Шляху знаходяться інші галактики, схожі на нашу і тягнуться в просторі до меж видимості наших найбільших телескопів. Грандіозні зоряні системи - одні із самих приголомшливих і найбільш досліджуваних сучасною астрономією об'єктів.
Одне із завдань сучасної астрономії - зрозуміти, як утворилися галактики і як вони еволюціонують. За часів Едвіна Хаббла і Харлоу Шеплі було спокусливо вірити в те, що типи галактик відповідають різним стадіям їх розвитку. Однак ця гіпотеза виявилася невірною, і завдання реконструкції історій життя, галактик виявилася важкою. Самою ж важкої виявилася проблема початкового виникнення галактик.
Природа Всесвіту в ті часи, коли ще не існували галактики, невідома, і приписувані їй гіпотетичні характеристики значною мірою залежать від обраній космологічної моделі. Більшість прийнятих в даний час космологічних моделей передбачає загальне розширення, починаючи з нульового моменту часу (відразу ж після якого Всесвіт має виключно високі щільність і температуру). Фізичні процеси, що описують первинний вибух у цих моделях, можуть бути досить надійно простежені до моменту, коли щільність і температура стають досить низькими, щоб стало можливим утворення галактик. Приблизно 1 мільйон років знадобився для того, щоб Всесвіт розширилася й охолола настільки, що речовина стала грати в ній важливу роль. До цього переважало випромінювання, і згустки речовини, такі як зірки або галактики, не могли утворюватися. Проте, коли температура стала рівною приблизно 3000 К, а густина-близько 10 ^ 21 г / см ^ 3 (значно менше щільності земної атмосфери, але щонайменше в мільярд разів більше сучасної щільності Всесвіту), речовина, нарешті, зміг формуватися. У цей час в достатніх кількостях могли утворюватися лише атоми водню і гелію.
Хоча можна представити кілька механізмів утворення галактик з цього воднево-гелієвого газу, знайти хоча б одну модель, що працює в ймовірних умовах раннього Всесвіту, важко. Дуже мало резонів для утворення галактик у Всесвіті, що з однорідним розподілом температури і речовини. У такій ідеалізованої Всесвіту ніколи не буде галактик. Існування галактик у Всесвіті і видиме переважання їх як форм речовини говорять про те, що догалактіческая середу ніяк не нагадувала таке ідеалізоване газова хмара. Замість цього повинні були існувати якісь неоднорідності. Однак якого типу ці неоднорідності і звідки вони взялися?

Глава II  

Формування галактик
 
Якщо розглядати замкнуту систему, то загальна маса системи і, отже, її загальне гравитирующей дію будуть залежати від усієї енергії системи, тобто від сукупності енергії речовини та енергії поля тяжіння.
А. Ейнштейн
Кожен вибух неодмінно пов'язаний з тією або іншою часткою хаотичності, і чим потужніше вибух, тим більший хаос він виробляє. Найбільш потужним вибухом у Всесвіті, в якому одночасно брало участь все вселенське речовина, безсумнівно був Великий вибух. Звичайно, з урахуванням детермінізму теоретично можливо приречення всіх наслідків навіть такого вибуху. Для цього достатньо знати передували йому фізичні умови як-то обертальний момент Протовселенной, загальну масу і розподіл щільності входив до неї ефіру. У цьому випадку є формальна можливість прорахувати подальшу поведінку кожного з жовтня 1980 утворюються при народженні речовини протонів. Однак очевидно, що практично рішення такого завдання нездійсненне, тим більше що займатися її вирішенням взагалі було нікому. А тому доводиться з виниклим після Великого вибуху хаосом вважатися як з непорушним і не піддається точному опису фактом. З позицій, які нас цікавлять процесів первинний хаос у Всесвіті означав всеспрямований викид речовини з області сингулярності різнокаліберними за своєю масою, швидкості розльоту, кінетичної та обертальної енергії згустками, щільність розподілу речовини у яких у міру розширення обсягу Всесвіту послідовно зменшувалася. Паралельно цьому відбувалося і зменшення швидкості їх розльоту. З "поверненням (гравітаційної) сутності на своє місце" динаміка розльоту стала для речовини взагалі фізично неможливою. Найбільш енергетично вигідним для нього виявилося рух по так званим "геодезичним лініях", тобто по тих напрямках, де потенціали гравітаційного поля зберігаються практично незмінним, - своєрідним гравітаційним монорейки. Рухаючись по таких траєкторіях, речовина стає гравітаційно-невагомим, а значить, перестає витрачати свою кінетичну енергію. З припиненням розльоту речовини Всесвіт стабілізує свої розміри і переходить зі стадії розширюється в стадію стаціонарного Всесвіту.
У результаті такої динамічної перебудови характер енергетичних процесів у Всесвіті зазнав істотних змін. Якщо на етапі існування послідовно спадна кінетична енергія речовини перетворювалася в кінетичну енергію ефіру, то з настанням дійсності цей процес припинився. Значення кожної з цих складових кінетичної енергії Всесвіту стає практично незмінним. При цьому важливо мати на увазі, що речовини як першоджерела кінетичної енергії, значною мірою належала визначальна роль у розподілі кількостей кінетичної енергії по різних областях єдиного ефірного тіла Всесвіту, яке (розподіл) в силу вже зазначеної нами хаотичності розльоту речовини характеризувалося досить значними відхиленнями від рівномірності.
Відповідно до цього до моменту настання дійсності у просторі Всесвіту склалася надзвичайно складна динамічна картина. Мільярди безладно розкиданих по сему займаному ефіром обсягом хмар розрідженій воднево-гелієвої суміші в залежності від приналежності до того чи іншого скупченню довколишніх хмар брали участь відразу в декількох обертальних і поступальних рухах. Перш за все, з тієї чи іншої власною швидкістю обертання, зумовленої початковими умовами Великого вибуху, оберталося кожне з хмар окремо. Далі, що входили до скупчення хмари взяли участь у загальній обертальному русі окремих скупчень. У свою чергу ті скупчення, які входили до складу сверхскоплений, брали участь в обертальному русі цих сверхскоплений. І нарешті, всі як один елементи єдиної механічної системи Всесвіту, будь то окремі частки, групи частинок, воднево-гелієві хмари, скупчення і сверхскопленія хмар, взяли участь у загальній обертальному русі Всесвіту. Таким чином, траєкторії поступального руху речовини в обсязі єдиного ефірного тіла Всесвіту представляли собою дуже мудрі фігури. При цьому кожна окрема частинка речовини сама по собі мала власної кінетичної енергією.
Однак, як ми вже відзначали, кінетичної енергією, а значить і поступальним рухом, в реальному Всесвіту своєму розпорядженні не тільки речовина, але т безперервний ефір. І ось тут саме час в систему фізичних понять, що мають важливе значення для з'ясування суті відбувалися в той час подій, ввести поняття гравітаційно-значущих об'єктів. Справа в тому, що як показує сучасна космічна обстановка, що є безпосереднім продовженням і відображенням тієї далекої епохи, безперервний ефір Всесвіту бере участь у спільному, узгодженому русі тільки з тими космічними об'єктами, маса яких перевищує певну величину, чергову кількісну міру, що грає визначальну роль у роботі вселенського гравітаційного механізму. Тільки з такими масивними об'єктами безперервний ефір як би зростається воєдино, супроводжуючи їх у всіх космічних мандрах. Будучи при цьому єдиним тілом, загальною основою нашого світу, що знаходиться в постійному русі ефір Всесвіту пов'язує всі ці об'єкти своєрідними гравітаційними перемичками у світову механічну систему, яка була хоч і надзвичайно складний, але тим не менш достатньо високоорганізований ансамбль. Всі інші об'єкти, тобто ті, які не володіють достатньою масою, здійснюють свої переміщення в космічному просторі не спільно з ефіром, а щодо нього. Наприклад, Сонце, Земля, Місяць, інші планети і масивні супутники планет рухаються у просторі Всесвіту спільно з прилеглими до них шарами ефіру різної потужності, а комети, астероїди, метеорити, легкі супутники планет, ракети, літаки і т. д. і т . п. переміщаються щодо ефіру, що входить до складу того чи іншого гравітаційно-значущих об'єктів. Не досягли гравітаційної значущості об'єкти не мають власним гравітаційним полем; вони лише вносять той чи інший внесок в гравітаційне поле того масивного об'єкта, просторі якого вони в даний момент знаходиться.
Але це все зараз, а в ту далеку епоху початку дійсності щільних космічних об'єктів ще не було, їм ще тільки належало сформуватися з тієї надзвичайно розрідженої воднево-гелієвої суміші, яка була безладно розкидана по всьому простору Всесвіту у вигляді окремих хмар, скупчень і сверхскоплений. Припинивши хаотичний розліт речовини, примусивши його до руху по геодезичним напрямками, яка вернулася на своє місце гравітаційна сутність знову приступила до своєї характерною діяльності - самоущільненням. Тільки тепер, коли в єдиному тілі ефіру виявився не один нерухомий, а велика кількість рухливих локальних, регіональних і зональних центрів тяжіння мас, будова гравітаційного організму Всесвіту придбало складну ієрархічну структуру, що характеризується великою асиметрією і внутрішньосистемної мінливістю. Переміщаючись спільно з гравітаційно-значущими масами воднево-гелієвої суміші, що здійснюють свої хитромудрі руху, безперервний ефір перетворився на своєрідний бурхливий космічний океан з численними інтенсивними глибинними течіями.
Природно, що в умовах практично повної відсутності будь-якого порядку в розподілі мас і енергії речовини і ефіру в просторі Всесвіту ніякої мови про єдиний механізм її стягування до загального центру тяжіння, як це мало місце на етапі Протовселенной, бути не могло. Загальний гравітаційний механізм колись одноелементної ефіру був роздроблений на піддаються безпосередньому рахунком кількість складових частин. Однак це аж ніяк не заважало його вродженої здатності до самоущільненням, а всього лише надало цій здатності широко розгалужений характер. Тепер, коли матерія стала двох субстанціальної, високо динамічною, неоднорідною та асиметричної, істота протиборства речовини і ефіру стало полягати в наступному. Мають кінетичної енергією гравітаційно-значущі маси речовини опинилися всередині супроводжуючих їх Инерциальное рух оболонок ефіру, загальносистемне єдність яких надійно забезпечувалося надзвичайно розгалуженою, що тягнеться по всій Всесвіту ефірної перемичкою. Кожна з взаємозалежних таким чином локальних оболонок поряд з придбаної нею кінетичної енергією мала самостійної енергією стягування, якої протидіяли сили внутрішнього тиску, що виникають внаслідок хаотичного теплового руху частинок речовини. в силу того, що для етапу дійсності характерний певна перевага загальної гравитирующей потенційної енергії ефіру над загальною антігравітірующей кінетичної енергією речовини, локальні оболонки ефіру теж одержали деякий енергетичний перевагу над внутрішнім тиском воднево-гелієвих хмар. Так у просторі Всесвіту сформувалися численні протогалактіческіе туманності, що представляли собою гравітаційно-значущі маси речовини, повністю занурені в контролюючі їх рух ефірні оболонки.

Під впливом володіє перевагою потенційної енергії ефіру входять до кожної з туманностей речовина початок послідовно згущуватися, що рівносильно підвищенню його щільності. У свою чергу, підвищення щільності речовини робить на його енергетичні здібності двояку дію. З одного боку, за рахунок зростання кількості випадкових зіткнень часток речовини його пружність, протидіюча силам зовнішнього тиску з боку ефіру, теж зростає, що обмежує можливості стиснення протогалактіческой туманності як єдиного цілого певною межею. Однак, з іншого боку, збільшення кількості зіткнень супроводжується зменшенням загальної енергії речовини за рахунок виходу її за межі туманності у вигляді виникають у результаті зіткнень часток квантів випромінювання - фотонів. До того ж зростання числа зіткнень викликає підвищення хаотичності в русі речовини, що призводить до утворення нових неоднорідностей в щільності його розподілу. У силу всіх цих причин в протогалактіческой туманності виникають області обурення і в дію вступають виявлені англійською астрофізиком Д. Джинси закони кінетичної теорії газів, згідно з якими єдина туманність ділиться на відокремлені фрагменти, розміри яких пропорційні критичної джинсового довжині. При цьому найменший за розмірами фрагмент утворюється в центрі протогалактікі, де щільність речовини найбільша, а критична джинсова довжина відповідно найменша. Так утворюється зародок масивного ядра майбутньої галактики. Наступний за центром протогалактікі шар ділиться на більші фрагменти, за ним йдуть ще більші, і ще. У результаті в приблизно кульовому обсязі протогалактіческой туманності утворюється безліч кульових фрагментів. Кожен з яких має власну гравітаційною масою.
У цих нових умовах контролюючий системну єдність протогалактікі ефір, зберігаючи свою здатність утримувати туманність від розпаду, поряд із загальною оболонкою, яка охоплює протогалактікі цілком, створює приватні оболонки навколо кожного обособившееся фрагмента. Тому подальше стягування туманності набуває комплексний характер: як цілісне утворення вона продовжує стискатися до центру мас протогалактик і, яким служить найбільш щільний центральний фрагмент Я (ядро); як фрагментарне освіту вона стискається в кожному зі своїх фрагментів. Останні точно тому ж принципу, як протогалактіческая туманність роздрібнилася на кульові фрагменти, діляться на ще більш численні і дрібні освіти - протозвездние хмари. І знову відбувається перерозподіл зусиль ефіру. Тепер вони вже направлені на 1) утримання єдиної форми протогалактіческой туманності, яка за рахунок загального обертання туманності набуває еліптичний вигляд; 2) утримання кульових форм утворилися після дроблення туманності фрагментів; 3) ущільнення речовини, що опинився в складі відокремлених протозвездних хмар.
Минуло ще якийсь час і гравітаційним силам стягування вдалося настільки ущільнити речовина протозвезд, що в них у результаті добровільного об'єднання атомів найлегших елементів в легені спочатку зажевріла, а потім на повну міць розгорілися термоядерні реакції. У космічних небесах одна за одною в усі наростаючому темпі стали з'являтися воднево-гелієві зірки. Так протогалактікі всюди перетворилися на еліптичні галактики.
Добровільне об'єднання атомів найлегших елементів в легені (термоядерна реакція) супроводжується виділенням деякої кількості енергії. Фізично її походження викликано тим, що для утримання получающегося в ході реакції легкого атома в стійкому стані потрібна менша енергія зв'язку, ніж сума енергій зв'язку увійшли до його складу найлегших атомів. Надлишок енергії зв'язку у вигляді фотонів і нейтрино випускається в навколишній простір. З позицій послідовного еволюційного розвитку матеріального світу Всесвіту дане явище означає народження чергової (четвертої за ліком) енергетичної сутності - термоядерної. При цьому частина входив в ефірні оболонки найлегших атомів речовини переробляється у випромінювання, чим і забезпечується висока оптична та інша енергетична активність воднево-гелієвих зірок першого покоління.

Глава III

Нестійкість
 
Більшість спроб знайти способи конденсації речовини Всесвіту в галактики засновані на гіпотезі, вперше детально розробленої сером Джеймсом джинсів. Хоча зараз приймається, що в ранньому Всесвіті газ розширювався відповідно до релятивістської космологічної моделлю, ідеї Джинса грунтувалися на більш простий ньютонівської моделі Всесвіту, де гравітаційна нестійкість виникає, коли згусток більш щільної речовини (званий обуренням) стає досить малим і щільним. Характерний розмір збурень густини, які є тільки злегка нестійкими, називається джінсовской завдовжки і, як було встановлено, вона залежить від швидкості звуку в середовищі, постійної тяжіння і щільності речовини.
Джінсовская маса визначається як маса речовини, яка може стати нестійкою і почати стискуватися під дією власного гравітаційного поля. Згідно з розрахунками, на початку "ери речовини" джінсовская маса становить близько 10 ^ 5 сонячних мас, і, таким чином, в цей момент історії Всесвіту обурення з такими масами і більше (що включає всі відомі галактики) повинні були стати нестійкими і стиснутися. Проста модель Джинса не дозволяє досліджувати ситуацію під час "ери випромінювання", так як в цьому простому аналізі не враховується вплив тиску випромінювання на газ. Однак кілька астрономів і космологів досліджували більше складний випадок при наявності випромінювання, і результати приблизно узгоджуються з результатами, отриманими з використанням більш простих моделей.
У пошуках типу іррегулярностью або нестійкості, яка призводить до сучасної Всесвіту, що складається з галактик, астрономи досліджували багато інших видів нестійкості, крім гравітаційних. Серед них - можливе відсутність балансу речовини і антиречовини, теплові нестійкості, флуктуації, пов'язані з іонізацією і її залежністю від температури і варіації розподілу заряду.
Якщо передбачається з міркувань симетрії, що кількість речовини у Всесвіті було одно і одно зараз кількості антиречовини, то сучасне існування речовини і антиречовини в ізольованих областях у Всесвіті, природно, може бути результатом невеликого локального нерівності компонентів у ранньому Всесвіті після того, як речовина і антиречовину відділилися від випромінювання. Під час розширення Всесвіту повна анігіляція відбудеться в тих областях, де кількості речовини і антиречовини рівні, а там, де є вихідний надлишок одного з них над іншим, частина речовини або антиречовини залишиться. Розподіл речовини і антиречовини буде клочковатое і згустки будуть стискуватися, утворюючи скупчення галактик. Така всесвіт в кінці кінців буде складатися з шматочків речовини і антиречовини, розташованих у різних місцях. У цьому випадку приблизно половина видимих ​​нами галактик буде складатися з антізвезд. Якщо ми вирушимо в подорож у таке місце і спробуємо зробити посадку на планету з антиречовини, то наші атоми бурхливо провзаімодействуют
з атомами антиматерії на місці посадки і вони анігілюють один з одним, що викличе яскравий спалах світла, але навряд чи зробить візит дуже приємним. Від нас нічого не залишиться, крім дірки на поверхні в пам'ять про нашу авантюрі.
Більш ймовірна гіпотеза стверджує, що спочатку кількість речовини трохи перевершувало кількість антиречовини. Тоді велика частина речовини повинна була проаннігіліровать з антиречовиною на ранніх космічних фазах при високій щільності, залишивши купалася в променях світла Всесвіт з кількістю речовини, якраз достатнім для утворення галактик.
Інший механізм, який міг сприяти конденсації речовини - це теплова нестійкість. Області з трохи підвищеною щільністю остигають швидше, ніж їх оточення. Більш гарячі навколишні регіони сильніше стискають ці області, підвищуючи їх щільність. Таким чином, невелике обурення щільності може ставати все більш хистким.
Згідно ще одній гіпотезі, запропонованої Георгієм Гамовим, гравітаційні сили можуть посилюватися "симульованої гравітацією", яка створюється в ранній історії Всесвіту інтенсивним полем випромінювання. Частки в такому Всесвіті, як правило, затінюють один одного від випромінювання та в результаті зазнають дію сили, спрямованої від кожної частки до іншої частинки. Ця сила, з якою частинки піддаються дії один одного, веде себе за законом зворотних квадратів, подібно силі тяжіння. Можна, наприклад, уявити собі дві частинки, розділені невеликою відстанню в багатому випромінюванням полі. Частинки поглинають енергію фотонів поля випромінювання і тому знаходяться під впливом сил. діють в різних напрямках. Розглянемо ситуацію, коли одна частинка поглинає фотон, який надходить з напрямку, протилежного напрямку на другу частку. На цю частку діє сила в напрямі других частинки.
Так як фотон був поглинений перший часткою, друга частинка виявляється захищеною від поля випромінювання в цьому напрямку, і тому на неї діє сила переважно в напрямку перші частинки. У результаті виникає ефект взаємного тяжіння двох частинок, викликаний їх взаємним затіненням від поля випромінювання. Встановлено, що цей ефект тіні має значення лише протягом приблизно перших 100 років існування Всесвіту, після чого інтенсивність випромінювання і ступінь близькості частинок зменшується.

Глава IV

Стиснення
 
Після досягнення індивідуальними протогалактікі гравітаційної вибраного через яку-небудь форму нестійкості в догалактіческом газі вони колапсує з утворенням галактик значно менших розмірів і з великими плотностями, залишаючи проміжний простір майже порожнім. Реальний процес стиснення можна дослідити лише за допомогою теоретичного моделювання. Ще не відкрита галактика, про яку з упевненістю можна сказати, що вона молода порівняно з оцінкою віку Всесвіту, і таким чином, немає об'єкта, що спостерігається в стадії стиснення. Замість цього треба дослідити ті ключі до розуміння стану середовища до стиснення, які можна отримати з сучасних характеристик галактик і з їх минулого, спостерігаючи об'єкти на великих відстанях. Можна також підходити до цієї проблеми, пропонуючи правдоподібні початкові умови і виробляючи обчислення, щоб подивитися, чи можна прийти до реалістичної картині в результаті стискування вихідної протогалактікі. Початкові умови, з яких ми повинні починати ці обчислення, включають масу галактики, її кутовий момент, розміри, температуру, хімічні характеристики, магнітне поле і внутрішні турбулентні руху.
Розглянемо найпростіше початковий стан, в якому властивості протогалактікі такі, що вона є холодною, повністю однорідною по щільності, зовсім сферичної і без турбулентних рухів, магнітного поля і зовнішніх впливів. Для об'єкта, порівнянного по масі з Чумацьким Шляхом, близько 10 ^ 11 мас Сонця, такий набір початкових умов призводить до абсолютно не остановімому колапсу. Гравітаційний потенціал такого об'єкта досить великий, щоб ніякий фізичний процес не міг зупинити його колапс в масивну чорну діру, і обчислення показують, що за короткий за космічними масштабами час такий об'єкт зникне. Об'єкт переходить через межу Шварцшильда, що представляє собою межу, яка визначається в рамках загальної теорії відносності і виникаючу при стисканні масивного тіла до таких малих розмірів і величезних густин, що світ більше не може піти від нього. Об'єкт зникає для зовнішнього спостерігача і спостерігається лише його гравітаційне поле. Таким чином, найпростіші початкові умови взагалі не приводять до утворення галактики.
Більш розумний набір початкових умов наступний: в ході одного з розглянутих вище процесів газова хмара вже стиснулося до такої міри, що воно стало стійким, незважаючи на розширення навколишнього Всесвіту, і нехай це буде щільність близько 10 ^ (-28) г / см. Якщо прийняти масу рівної 10 ^ 11 сонячних мас, то зазначена щільність дає для сферичного хмари початковий радіус близько 200 кпк (проти 30 кпк - типового радіуса для цієї маси після стиснення). Для того щоб стиск було можливим, кінетична, магнітна і гравітаційна енергії мають бути відповідним чином збалансовані. Інші початкові умови, необхідні для початку стиску, такі: швидкість обертання повинна бути мала - менше 40 км / с, температура - менше 2-10 ^ 5 К і напруженість магнітного поля повинна бути розумно мала-менше 2-10 ^ 7 гаус.
Якщо розподіл щільності хмари залишається однорідним в ході стиснення, то гравітаційна енергія зростає обернено пропорційно зменшується радіус. З іншого боку, температура залишається приблизно однаковою до тих пір, поки щільність речовини не стане настільки великий, що воно стане оптично товстим для випромінюваних довжин хвиль. До того, як це відбудеться, теплова енергія (величина енергії руху частинок газу, тобто температура) газової хмари не залежить від радіуса, але після досягнення критичного значення щільності теплова енергія при зменшенні радіуса починає сильно зростати. Теплова енергія може зупинити стиснення якщо радіус менше цього критичного значення - теплового межі. Поки розміри хмари більше, турбулентна енергія не важлива, тому що вона швидко розсіюється.
Аналогічно, магнітна енергія, що зростає при стисканні хмари, ніколи не перевищує гравітаційну енергію, якщо вона була менша гравітаційної енергії в початковий момент. У деякий момент радіус стає досить малим, щоб енергія обертання зрівноважила гравітаційну енергію - це визначає обертальний межа. При іншому критичному розмірі з газу конденсуються зірки і починається швидкий перехід від газової хмари до галактиці, що складається із зірок. Це конденсаційний межа. Остаточна доля стискального хмари залежить від співвідношення цих трьох критичних радіусів. У залежності від того, який з них найбільший, з'являються три цікаві можливості.
Якщо найбільший радіус відповідає обертальному межі, то стиснення зупиняється обертанням. Проте відцентрові сили обмежені площиною обертання, так що стиснення у напрямку, перпендикулярному цій площині, триває до утворення тонкого диска. Цей диск виділяється формою і наявністю обертання - це галактика. У випадку, якщо найбільшим є конденсаційний, межа, зореутворення починається до того, як ефекти обертання стають важливим чинником гальмування стиснення У міру зростання щільності темп зореутворення збільшується, і велика частина газу проходить через цей процес. У цьому випадку, коли стиск зупиняється на відповідному межі, для ефективної дисипації енергії майже не залишається газу або його залишається дуже мало. Тому диск не утворюється. Згідно енергетичним умовам, об'єкт повинен після цього кілька розширитися до досягнення радіусом іншого критичного значення. Орбіти зірок будуть такі, що галактика стане майже сферичної - в залежності від величини та розподілу початкового кутового моменту. З цими властивостями майже сферичної формою, відсутністю газу і великою кількістю зірок, що утворилися поблизу початку його існування, об'єкт явно буде еліптичної галактики. У третьому випадку, коли ні обертальний, ні конденсаційний межа не є достатньо великими, щоб зупинити стиск, хмара все зменшується і зменшується, поки не утвориться надмасивних зіркоподібний об'єкт.
Можливо, це буде чорна діра - невидима і майже необнаружімая.

Глава V

Спостерігаючи еволюцію галактик
 
Після здобуття галактикою форми наступні стадії еволюції є повільними і набагато менш ефектними. Зірки утворюються, вмирають і викидають багате важкими елементами речовина, який утворює нові зірки, галактика поступово тьмяніє і червоніє, хімічний склад її зоряного населення повільно змінюється в міру збагачення газу і пилу, з яких утворюються наступні покоління зірок, важкими елементами.
Ми не можемо побачити, як галактика змінюється. Людське життя щонайменше в мільйон разів коротше, ніж треба для цього. Але ми можемо спостерігати еволюційні ефекти, дивлячись назад на все більш ранні стадії еволюції нашого Всесвіту, коли галактики виявляються більш молодими. Світла від галактики на відстані 10 мільярдів світлових років, наприклад, знадобилося 10 мільярдів років, щоб досягти нас, і, таким чином, ми спостерігаємо і вимірюємо зображення галактики, яка на 10 мільярдів років молодша нашої. Якщо вік Всесвіту становить від 15 до 20 мільярдів років (точне значення ще з упевненістю не встановлено), то вік спостерігається галактики становить одну третину віку галактик поблизу нас, світло від яких доходить до нас швидше. Зрозуміло, це міркування спирається на віру в одночасний стиснення і освіту всіх галактик незабаром після Великого Вибуху, що підтверджується дослідженнями близьких галактик і передвіщається космологічними моделями.
Для того, щоб побачити еволюцію галактик, потрібно дивитися все далі і далі. Відстань у перші два мільярда світлових років дуже мало, щоб виявити зміни, але більш далекі галактики демонструють реальні відмінності, особливо помітні в їх кольорах. Нещодавно при відстані близько 10 млрд світлових років дійсно виявлено справжній вплив еволюції на кольори галактик. Використовуючи спеціальні детектори на 200-дюймовому Паломарского телескопі, астрономи поспостерігали галактики 23-й і 24-ї величини з достатньою точністю, щоб побачити, як виглядають молоді галактики. В значній мірі, як це передбачають теоретичні моделі, галактики в той час були більш яскравими і блакитними.
Розрахунки Иельского астронома Беатріс Тінслі, яка присвятила більшу частину свого короткого, але творчого життя вивченню еволюції галактик, допомогли астрономам зрозуміти деталі цих вікових ефектів. З моделей, створених Тінслі зі співробітниками, нам відомо, що швидкість падіння яскравості і зміни кольору залежить від багатьох обставин: розподілу зірок по масах, швидкості регенерації речовини в зірках, частки зірок, утворених при початковій спалаху та багатьох інших. В даний час спостерігаються далекі галактики починають постачати нас цими подробицями. Це вражаюче - мати можливість дізнаватися про події, що відбуваються протягом мільярдів років. Ми робимо це, переводячи годинник на мільярди років тому, дивлячись на об'єкти на відстанях у мільярди світлових років.
Іншим помітним відзнакою молодих галактик в далеких частинах Всесвіту від галактик, подібних сучасним, є наявність у минулому значно більшого числа активних або вибухають галактик. Щільність квазарів і радіогалактик зростає в міру того, як ми дивимося все далі і далі. Тому ці об'єкти повинні були бути набагато більш поширені в ранню епоху існування Всесвіту. Сучасні теоретичні моделі припускають, що вони утворюються при колапсі надмасивних об'єктів - можливо, чорних дір - у центрах галактик. Чорні діри до вільно безпечні, якщо в них нічого "кинути", але приводять в дію бурхливі енергетичні процеси, якщо до їх гравітаційному полю дуже близько підходять зірки або газ.
Можливо, молоді галактики, все ще багаті непереробленому газом, були більше схильні до подачі цього газу в центральні ядра, ніж це роблять зараз старі галактики. Якщо там причаїлися чорні діри, то ці галактики швидше спалахнуть, як квазари або радіогалактики. Тепер, мабуть, подібна виключно бурхлива активність по більшій частині припинилася.

Глава VI

Типи галактик
 
Сумнівів повний вашу відповідь
Про те, що навколо ближніх місць.
Скажіть ж, якщо широка світло?
І що найменших дале зірок?
М. Ломоносов
Завдяки досягненням астрономії в 20 столітті доступним для спостереження став не лише зірковий склад нашої Галактики, а й численний світ інших галактик, кожна з яких представляє собою гравітаційно-відокремлену систему з кількох десятків (а часом переважаючих і сотню) мільярдів різноманітних зірок. У свою чергу, кількість спостережуваних сучасними засобами галактик теж перевищує десяток мільярдів одиниць, а середня відстань між двома сусідніми галактиками складає близько мільйона світлових років. Міжзоряний простір ряду галактик заповнено численними газовими та пиловими хмарами. Розміри ж більшості галактик настільки великі, що світло перетинає їх з кінця в кінець за час близько 100 тисяч років. Ось такий неосяжний за своєю масштабністю та різноманіттю світ постав сучасним астрономам.
Найбільш поширеним типом галактик у Всесвіті є спіральні галактики, на частку яких припадає близько 70% всіх галактик, що спостерігаються, в тому числі і наш Чумацький шлях. Головною особливістю будови спіральних галактик є те, що вони мають дві основні складові: плоску - обертається зоряний диск зі спіральними гілками і сферичну, що охоплює всі плоску складову. При цьому спіральні гілки характеризуються різним ступенем закрученості - від близьких до кругових до практично прямих гілок. У центрі спіральної галактики виділяється своєю яскравістю еліптичної форми ядро, з якого як би і виходять теж яскраві спіральні рукави. На відміну від них сферична складова світиться вельми слабо.
Зовсім по іншому виглядають еліптичні галактики, на частку яких припадає 26% спостережуваних галактик. Всі вони здалеку мають ід світлих плям, що нагадують дивно правильні еліпси, які відрізняються лише ступенем сплюснутості, що вважається показником швидкості їх обертання. Дійсно, відповідно до законів механіки, чим повільніше обертається гравітаційно відособлена зоряна система, тим більше у неї шансів зберегти свій первісний, протогалактіческій, близький до сферичного вигляд. І навпаки, швидко обертається галактика цілком природним чином розтягується по великій осі і приймає дискообразную форму.
За розмірами і масам еліптичні галактики, хоча в середньому і вважаються меншими, ніж спіральні, але в цілому ці їхні характеристики деяким чином перетинаються і не можуть служити для них надійним відмітною ознакою. Що ж стосується дійсно суттєвої відмінності, то їм безумовно є більш висока світність спіральних галактик у порівнянні з еліптичними, що є наслідком корінного відмінності у складі населяють ці галактики зірок. Еліптичні галактики майже суцільно населені старими дряхліючий зірками, що проіснував вже більше десятка мільярдів років і тому неабияк потьмянілими та втратили свій первісний блиск. Навпаки, широко розкинулися гілки спіральних галактик буквально всіяні які перебувають у розквіті сил яскравими молодими зірками, склад яких невпинно поповнюється народжуються в спіралях новими зірками, благо матеріалу для такого виробництва у вигляді величезних хмар газу і пилу в рукавах спіралей недостатньо.
А ось в еліптичних галактиках процес зореутворення, мабуть, давно завершився. Еволюційні процеси протікають в них дуже повільно, майже завмерли, і тільки в самих центральних областях цих галактик ще "продовжується життя", але зате в цих областях часом пробуджується така активність, до якої дуже далеко спіральним галактик. Принципово важливо також підкреслити, що зоряний склад спіральних і еліптичних галактик відрізняється не тільки віком і яскравістю зірок, але і їх елементних змістом. Слабо світяться зірки еліптичних галактик і сферичні підсистеми спіральних головним чином легкоелементние, що складаються в основному з водню і гелію, а яскраві зірки спіральних рукавів включають в свій склад практично всю періодичну систему Менделєєва. Образно кажучи, якщо з спіральної галактики вилучити плоску складову, то вийде звичайна еліптична галактика.
Впадає в око ще одна важлива відмінність між цими типами галактик, пов'язане з особливостями руху в них зірок. Якщо для спіральних галактик, а вірна для їхніх дисків, характерно цілком визначене і досить стрімке звернення складових їхніх зірок навколо центру галактики, то в еліптичних туманностях, а також в сферичних підсистемах спіральних, рух зірок носить, по-перше, переважно хаотичний характер, а по-друге, у своєму спільному зверненні навколо центру зірки еліптичної галактики набагато повільніші. Візьмемо, приміром, що знаходяться в диску нашої Галактики Сонце (воно віддалене від галактичного ядра приблизно на дві третини радіусу Чумацького шляху). Так ось, лінійна швидкість його польоту по галактичної орбіті лежить в межах від 220 до 250 км / сек, а період його обертання навколо центру Галактики складає десь 250-280 млн. років. Для зірок ж сферичної підсистеми цей період досягає півтора мільярдів років, що пов'язано з приблизно в п'ять разів меншою швидкістю їх общегалактіческого звернення. Що ж до згаданої хаотичності руху зірок у еліптичних галактиках, то вона пояснюється тим, що багато зірок в них об'єднані у величезні кульові скупчення, що налічують у своєму складі сотні тисяч, а часом і мільйони зірок, які під впливом багатостороннього гравітаційної взаємодії поводяться з динамічною точки зору абсолютно непередбачувано, рухаючись з випадковими швидкостями десятки кілометрів на секунду.
Третім по поширеності (близько 4%) типом галактик є неправильні галактики, названі так за безформність свого зовнішнього вигляду - клочковатое, незграбного, що не має ні яскраво вираженого центру, ні чітко окреслених меж. Та й за своїми масово-габаритних характеристиках вони на два, а то й на три порядки менше, ніж спіральні галактики, хоча складові їх зірки так само яскраві, як і в гілках останніх, а міжзоряні простори теж досить щільно заповнені газопилового хмари, послідовно перетвориться в молоді зірки. Дуже характерною особливість неправильних галактик є те, що вони, як правило, близько сусідять зі спіральними. Так, у нашої Галактики є два таких неправильних супутника - Велике і Мале Магелланові Хмари (відстані, що відокремлюють їх від Галактики, складають відповідно 200 і 220 тис. світлових років). Населяють їх зірки по своїй фізичній природі і елементного складу дуже схожі з зірками спіральних рукавів Чумацького Шляху. Ось тільки кількісно вони помітно різняться: У Малому Магеллановій Хмарі зірок у 100 разів менше, а у Великому - в 30 разів менше, ніж у наших спіралях. Крім цих трьох основних типів зрідка зустрічаються ще й так звані радіогалактики і сейфертовських галактики.

Перші характерні перш за все тим, що виявляють себе не тільки оптичним випромінюванням входять до них зірок, а й випусканням радіохвиль. Причому мова тут йде не про джерела звичайного хаотичного випромінювання внаслідок безладного теплового руху заряджених частинок, що частенько в тих чи інших масштабах спостерігається і в галактиках інших типів, а зовсім іншого роду випромінювання - синхротронного, що характеризується сильною поляризацією. А це вірна ознака того, що в радіогалактика повинна існувати деяка переважне напрям досить сильного магнітного поля, здатного розігнати електрони до швидкостей, близьких до швидкості світла. Саме релятивістські електрони, перебуваючи в магнітному полі, здатні випромінювати радіохвилі, поляризовані тільки в одній площині, перпендикулярній до силових ліній магнітного поля.
Коли подібних сильно радіовипромінювальних галактик було виявлено досить багато, щоб можна було зробити деякі узагальнення, виявилося, що серед них немає ні спіральних, ні неправильних форм, а тільки еліптичні. Їх оптичне зображення має вигляд дуже яскравих плям, іноді оточених звичайним ореолом. В інших же випадках такий ореол не видно, і тоді радіогалактики за своїм зовнішнім виглядом дуже нагадують квазар. Найхарактернішою рисою радіогалактик, властивою принаймні 60% з них, слід назвати те, що вони є потрійними системами: складаються з двох сильно витягнутих на мільйони світлових років радіоджерел і оптично видимого об'єкта, який знаходиться приблизно посередині прямої, що з'єднує ці джерела.
У всіх подібних випадках схоже на те, що в центральній частині галактики відбувався якийсь потужний вибух, що приводив до викиду речовини у двох протилежних напрямах приблизно з однаковою потужністю.
Сейфертовських галактики, названі так за ім'ям американського астронома К. Сейферта, відкрив їх в 1943 році, теж відносяться до галактик з активними ядрами, але на відміну від радіогалактик майже всі вони мають в тій чи іншій мірі спіральну, а не еліптичну форму. Їх найбільш характерною рисою є наявність у спектрах виходить із своїх центральних областей випромінювання світлих емісійних ліній, які говорять про те, що ці області містять не тільки зірки, але й більші кількості розрідженого газу. Характерно також, що серед відомих спіральних галактик на частку галактик Сейферта доводиться не більше 2-3%. Цікаво ще й те, що цілому ряду сейфертовських галактик притаманні, як і радіогалактика, сильно витягнуті радіоджерел, тільки вже не такі виразні на всьому своєму протязі, а місцями і просто-напросто рвані: радіовипромінюючі гілки вже не становлять собою єдине ціле, а представлені послідовністю радіоджерел, розділених "німими" проміжками. Ще однією відмінною особливістю сейфертовських галактик є дуже сильний блиск їх ядер, внаслідок чого ці ядра виглядають свого роду найяскравішими зірками, впровадженими в центр спіральних галактик. Спостерігачам також вдалося виявити, що блиск цей схильний нерегулярним коливань, в загальних рисах подібним зміни блиску квазарів.
Треба сказати, що всі ці відмінні риси проявляються в сейфертовських галактиках з різним ступенем. З цієї причини учені були змушені підрозділити їх на два типи: галактики, у спектрах яких є лише вузькі емісійні лінії, були віднесені до типу Сейферта 2, а інші, де на додаток до вузьких видно і широкі, - до типу Сейферта 1. Наявність широких ліній говорить про те, що світловому потоку від ядра доводиться продиратися через хмари щільного газу, а якщо їх немає, значить в галактиці є тільки розріджений газ. За своїми спектрами галактики Сейферта 2 близькі до квазарів, з тією лише різницею, що останні виглядають набагато більш яскравими. Якщо судити по зростаючій інтенсивності оптичного випромінювання, то ці об'єкти слід розташувати в послідовності Сейферт 2 - Сейферт 1 - квазари, тобто по яскравості сейфертовських галактики другого типу є з них найслабшими. Але з іншого боку, галактики Сейферта 2 більш потужні по радіовипромінюванню, ніж Сейферт 1, що змушує астрофізиків засумніватися в справедливості твердження про спорідненість цих Сейферта між собою, а заразом і з квазарами. Дійсно, якщо галактика активніше оптично, то в силу своєї більш високої енергетичності вона повинна перевершувати свою суперницю і по радіовипромінюванню. А тут виходить все навпаки. Це як раз і призводить вчених до розбіжностей в думках про морфологічному єдності сейфертовських галактик різних типів.
Вже не раз згадувані нами у зв'язку з розглядом галактик квазари вважаються в астрономії найбільш таємничими космічними об'єктами. Справа в тому, що вони дуже складні для спостереження. Їх кутові розміри надзвичайно малі і вимірюються всього лише десятими частками світлового року (для порівняння, радіус Галактики - 100 тисяч світлових років). Зате за потужністю випромінювання вони в десятки разів перевершують найпотужніші галактики. Для квазарів характерні також найзначніші червоні зміщення ліній у спектрах, з чого відповідно до закону Хаббла сучасна наука і робить висновки про їх найбільшої віддаленості від Сонячної системи. І хоча деякі з астрономів відносять їх до ядер галактик, що знаходяться у винятково високого ступеня активності, інші вчені більш схильні вважати їх самостійними, що не відносяться до галактик об'єктами невідомою енергетичної природи.

Глава VII

Переродження галактик
 
Квазари - космич. об'єкти надзвичайно малих кутових розмірів, що мають значить. червоні зміщення ліній у спектрах, що вказує на їх більшу віддаленість від Сонячної системи, що досягає дек. тис. Мпк. Квазари випромінюють в десятки разів більше енергії, ніж найпотужніші галактики. Джерело їхньої енергії точно не відомий.
Радянський Енциклопедичний Словник, 1987 р.
 
Здавалося б, фактично спостерігається різнотипність галактик вступає в пряме протиріччя із запропонованою нами схемою їх утворення в результаті поетапної фрагментації протогалактіческіх туманностей на кульові скупчення і зірки воднево-гелієвого складу. Відповідно з такою схемою всі галактики мають бути еліптичними і ніяких інших типів галактик у Всесвіті бути не повинно. Насправді воно так і було: кожна з сформувалися галактик спочатку мала класичну еліптичну форму тієї чи іншою мірою сплюснутості, складалася з численних кульових скупчень, заповнених сотнями тисяч і навіть мільйонами молодих воднево-гелієвих зірок. Але характер силового протиборства речовини і ефіру такий, що стан всіх об'єктів Всесвіту знаходиться не тільки в безперервному русі, але і в такому ж безперервному зміну. Утворилися спочатку еліптичні галактики не складають в цьому відношенні ніякого виключення. Їх природна еволюція полягає в закономірному переродження безплідною за своєю природою багатоелементної стадії існування речовини у формі еліптичних галактик в життєдайну тяжелоелементную стадію існування у формі спіральних галактик. І відбувається це таким чином.
Обособившаяся в самостійне утворення еліптична галактика, системне єдність якої забезпечується заповнює і оточуючим її безперервному ефіром, відчуває з її боку постійне гравітаційний тиск. Під впливом цього тиску знаходяться в найбільш складних гравітаційних умовах зірки центрального кульового скупчення Я послідовно об'єднуються в один надмасивних об'єкт - ядро ​​еліптичної галактики. Упакувавши таким чином зірки центрального скупчення в єдине тіло, гравітаційна енергія аналогічним чином "заштовхувала" туди зірки прилеглого до центру першого шару кульових скупчень, потім другого і кількох наступних. У результаті надмасивної ядра галактики досягає такої величини, що виникають в його надрах тиску ефіру стають здатними забезпечити формування всіх можливих у природі речовини атомів хімічних елементів, включаючи радіоактивні.
Поява в складі ядра галактики радіоактивних елементів істотно змінює весь характер протікають в ньому енергетичних процесів. Легкі елементи (аж до заліза) утворюються в результаті добровільного об'єднання ще більш легких елементів. Для цього треба, щоб існували сприятливі фізичні умови для їхньої зустрічі між собою. Такі умови (достатні для цього температури і щільності речовини) виникають вже в надрах звичайних зірок. Саме з цієї причини воднево-гелієва суміш зірок першого покоління еліптичних галактик поступово переробляється з найлегших в легені елементи (аж до заліза). Елементи важче заліза, в силу притаманних безперервному ефіру обмежень щодо забезпечення стійкого зв'язку атомних утворень (це теж свого роду міра), в результаті добровільного об'єднання легких елементів виникнути не можуть. Для їх утворення, як ми вже відзначали, необхідно насильницьке ущільнення легких елементів, під впливом якого два трехоболочечних атома легких елементів обволікаються загальної для них четвертою ефірною оболонкою, що й означає утворення важкого елементу. Саме такі події і відбуваються в надрах надмасивної галактичного ядра. При цьому принципово важливо враховувати, що формування четвертої оболонки здійснюється за рахунок переходу частини безперервного ефіру, а значить і що міститься в ньому потенційної енергії, до складу речовини.
У свою чергу, всяке насильницьке об'єднання, як відомо, має не природний, а штучний характер і тому має різним ступенем життєстійкості. Стійкість легких елементів надійно гарантована тим, що їх внутріатомні будова засноване на енергетичній вигоді виникають при їх утворенні зв'язків між які входять до їх складу якнайлегшими елементами. Для руйнування таких зв'язків потрібні значні зовнішні зусилля. Штучно створений четвертий, найменш щільний, шар атомної ефірної оболонки, що забезпечує утримання легких елементів у складі важких, не тільки набагато більш вразливий від зовнішніх впливів, але у цілого ряду важких елементів схильний неминучого руйнування і під впливом власних внутрішньоатомних рухів. У результаті цього в надрах ядра галактики починає накопичуватися все більшу і більшу кількість принципового нового виду речовини, що займає енергією природного радіоактивного розпаду.
З урахуванням колосальної масивності ядра еліптичної галактики, що обчислюється мільярдами зоряних мас, що виділяється при радіоактивному розпаді кінетична енергія руху продуктів розпаду (додатково придбана речовиною за рахунок переробки потенційної енергії того ефіру, який увійшов до складу четвертого шару атомних оболонок) виявляється надовго заточеною в його сверхуплотненних надрах . Але всьому є межа. Зрештою цієї надмірної внутрішньої енергії ядра стає настільки багато, що вона долає тиск зовнішніх шарів і виривається назовні. Оскільки дуже масивне і дуже компактне ядро ​​за звичаєм володіє стрімким обертанням, а надщільного і сверхтемпературное речовина ядра знаходиться в плазмовому стані, вся ця перенасичена різними видами енергії конструкція має в тому числі і найпотужнішим магнітним полем. Під впливом цього поля викидається радіоактивної енергією з надр ядра плазма, у складі якої багато зберігають іони всіляких хімічних елементів і вільні електрони, набуває високошвидкісне рух у двох протилежних напрямках. Так починається доленосне для подальшого розвитку Всесвіту переродження тієї чи іншої еліптичної галактики в спіральну. Те, що до теперішнього часу на частку еліптичних галактик доводиться всього лише 26% всіх спостережуваних у Всесвіті галактичних світів означає, що практично на три чверті цей процес вже завершився.
Природно, що виверження з ряду величезних мас речовини носить вибуховий характер і супроводжується випромінюванням величезного числа фотонів. Сліпуче спалахнуло міріадами вогнів компактне ядро ​​галактики - це і є квазар. Затьмарюючи своєю винятковою яскравістю мерехтливе світіння пристарілих воднево-гелієвих зірок, він справляє враження самостійного, що не має відношення до галактиці об'єкта. Сучасні оцінки відстаней до квазарів, вироблені з того розрахунку, що фактично спостережуване червоне зміщення ліній спектра виходять від квазара фотонних випромінювань викликається ефектом Доплера, дають приголомшливі людську уяву результати: квазари виявляються найбільш віддаленими від нас об'єктами і продовжують віддалятися з величезними, часом швидкості світла. Однак, якщо ми врахуємо, що квазари (тобто вибухнули ядра галактик) є надзвичайно компактними об'єктами з радіусами в десяті, а можливо й соті частки парсека і з масами, мало чим відрізняються від маси галактик, і підставимо ці величини в формулу V 2 = (2MG / R) 1 / 2 (див. стор 57), то побачимо, що для володіння спостережуваними червоними зміщеннями квазарів зовсім не потрібно бігти від нас зі швидкістю світла. Їх надпотужне гравітаційне поле і без того забезпечує таке гальмування випромінюваних фотонів, що лінії спектрів цих фотонних випромінювань зазнають вельми відчутні зрушення. І при цьому квазарів зовсім не потрібно бути на далеких околицях Всесвіту. Вони розміщені точно так само, як і всі інші галактики, тобто розкидані там і сям по всьому вселенського простору.
Викинуті з надр галактичного ядра хмари газопилової суміші швидко остигають і стають оптично невидимими гілками майбутньої спіральної галактики. Найбільш легкі з викинутих частинок вільні електрони, розігнані магнітним полем ядра до релятивістських швидкостей, стають природним продовженням цих газопилових гілок, що простирається далеко за межі зоряного світу галактики. Потужне магнітне поле не тільки направляє поступальний рух електронів, але й орієнтує їх так, щоб їхні осі вихрового обертання знаходилися строго паралельно один одному. Енергетична взаємодія впорядкованих таким чином потоків електронів між собою призводить до утворення сильно поляризованого синхротронного радіовипромінювання. Простягнулися на мільйони світлових років електронні гілки перетворюються на своєрідні радіоантени. Для зовнішнього спостерігача все це і являє собою типову радіогалактик.
У міру загасання активних енергетичних процесів в ядрі його блиск слабшає, воно перестає бути квазаром, і старі воднево-гелієві зірки еліптичної галактики знову стають оптично видимими. Одночасно з цим під впливом гравітаційної енергії ефіру викинуті з ядра хмари газу і пли починають ущільнюватися і, досягнувши зоряної стадії, стають оптично видимими об'єктами. Таким чином, в колишній еліптичної галактиці протікає відразу декілька паралельних процесів: загасання енергетичної активності ядра; народження в двох протилежно викинутих гілках тяжелоелементних зірочок нового покоління; послідовне слабшанню потужності і розсинхронізація радіовипромінювання, що супроводжуються виникненням у радіо гілках німих ділянок. У зв'язку з цим перероджених еліптична галактика спочатку приймає вигляд галактики Сейферта 2, характеризується ще досить сильним радіовипромінюванням, але поки що слабкою світністю спіральних гілок, а потім перетвориться в галактику типу Сейферта 1, в якій синхротронне випромінювання стає ледве помітним, а оптична світність гілок, навпаки, все більш відчутною.
Ну і нарешті, коли синхротронне випромінювання зовсім пропадає, а кількість молодих зірок у відходять від ядра гілках стає досить великим, переродження еліптичної галактики в спіральну можна вважати практично завершеним. Подальша її Еволюція відбувається в рамках спіральної стадії існування і полягає в послідовному зростанні числа важко елементних зірок і поступовому закручуванні відходять від ядра гілок в мальовничу спіраль. До речі, закрученості гілок можна судити з тієї або іншою точністю про час існування галактики в спіральної стадії.
Що ж стосується неправильних галактик, то вони теж є продуктами викиду скупчення хмар газу і пилу з радіоактивності ядра прилеглої галактики. Потужності вибуху ядра досягає часом такої сили, що частина викинутого речовини залишає межі зоряного світу батьківського галактики і стає самостійним скупченням гравітаційно-значущих мас. Вхідні в це неправильне за своєю формою утворення хмари пилу і газу, так само як і хмари, що залишилися в межах батьківської галактики, ущільнюються гравітаційними силами ефіру у важко елементні зірки, перетворюючи його тим самим в неправильну галактику.
Така природно-фізична природа походження всіх тих численних зоряних світів, які спостерігаються нами з землі сучасними астрономічними приладами. Здається, що якщо б такий рівень знань про пристрій різноманітних галактик, а також про роль радіоактивної енергії в їх походження мав місце за часів Гегеля, то і ця тема знайшла б у його геніальною науці логіки гідне відображення. Адже по суті в даному випадку ми маємо справу з черговим триступінчатим циклом розвитку матеріального світу, що включає в себе наступні три етапи:
1. Початок утворення гравітаційними зусиллями безперервного ефіру нового різновиду атомів речовини - важких радіоактивних елементів, неминучий розпад яких на більш легкі складові частини супроводжується виділенням енергії (акт народження п'ятому різновиду енергетичної сутності - радіоактивної енергії).
2. Довгостроковий період становлення радіоактивної енергетичної сутності в надрах надмасивних ядер еліптичних галактик, що супроводжується зростанням кількості радіоактивних елементів і виділюваної ними енергії.
3. Акт вивільнення радіоактивних елементів і радіоактивної енергії з гравітаційного полону надмасивної галактичного ядра (акт явища радіоактивної енергетичної сутності).
Принципово важливою особливістю нової енергетичної сутності є її здатність поповнювати ресурси кінетичної енергії речовини. так само як свого часу Великий вибух ядра Всесвіту привів у протидіє гравітаційному ущільненню відцентровий рух практично всю вселенську матерію, так само і тепер, хоча і в набагато менших масштабах, локальні вибухи галактичних ядер приводили в рух здавалося б назавжди приборкані гравітаційним тиском ефіру величезні маси речовини. Тим самим галактичні світи перевтілювалися у цілком нові своєї еволюційної суті зоряні системи, що несуть у чревах складових їх важко елементних зірочок творчу з усіх можливих життєдайну силу.

Висновок
 
Всесвіт нескінченний в часі і просторі. Кожна частинка всесвіту має свій початок і кінець, як у часі, так і в просторі, але весь Всесвіт нескінченний і вічна, так як вона є вічно саморушної матерією.
Всесвіт - це все існуюче. Від найдрібніших пилинок і атомів до величезних скупчень речовини зоряних світів і зоряних систем. Тому не буде помилкою сказати, що будь-яка наука так чи інакше вивчає Всесвіт, точніше, ті чи інші її сторони.
Можливості еволюції матерії у співпраці з людиною воістину невичерпні. Адже якщо не володіє розумом матерія змогла створити в ході проб і помилок свою вищу, мислячу, форму існування то чому ж тепер уже на цілком усвідомленої вона нездатна на щось більше? Але для цього людству перш за все треба позбутися природних і породжених неорганізованим розумом вад тваринного буття.
Так давайте ж, люди, озброївшись новими, істинними, знаннями і багатим досвідом історичного минулого, перестанемо обертатися, немов сліпі, по згубному замкненому колу і перейдемо, в ногу з усією іншою матерією, на висхідну спіраль світового розвитку, ставши у відповідності зі своїм прямим призначенням на чолі цього прогресивного руху!
 
 

Список використаної літератури
1. Маров М. Я. Планети сонячної системи. - М., Наука, 1986.
2. Новіков І. Д. Як вибухнула Всесвіт. - М., Наука, 1988.
3. Новіков І. Д. Еволюція Всесвіту. - М., Наука, 1983.
4. Стрільців В. Г. Буття чи свідомість? - Москва, 1997.
5. Стрільців В. Г. Фізика і логіка ефірної всесвіту. - М., 2000.
6. & Nbs
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Курсова
117.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Еволюція галактик
Еволюція всесвіту Народження галактик
Будова походження і еволюція галактик і зірок
Походження галактик і зірок Будова нашої Галактики Еволюція зірок
Будова галактик
Світ галактик
Просторовий розподіл галактик
Швидкість обертання галактик
Просторовий розподіл галактик
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru