როგორ ნაწილდება გალაქტიკები სამყაროში? თეორიის შესავალი

როგორ ნაწილდება გალაქტიკები სივრცეში?

აღმოჩნდა, რომ ეს განაწილება უკიდურესად არათანაბარია. მათი უმეტესობა კლასტერების ნაწილია. გალაქტიკების გროვები ისეთივე მრავალფეროვანია თავისი თვისებებით, როგორც თავად გალაქტიკები. მათი აღწერილობის გარკვეული წესრიგის შესასრულებლად, ასტრონომებმა მოიგონეს მათი რამდენიმე კლასიფიკაცია. როგორც ყოველთვის ასეთ შემთხვევებში, არცერთი კლასიფიკაცია არ შეიძლება ჩაითვალოს დასრულებულად. ჩვენი მიზნებისთვის საკმარისია ვთქვათ, რომ მტევანი შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად - რეგულარულად და არარეგულარულად.

რეგულარული მტევანი ხშირად უზარმაზარი მასაა. ისინი სფერული ფორმისაა და შეიცავს ათიათასობით გალაქტიკას. როგორც წესი, ყველა ეს გალაქტიკა ელიფსური ან ლინტიკულურია. ცენტრში არის ერთი ან ორი გიგანტური ელიფსური გალაქტიკა. ჩვენთან ყველაზე უახლოესი რეგულარული გროვა არის თანავარსკვლავედის კომა-ბერენიკეს მიმართულებით, დაახლოებით სამასი მილიონი სინათლის წლის მანძილზე და ათ მილიონ სინათლის წელზე მეტია დიამეტრით. ამ გროვის გალაქტიკები ერთმანეთთან შედარებით მოძრაობენ წამში დაახლოებით ათასი კილომეტრის სიჩქარით.

არარეგულარული მტევანი მასით გაცილებით მოკრძალებულია. მათში შემავალი გალაქტიკების რაოდენობა ათჯერ ნაკლებია, ვიდრე ჩვეულებრივ გროვებში და ეს არის ყველა ტიპის გალაქტიკა. მათი ფორმა არარეგულარულია; გროვის შიგნით არის გალაქტიკების ცალკეული გროვები.

არარეგულარული გროვები შეიძლება იყოს ძალიან მცირე, მცირე ჯგუფებამდე, რომლებიც შედგება რამდენიმე გალაქტიკისგან.

ბოლო დროს ესტონელი ასტროფიზიკოსების J. Einasto, A. Saar, M. Jõevaer და სხვა ამერიკელი სპეციალისტების P. Peebles, O. Gregory, L. Thompson კვლევებმა აჩვენა, რომ გალაქტიკების განაწილების ყველაზე მასშტაბური არაერთგვაროვნება არის "უჯრედული" ბუნება. "უჯრედების კედლებში" ბევრი გალაქტიკა და მათი გროვებია, შიგნით კი სიცარიელეა. უჯრედების ზომები დაახლოებით 300 მილიონი სინათლის წელია, კედლების სისქე 10 მილიონი სინათლის წელია. გალაქტიკების დიდი გროვები განლაგებულია ამ უჯრედული სტრუქტურის კვანძებში. უჯრედულის ცალკეული ფრაგმენტები

სტრუქტურებს მე ვუწოდებ სუპერკლასტერებს. სუპერკლასტერებს ხშირად აქვთ ძალიან წაგრძელებული ფორმა, როგორიცაა ძაფები ან ლაფსი. და კიდევ უფრო შორს?

აქ ახალი გარემოების წინაშე ვდგებით. აქამდე ჩვენ ვხვდებოდით სულ უფრო რთულ სისტემებს: მცირე სისტემები ქმნიან დიდ სისტემას, ეს დიდი სისტემები, თავის მხრივ, გაერთიანებულია კიდევ უფრო დიდ სისტემაში და ა.შ. ანუ სამყარო რუსულ მობუდულ თოჯინას დაემსგავსა. პატარა მობუდარი თოჯინა არის დიდის შიგნით, რომელიც არის კიდევ უფრო დიდის შიგნით. აღმოჩნდა, რომ სამყაროში არის ყველაზე დიდი მობუდარი თოჯინა! ფართომასშტაბიანი სტრუქტურა "ნუდლის" და "უჯრედების" სახით აღარ არის აწყობილი უფრო დიდ სისტემებში, მაგრამ თანაბრად, საშუალოდ, ავსებს სამყაროს სივრცეს. სამყარო უდიდეს მასშტაბებზე (სამას მილიონ სინათლის წელზე მეტი) გამოდის, რომ იდენტურია თავისი თვისებებით - ერთგვაროვანი. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი თვისება და სამყაროს ერთ-ერთი საიდუმლო. რატომღაც, შედარებით მცირე მასშტაბებზე არის მატერიის უზარმაზარი გროვა - ციური სხეულები, მათი სისტემები, სულ უფრო რთული, გალაქტიკების სუპერგროვებამდე, მაგრამ ძალიან დიდ მასშტაბებზე სტრუქტურა ქრება. როგორც ქვიშა სანაპიროზე. ახლოს რომ ვუყურებთ, ვხედავთ ქვიშის ცალკეულ მარცვლებს, დიდი შორიდან რომ ვუყურებთ და ჩვენი მზერით ვფარავთ დიდ ადგილს, ვხედავთ ქვიშის ერთგვაროვან მასას.

Რა სამყარო ერთგვაროვანია, მოახერხა დისტანციებზე კვალი ათი მილიარდი სინათლის წელი!

ჰომოგენურობის გამოცანის ამოხსნას მოგვიანებით დავუბრუნდებით, მაგრამ ახლა მივმართოთ კითხვას, რომელიც ალბათ მკითხველის გონებაში გაჩნდა. როგორ შეიძლება გავზომოთ ასეთი უზარმაზარი მანძილი გალაქტიკებთან და მათ სისტემებთან და დარწმუნებით ვისაუბროთ მათ მასებზე და გალაქტიკების მოძრაობის სიჩქარეზე?

ნოვიკოვი ი.დ.

როგორც წესი, გალაქტიკები წარმოიქმნება მცირე ჯგუფებად, რომლებიც შეიცავენ ათეულ წევრს, რომლებიც ხშირად აერთიანებენ ასობით და ათასობით გალაქტიკის უზარმაზარ გროვებს. ჩვენი გალაქტიკა არის ეგრეთ წოდებული ლოკალური ჯგუფის ნაწილი, რომელიც მოიცავს სამ გიგანტურ სპირალურ გალაქტიკას (ჩვენი გალაქტიკა, ანდრომედას ნისლეული და სამკუთხედის ნისლეული), ასევე 15-ზე მეტი ჯუჯა ელიფსური და არარეგულარული გალაქტიკა, რომელთაგან ყველაზე დიდია მაგელანის. Ღრუბლები. საშუალოდ, გალაქტიკათა გროვების ზომებია დაახლოებით 3 Mpc. ზოგიერთ შემთხვევაში, მათი დიამეტრი შეიძლება აღემატებოდეს 10-20 Mpc. ისინი იყოფა ღია (არარეგულარული) და სფერული (რეგულარული) მტევნად. ღია მტევანებს არ აქვთ რეგულარული ფორმა და აქვთ ბუნდოვანი კონტურები. მათში არსებული გალაქტიკები ძალიან სუსტადაა კონცენტრირებული ცენტრისკენ. გიგანტური ღია გროვის მაგალითია გალაქტიკათა გროვა ჩვენთან ყველაზე ახლოს თანავარსკვლავედი ქალწულში (241). ცაში ის დაახლოებით 120 კვადრატულ მეტრს იკავებს. გრადუსი და შეიცავს რამდენიმე ათას ძირითადად სპირალურ გალაქტიკას. მანძილი ამ კასეტურის ცენტრამდე არის დაახლოებით 11 Mpc. სფერული გალაქტიკათა გროვები უფრო კომპაქტურია ვიდრე ღია მტევნები და აქვთ სფერული სიმეტრია. მათი წევრები შესამჩნევად არიან კონცენტრირებულნი ცენტრისკენ. სფერული გროვის მაგალითია გალაქტიკათა გროვა კომას თანავარსკვლავედში, რომელიც შეიცავს ბევრ ელიფსურ და ლენტიკულურ გალაქტიკას (242). მისი დიამეტრი თითქმის 12 გრადუსია. იგი შეიცავს დაახლოებით 30 000 გალაქტიკას უფრო კაშკაშა ვიდრე ფოტოგრაფიული სიდიდე 19. მანძილი კასეტურ ცენტრამდე არის დაახლოებით 70 Mpc. ბევრი მდიდარი გალაქტიკის გროვა დაკავშირებულია რენტგენის გამოსხივების მძლავრ, გაფართოებულ წყაროებთან, რომელთა ბუნება, სავარაუდოდ, დაკავშირებულია გალაქტიკათშორის ცხელი გაზის არსებობასთან, ცალკეული გალაქტიკების კორონების მსგავსი. არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ გალაქტიკათა გროვები, თავის მხრივ, ასევე არათანაბრად არის განაწილებული. ზოგიერთი კვლევის მიხედვით, ჩვენს გარშემო არსებული გალაქტიკათა გროვები და ჯგუფები ქმნიან გრანდიოზულ სისტემას - სუპერგალაქტიკას. ამ შემთხვევაში, ცალკეული გალაქტიკები აშკარად კონცენტრირდება გარკვეული სიბრტყისკენ, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს სუპერგალაქტიკის ეკვატორული სიბრტყე. ქალწულის თანავარსკვლავედში ახლახან განხილული გალაქტიკათა გროვა სწორედ ასეთი გიგანტური სისტემის ცენტრშია. ჩვენი სუპერგალაქტიკის მასა უნდა იყოს დაახლოებით 1015 მზის მასა, ხოლო მისი დიამეტრი უნდა იყოს დაახლოებით 50 Mpc. თუმცა, ასეთი მეორე რიგის გალაქტიკათა გროვების არსებობის რეალობა ამჟამად საკამათო რჩება. თუ ისინი არსებობენ, მაშინ მხოლოდ როგორც სუსტად გამოხატული არაჰომოგენურობა გალაქტიკების განაწილებაში სამყაროში, რადგან მათ შორის მანძილი შეიძლება ოდნავ აღემატებოდეს მათ ზომებს.

როგორც წესი, გალაქტიკები წარმოიქმნება მცირე ჯგუფებად, რომლებიც შეიცავენ ათეულ წევრს, რომლებიც ხშირად აერთიანებენ ასობით და ათასობით გალაქტიკის უზარმაზარ გროვებს. ჩვენი გალაქტიკა არის ეგრეთ წოდებული ლოკალური ჯგუფის ნაწილი, რომელიც მოიცავს სამ გიგანტურ სპირალურ გალაქტიკას (ჩვენი გალაქტიკა, ანდრომედას ნისლეული და სამკუთხედის ნისლეული), ასევე 15-ზე მეტი ჯუჯა ელიფსური და არარეგულარული გალაქტიკა, რომელთაგან ყველაზე დიდია მაგელანის. Ღრუბლები. საშუალოდ, გალაქტიკათა გროვების ზომებია დაახლოებით 3 Mpc. ზოგიერთ შემთხვევაში, მათი დიამეტრი შეიძლება აღემატებოდეს 10-20 Mpc. ისინი იყოფა ღია (არარეგულარული) და სფერული (რეგულარული) მტევნად.
ღია მტევანებს არ აქვთ რეგულარული ფორმა და აქვთ ბუნდოვანი კონტურები. მათში არსებული გალაქტიკები ძალიან სუსტადაა კონცენტრირებული ცენტრისკენ. გიგანტური ღია გროვის მაგალითია გალაქტიკათა გროვა ჩვენთან ყველაზე ახლოს თანავარსკვლავედი ქალწულში (241). ცაში ის დაახლოებით 120 კვადრატულ მეტრს იკავებს. გრადუსი და შეიცავს რამდენიმე ათას ძირითადად სპირალურ გალაქტიკას. მანძილი ამ კასეტურის ცენტრამდე არის დაახლოებით 11 Mpc.

ბრინჯი. 12.1. გალაქტიკების სივრცითი განაწილება SDSS მონაცემების მიხედვით. მწვანე წერტილები მიუთითებს ყველა გალაქტიკაზე (მოცემულ მყარ კუთხით), რომელთა სიკაშკაშე აღემატება გარკვეულ მნიშვნელობას. წითელი წერტილები მიუთითებს ყველაზე მანათობელ გალაქტიკებზე შორეული გროვებიდან, რომლებიც ქმნიან საკმაოდ ერთგვაროვან პოპულაციას; შესაბამის საცნობარო ჩარჩოში, მათი სპექტრი ჩვეულებრივ გალაქტიკებთან შედარებით წითლადაა გადაადგილებული. ღია ცისფერი და ლურჯი წერტილები აჩვენებს ჩვეულებრივი კვაზარების ადგილს. h პარამეტრი დაახლოებით 0,7-ის ტოლია.

სფერული გალაქტიკათა გროვები უფრო კომპაქტურია ვიდრე ღია მტევნები და აქვთ სფერული სიმეტრია. მათი წევრები შესამჩნევად არიან კონცენტრირებულნი ცენტრისკენ. სფერული გროვის მაგალითია გალაქტიკათა გროვა კომა-ბერენიკეს თანავარსკვლავედში, რომელიც შეიცავს ბევრ ელიფსურ და ლინტიკულურ გალაქტიკას (242). მისი დიამეტრი თითქმის 12 გრადუსია. იგი შეიცავს დაახლოებით 30 000 გალაქტიკას უფრო კაშკაშა ვიდრე ფოტოგრაფიული სიდიდე 19. მანძილი კასეტურ ცენტრამდე არის დაახლოებით 70 Mpc. ბევრი მდიდარი გალაქტიკის გროვა დაკავშირებულია რენტგენის გამოსხივების მძლავრ, გაფართოებულ წყაროებთან, რომელთა ბუნება, სავარაუდოდ, დაკავშირებულია გალაქტიკათშორის ცხელი გაზის არსებობასთან, ცალკეული გალაქტიკების კორონას მსგავსი.
არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ გალაქტიკათა გროვები, თავის მხრივ, ასევე არათანაბრად არის განაწილებული. ზოგიერთი კვლევის მიხედვით, ჩვენს გარშემო არსებული გალაქტიკათა გროვები და ჯგუფები ქმნიან გრანდიოზულ სისტემას - სუპერგალაქტიკას. ამ შემთხვევაში, ცალკეული გალაქტიკები აშკარად კონცენტრირდება გარკვეული სიბრტყისკენ, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს სუპერგალაქტიკის ეკვატორული სიბრტყე. ქალწულის თანავარსკვლავედში ახლახან განხილული გალაქტიკათა გროვა სწორედ ასეთი გიგანტური სისტემის ცენტრშია. ჩვენი სუპერგალაქტიკის მასა უნდა იყოს დაახლოებით 1015 მზის მასა, ხოლო მისი დიამეტრი უნდა იყოს დაახლოებით 50 Mpc. თუმცა, ასეთი მეორე რიგის გალაქტიკათა გროვების არსებობის რეალობა ამჟამად საკამათო რჩება. თუ ისინი არსებობენ, მაშინ მხოლოდ როგორც სუსტად გამოხატული არაჰომოგენურობა სამყაროში გალაქტიკების განაწილებაში, რადგან მათ შორის მანძილი შეიძლება ოდნავ აღემატებოდეს მათ ზომებს.

თქვენ უყურებთ სტატიას (რეზიუმე): ” გალაქტიკების სივრცითი განაწილება"დისციპლინისგან" ასტროფიზიკა»

რეფერატები და პუბლიკაციები სხვა თემებზე :

როგორც წესი, გალაქტიკები წარმოიქმნება მცირე ჯგუფებად, რომლებიც შეიცავენ ათეულ წევრს, რომლებიც ხშირად აერთიანებენ ასობით და ათასობით გალაქტიკის უზარმაზარ გროვებს. ჩვენი გალაქტიკა არის ეგრეთ წოდებული ლოკალური ჯგუფის ნაწილი, რომელიც მოიცავს სამ გიგანტურ სპირალურ გალაქტიკას (ჩვენი გალაქტიკა, ანდრომედას ნისლეული და სამკუთხედის ნისლეული), ასევე 15-ზე მეტი ჯუჯა ელიფსური და არარეგულარული გალაქტიკა, რომელთაგან ყველაზე დიდია მაგელანის. Ღრუბლები. საშუალოდ, გალაქტიკათა გროვების ზომებია დაახლოებით 3 Mpc. ზოგიერთ შემთხვევაში, მათი დიამეტრი შეიძლება აღემატებოდეს 10-20 Mpc. ისინი იყოფა ღია (არარეგულარული) და სფერული (რეგულარული) მტევნად. ღია მტევანებს არ აქვთ რეგულარული ფორმა და აქვთ ბუნდოვანი კონტურები. მათში არსებული გალაქტიკები ძალიან სუსტადაა კონცენტრირებული ცენტრისკენ. გიგანტური ღია გროვის მაგალითია გალაქტიკების ჩვენთან უახლოესი გროვა ქალწულის თანავარსკვლავედში. ცაში ის დაახლოებით 120 კვადრატულ მეტრს იკავებს. გრადუსი და შეიცავს რამდენიმე ათას ძირითადად სპირალურ გალაქტიკას. მანძილი ამ კასეტურის ცენტრამდე არის დაახლოებით 11 Mpc. სფერული გალაქტიკათა გროვები უფრო კომპაქტურია ვიდრე ღია მტევნები და აქვთ სფერული სიმეტრია. მათი წევრები შესამჩნევად არიან კონცენტრირებულნი ცენტრისკენ. სფერული გროვის მაგალითია გალაქტიკათა გროვა თანავარსკვლავედის კომა-ბერენიკესში, რომელიც შეიცავს ბევრ ელიფსურ და ლინტიკულურ გალაქტიკას (სურ. 242). მისი დიამეტრი თითქმის 12 გრადუსია. იგი შეიცავს დაახლოებით 30 000 გალაქტიკას უფრო კაშკაშა ვიდრე ფოტოგრაფიული სიდიდე 19. მანძილი კასეტურ ცენტრამდე არის დაახლოებით 70 Mpc. ბევრი მდიდარი გალაქტიკის გროვა დაკავშირებულია რენტგენის გამოსხივების მძლავრ, გაფართოებულ წყაროებთან, რომელთა ბუნება, სავარაუდოდ, დაკავშირებულია გალაქტიკათშორის ცხელი გაზის არსებობასთან, ცალკეული გალაქტიკების კორონების მსგავსი.

არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ გალაქტიკათა გროვები, თავის მხრივ, ასევე არათანაბრად არის განაწილებული. ზოგიერთი კვლევის მიხედვით, ჩვენს გარშემო არსებული გალაქტიკათა გროვები და ჯგუფები ქმნიან გრანდიოზულ სისტემას - სუპერგალაქტიკას. ამ შემთხვევაში, ცალკეული გალაქტიკები აშკარად კონცენტრირდება გარკვეული სიბრტყისკენ, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს სუპერგალაქტიკის ეკვატორული სიბრტყე. ქალწულის თანავარსკვლავედში ახლახან განხილული გალაქტიკათა გროვა სწორედ ასეთი გიგანტური სისტემის ცენტრშია. ჩვენი სუპერგალაქტიკის მასა უნდა იყოს დაახლოებით 1015 მზის მასა, ხოლო მისი დიამეტრი უნდა იყოს დაახლოებით 50 Mpc. თუმცა, ასეთი მეორე რიგის გალაქტიკათა გროვების არსებობის რეალობა ამჟამად საკამათო რჩება. თუ ისინი არსებობენ, მაშინ მხოლოდ როგორც სუსტად გამოხატული არაჰომოგენურობა სამყაროში გალაქტიკების განაწილებაში, რადგან მათ შორის მანძილი შეიძლება ოდნავ აღემატებოდეს მათ ზომებს. გალაქტიკების ევოლუციის შესახებ გალაქტიკაში ვარსკვლავური და ვარსკვლავთშორისი მატერიის მთლიანი რაოდენობის თანაფარდობა იცვლება დროთა განმავლობაში, რადგან ვარსკვლავები წარმოიქმნება ვარსკვლავთშორისი დიფუზური მატერიისგან და მათი ევოლუციური გზის ბოლოს ისინი მატერიის მხოლოდ ნაწილს აბრუნებენ ვარსკვლავთშორის სივრცეში. ; ზოგიერთი მათგანი რჩება თეთრ ჯუჯებში. ამრიგად, ჩვენს გალაქტიკაში ვარსკვლავთშორისი მატერიის რაოდენობა დროთა განმავლობაში უნდა შემცირდეს. იგივე უნდა მოხდეს სხვა გალაქტიკებშიც. ვარსკვლავური ინტერიერში დამუშავებისას გალაქტიკის მატერია თანდათან ცვლის თავის ქიმიურ შემადგენლობას, გამდიდრებულია ჰელიუმით და მძიმე ელემენტებით. ვარაუდობენ, რომ გალაქტიკა წარმოიქმნა გაზის ღრუბლისგან, რომელიც ძირითადად წყალბადისგან შედგებოდა. შესაძლებელია ისიც, რომ წყალბადის გარდა სხვა ელემენტებსაც არ შეიცავდა. ჰელიუმი და მძიმე ელემენტები ამ შემთხვევაში წარმოიქმნა ვარსკვლავების შიგნით თერმობირთვული რეაქციების შედეგად. მძიმე ელემენტების ფორმირება იწყება ჰელიუმის სამმაგი რეაქციით 3He4 ® C 12, შემდეგ C12 ერწყმის a-ნაწილაკებს, პროტონებს და ნეიტრონებს, ამ რეაქციების პროდუქტები შემდგომ ტრანსფორმაციას განიცდის და ასე უფრო და უფრო რთული ბირთვები ჩნდება. თუმცა, უმძიმესი ბირთვების წარმოქმნა, როგორიცაა ურანი და თორიუმი, არ შეიძლება აიხსნას თანდათანობითი დაგროვებით. ამ შემთხვევაში, აუცილებლად უნდა გაიაროს არასტაბილური რადიოაქტიური იზოტოპების სტადია, რომლებიც უფრო სწრაფად იშლება, ვიდრე მომდევნო ნუკლეონის დაჭერას შეძლებენ. აქედან გამომდინარე, ვარაუდობენ, რომ პერიოდული ცხრილის ბოლოს ყველაზე მძიმე ელემენტები წარმოიქმნება სუპერნოვას აფეთქებების დროს. სუპერნოვას აფეთქება არის ვარსკვლავის სწრაფი კოლაფსის შედეგი. ამავე დროს, ტემპერატურა კატასტროფულად იზრდება, ჯაჭვური თერმობირთვული რეაქციები ხდება შეკუმშვის ატმოსფეროში და წარმოიქმნება ძლიერი ნეიტრონული ნაკადები. ნეიტრონული ნაკადების ინტენსივობა შეიძლება იყოს იმდენად დიდი, რომ შუალედურ არასტაბილურ ბირთვებს არ აქვთ დრო დაშლა. სანამ ეს მოხდება, ისინი იჭერენ ახალ ნეიტრონებს და ხდებიან სტაბილური. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, სფერული კომპონენტის ვარსკვლავებში მძიმე ელემენტების შემცველობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე ბრტყელი ქვესისტემის ვარსკვლავებში. ეს აშკარად აიხსნება იმით, რომ სფერული კომპონენტის ვარსკვლავები ჩამოყალიბდნენ გალაქტიკის ევოლუციის საწყის ეტაპზე, როდესაც ვარსკვლავთშორისი გაზი ჯერ კიდევ ღარიბი იყო მძიმე ელემენტებით. იმ დროს ვარსკვლავთშორისი გაზი თითქმის სფერული ღრუბელი იყო, რომლის კონცენტრაცია ცენტრისკენ გაიზარდა. იგივე განაწილება შეინარჩუნეს ამ ეპოქაში წარმოქმნილი სფერული კომპონენტის ვარსკვლავებმა. ვარსკვლავთშორისი გაზის ღრუბლების შეჯახების შედეგად მათი სიჩქარე თანდათან შემცირდა, კინეტიკური ენერგია გადაიქცა თერმულ ენერგიად და შეიცვალა გაზის ღრუბლის საერთო ფორმა და ზომა. გამოთვლები აჩვენებს, რომ სწრაფი ბრუნვის შემთხვევაში, ასეთ ღრუბელს უნდა მიეღო გაბრტყელებული დისკის ფორმა, რასაც ვაკვირდებით ჩვენს გალაქტიკაში. მაშასადამე, მოგვიანებით წარმოქმნილი ვარსკვლავები ქმნიან ბრტყელ ქვესისტემას. იმ დროისთვის, როდესაც ვარსკვლავთშორისი გაზი ბრტყელ დისკოდ ჩამოყალიბდა, იგი დამუშავდა ვარსკვლავის ინტერიერში, მძიმე ელემენტების შემცველობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა და ბრტყელი კომპონენტის ვარსკვლავები, შესაბამისად, ასევე მდიდარია მძიმე ელემენტებით. ხშირად, ბრტყელი კომპონენტის მქონე ვარსკვლავებს უწოდებენ მეორე თაობის ვარსკვლავებს, ხოლო სფერული კომპონენტის მქონე ვარსკვლავებს - პირველი თაობის ვარსკვლავებს, რათა ხაზი გავუსვა იმ ფაქტს, რომ ბრტყელი კომპონენტის მქონე ვარსკვლავები წარმოიქმნება მატერიისგან, რომელიც უკვე იყო შიგნიდან. ვარსკვლავები. სხვა სპირალური გალაქტიკების ევოლუცია ალბათ ანალოგიურად მიმდინარეობს. სპირალური მკლავების ფორმა, რომელშიც კონცენტრირებულია ვარსკვლავთშორისი გაზი, აშკარად განისაზღვრება ზოგადი გალაქტიკური მაგნიტური ველის ველის ხაზების მიმართულებით. მაგნიტური ველის ელასტიურობა, რომელზედაც ვარსკვლავთშორისი აირი არის „წებოვანი“, ზღუდავს გაზის დისკის გაბრტყელებას. ვარსკვლავთშორის გაზზე მხოლოდ გრავიტაცია რომ მოქმედებდეს, მისი შეკუმშვა განუსაზღვრელი ვადით გაგრძელდებოდა. უფრო მეტიც, მაღალი სიმკვრივის გამო, ის სწრაფად კონდენსირდება ვარსკვლავებად და პრაქტიკულად გაქრება. არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ ვარსკვლავის წარმოქმნის სიჩქარე დაახლოებით პროპორციულია ვარსკვლავთშორისი გაზის სიმკვრივის კვადრატის.

თუ გალაქტიკა ბრუნავს ნელა, მაშინ ვარსკვლავთშორისი გაზი გროვდება ცენტრში გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. როგორც ჩანს, ასეთ გალაქტიკებში მაგნიტური ველი უფრო სუსტია და ნაკლებად ერევა ვარსკვლავთშორისი გაზის შეკუმშვაში, ვიდრე სწრაფად მბრუნავებში. ცენტრალურ რეგიონში ვარსკვლავთშორისი გაზის მაღალი სიმკვრივე იწვევს მის სწრაფად მოხმარებას და ვარსკვლავებად გადაქცევას. შედეგად, ნელა მბრუნავი გალაქტიკები უნდა იყოს დაახლოებით სფერული ფორმის, ცენტრში ვარსკვლავის სიმკვრივის მკვეთრი მატებით. ჩვენ ვიცით, რომ ელიფსურ გალაქტიკებს ზუსტად ეს მახასიათებლები აქვთ. როგორც ჩანს, მათი განსხვავების მიზეზი სპირალურიდან მათი ნელი ბრუნვაა. ზემოაღნიშნულიდან ასევე ნათელია, რატომ შეიცავს ელიფსური გალაქტიკები ადრეული კლასის რამდენიმე ვარსკვლავს და მცირე ვარსკვლავთშორის გაზს.

ამრიგად, გალაქტიკების ევოლუცია შეიძლება დაწყებული დაახლოებით სფერული ფორმის გაზის ღრუბლის სტადიიდან. ღრუბელი შედგება წყალბადისგან და ჰეტეროგენულია. გაზის ცალკეული გროვა, მოძრავი, ეჯახება ერთმანეთს - კინეტიკური ენერგიის დაკარგვა იწვევს ღრუბლის შეკუმშვას. თუ ის სწრაფად ბრუნავს, აღმოჩნდება სპირალური გალაქტიკა, თუ ნელა ბრუნავს, ელიფსურ გალაქტიკად იქცევა. ბუნებრივია კითხვა, თუ რატომ დაიშალა სამყაროში მატერია ცალკეულ გაზის ღრუბლებად, რომლებიც მოგვიანებით გალაქტიკებად იქცნენ, რატომ ვაკვირდებით ამ გალაქტიკების გაფართოებას და რა ფორმით იყო მატერია სამყაროში გალაქტიკების წარმოქმნამდე.

გალაქტიკაში გლობულური გროვების სივრცითი განაწილების ყველაზე თვალსაჩინო მახასიათებელია მისი ცენტრისადმი ძლიერი კონცენტრაცია. ნახ. სურათი 8-8 გვიჩვენებს გლობულური გროვების განაწილებას ციურ სფეროზე, აქ გალაქტიკის ცენტრი ფიგურის ცენტრშია, გალაქტიკის ჩრდილოეთ პოლუსი ზევით. გალაქტიკური სიბრტყის გასწვრივ არ არის შესამჩნევი აცილების ზონა, ამიტომ ვარსკვლავთშორისი შთანთქმა დისკზე არ გვიმალავს მტევნების მნიშვნელოვან რაოდენობას.

ნახ. ნახატები 8-9 გვიჩვენებს გლობულური გროვების განაწილებას გალაქტიკური ცენტრიდან დაშორებით. ცენტრისკენ არის ძლიერი კონცენტრაცია - გლობულური მტევნების უმეტესობა განლაგებულია სფეროში, რომლის რადიუსია ≈ 10 kpc. სწორედ ამ რადიუსშია განთავსებული მატერიისგან წარმოქმნილი თითქმის ყველა გლობულური გროვა ერთი პროტოგალაქტიკური ღრუბელი და ჩამოაყალიბა სქელი დისკის ქვესისტემები (მტევანი > -1.0) და საკუთარი ჰალო (ნაკლებად მეტალის მტევანი უკიდურესად ლურჯი ჰორიზონტალური ტოტებით). ლითონისგან ღარიბი მტევანი ჰორიზონტალური ტოტებით, რომლებიც ანომალიურად წითელია მათი მეტალის გამო, ქმნიან სფერულ ქვესისტემას. აკრეტული ჰალო რადიუსი ≈ 20 კპც. დაახლოებით ერთი და ნახევარი ათეული სხვა შორეული მტევანი ეკუთვნის იმავე ქვესისტემას (იხ. სურ. 8-9), რომელთა შორის არის რამდენიმე ობიექტი ანომალიურად მაღალი ლითონის შემცველობით.


აკრეტული ჰალო გროვები, როგორც ვარაუდობენ, სატელიტური გალაქტიკებიდან არის შერჩეული გალაქტიკის გრავიტაციული ველით. ნახ. 8-10 სქემატურად გვიჩვენებს ამ სტრუქტურას ბორკოვასა და მარსაკოვის მიხედვით სამხრეთ ფედერალური უნივერსიტეტიდან. აქ ასო C აღნიშნავს გალაქტიკის ცენტრს, S არის მზის სავარაუდო პოზიცია. ამ შემთხვევაში, ლითონების მაღალი შემცველობის მტევანი მიეკუთვნება ბრტყელ ქვესისტემას. ჩვენ ვისაუბრებთ გლობულური კლასტერების ქვესისტემებად დაყოფის უფრო დეტალურ დასაბუთებაზე § 11.3 და § 14.3.

გლობულური გროვები ასევე გავრცელებულია სხვა გალაქტიკებში და მათი სივრცითი განაწილება სპირალურ გალაქტიკებში ჰგავს ჩვენს გალაქტიკაში. მაგელანის ღრუბლები შესამჩნევად განსხვავდება გალაქტიკური გროვებისგან. მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ძველ ობიექტებთან ერთად, ისევე როგორც ჩვენს გალაქტიკაში, მაგელანის ღრუბლებშიც შეინიშნება ახალგაზრდა გროვები - ეგრეთ წოდებული ლურჯი გლობულური მტევნები. სავარაუდოა, რომ მაგელანის ღრუბლებში გლობულური გროვების ფორმირების ერა გრძელდება ან შედარებით ცოტა ხნის წინ დასრულდა. ჩვენს გალაქტიკაში, როგორც ჩანს, არ არის მაგელანის ღრუბლების ლურჯი გროვების მსგავსი ახალგაზრდა გლობულური გროვები, ამიტომ ჩვენს გალაქტიკაში გლობულური გროვების ფორმირების ერა დიდი ხნის წინ დასრულდა.

გლობულური მტევნები განვითარებადი ობიექტებია, რომლებიც ამ პროცესში თანდათან კარგავენ ვარსკვლავებს. დინამიური ევოლუცია . ამრიგად, ყველა კლასტერმა, რომლისთვისაც შესაძლებელი იყო მაღალი ხარისხის ოპტიკური გამოსახულების მიღება, აჩვენა გალაქტიკასთან მოქცევის ურთიერთქმედების კვალი ფართო დეფორმაციების სახით (მოქცევის კუდები). ამჟამად, ასეთი დაკარგული ვარსკვლავები ასევე შეინიშნება ვარსკვლავური სიმკვრივის ზრდის სახით გროვათა გალაქტიკური ორბიტების გასწვრივ. ზოგიერთი გროვა, რომელთა ორბიტები გადის გალაქტიკის ცენტრთან ახლოს, განადგურებულია მისი მოქცევის გავლენით. ამავდროულად, გროვების გალაქტიკური ორბიტები ასევე ვითარდება დინამიური ხახუნის გამო.

ნახ. 8-11 გვიჩვენებს დამოკიდებულების დიაგრამას გლობულური კასეტური მასები მათი გალაქტოცენტრული პოზიციებიდან. წყვეტილი ხაზები ასახავს გლობულური მტევნების ნელი ევოლუციის რეგიონს. ზედა ხაზი შეესაბამება მასის კრიტიკულ მნიშვნელობას, რომლისთვისაც სტაბილურია დინამიური ხახუნის ეფექტები , რაც იწვევს მასიური ვარსკვლავური გროვის შენელებას და მის დაცემას გალაქტიკის ცენტრში, ხოლო ქვედა - გაფრქვევის ეფექტები გალაქტიკურ სიბრტყეში გროვების გავლისას მოქცევის ეფექტების გათვალისწინებით. დინამიური ხახუნის მიზეზი გარეგანია: მასიური გლობულური გროვა, რომელიც მოძრავი ველის ვარსკვლავებს შორის იზიდავს ვარსკვლავებს, რომლებიც ხვდება გზაზე და აიძულებს მათ იფრინონ ​​მის უკან ჰიპერბოლური ტრაექტორიით, რის გამოც ვარსკვლავების გაზრდილი სიმკვრივე იქმნება უკან. ის, ქმნის შენელებულ აჩქარებას. შედეგად, გროვა ანელებს და იწყებს გალაქტიკის ცენტრს სპირალური ტრაექტორიის გასწვრივ, სანამ არ დაეცემა მასზე სასრულ დროში. რაც უფრო დიდია მტევნის მასა, მით უფრო მოკლეა ეს დრო. გლობულური გროვების გაფანტვა (აორთქლება) ხდება ვარსკვლავურ-ვარსკვლავური რელაქსაციის შიდა მექანიზმის გამო, რომელიც მუდმივად მოქმედებს გროვაში, რომელიც ანაწილებს ვარსკვლავებს მათი სიჩქარის მიხედვით მაქსველის კანონის მიხედვით. შედეგად, ვარსკვლავები, რომლებმაც მიიღეს უდიდესი სიჩქარის ზრდა, ტოვებენ სისტემას. ამ პროცესს საგრძნობლად აჩქარებს კასეტური გავლა გალაქტიკის ბირთვთან და გალაქტიკის დისკზე. ამრიგად, დიდი ალბათობით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ამ ორი ხაზით შემოსაზღვრული ტერიტორიის გარეთ დიაგრამაზე მოთავსებული მტევნები უკვე ამთავრებენ ცხოვრების გზას.

მაინტერესებს რა აკრეტული გლობულური მტევნები აღმოაჩინეთ მათი მასების დამოკიდებულება გალაქტიკაში მათ პოზიციაზე. ნახატზე მყარი ხაზები წარმოადგენს პირდაპირ რეგრესიას, რომელიც შესრულებულია გენეტიკურად ასოცირებულ (შავ წერტილებზე) და აკრეტულ (ღია წრეებში) გლობულურ მტევნებზე. ჩანს, რომ გენეტიკურად დაკავშირებული მტევნები არ აჩვენებენ ცვლილებებს მათ საშუალო მასაში გალაქტიკური ცენტრიდან დაშორების მატებასთან ერთად. მაგრამ აკრეტული კლასტერებისთვის არის აშკარა ანტიკორელაცია. ასე რომ, კითხვაზე პასუხის გაცემა არის ის, თუ რატომ იზრდება მასიური გლობულური გროვების დეფიციტი გარე ჰალოში გალაქტოცენტრული მანძილის გაზრდით (დიაგრამის თითქმის ცარიელი ზედა მარჯვენა კუთხე)?




 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: