Обзор будущих исследований
Как мы видели, галактики много рассказали нам о Вселенной в целом. Но немало еще предстоит понять; в некоторых областях наши знания еще скудны. Например, вопрос о существовании межгалактической среды До сих пор по существу не решен. Быть может, следующее поколение рентгеновских телескопов и инструментов, установленных на борту Астрофизической обсерватории высоких энергий (НЕАО), поможет нам собрать [...]
Спиральная структура
Изучение происхождения и эволюции спиральной структуры галактик сосредоточено на следующих вопросах: как возникает такая структура, чем она поддерживается и почему она не разрушается вращением галактик? Спиральные галактики вращаются не так, как жесткие колеса: для них характерно дифференциальное вращение, при котором внутренние области делают оборот в0круг центра гораздо быстрее, чем внешние. Например, в нашей Галактике период [...]
Эволюция галактик
Проблемы, связанные с образованием галактик, грандиозны и очень трудны, но при рассмотрении их эволюции мы вступаем уже на более твердую почву, поскольку их существование не вызывает сомнений. Эволюцию мо>к- но рассматривать в нескольких аспектах: химическая эволюция вещества галактик; эволюция их форм; динамическая эволюция. После того как в галактике начинается образование звезд, химический состав ее вещества [...]
Протогалактики из возмущений
Тайны, окружающие образование галактик, уходят своими корнями в прошлое к самому началу истории Вселенной. Обычный путь, по которому идут теоретики, разыгрывая игру в образование галактик в рамках теории расширяющейся Вселенной,— это предположение о существовании начальных флуктуаций плотности вещества и исследование развития во времени этих первичных возмущений. Расширение Вселенной непрерывно уменьшает среднюю плотность вещества. Это означает, [...]
«Начало времени»
Очевидно, галактики — это чрезвычайно древние объекты, и вопрос об их образовании и эволюции тесно связан с историей Вселенной в прошлом. Наука о происхождении, природе и эволюции Вселенной называется космологией. Один из подходов к космологии является чисто наблюдательным. Чтобы узнать о ранней эволюции галактик и Вселенной в целом, нужно наблюдать объекты с большими красными смещениями; [...]
Укрощение энергии
Даже если путем теоретических расчетов нам удастся найти природу источника энергии в активных ядрах, все еще останется нерешенным вопрос происхождения протяженных магнитных полей и большого запаса релятивистских частиц. Чтобы создать наблюдаемую двойственность компонентов радиоисточников, нужно придумать какой-то способ разведения энергичных частиц в двух противоположных направлениях. Может оказаться, что с теоретической точки зрения энергию легче выделить [...]
Черные и белые дыры
Неудовлетворенность безуспешными поисками объяснения энергетики радиоисточников, предпринятыми аст-рофизиками-звездниками, привела к исследованию более умозрительных моделей, в особенности моделей, рассматривающих черные дыры. Преимуществом теории черных дыр является гравитационная природа их энергии. Гравитация с большей легкостью превращает значительную долю массы в энергию, чем ядерные реакции внутри звезд, причем в принципе достижима любая интенсивность энерговыделения. Чтобы понять, как нам [...]
Обычные источники энергии
Из наблюдений ясно, что каким бы ни был механизм генерации энергии, он связан с ядрами галактик. До сих пор еще не известно, выделяется ли вся энергия за сравнительно короткое время (скажем, 1000 лет) или же она создается непрерывно либо импульсами в продолжение всей жизни радиоисточника (по всей вероятности, не менее 1 миллиона лет). Следовательно, в [...]
Трудности с радиогалактиками
Наблюдения на радиотелескопах показали, что излучающие области многих радиогалактик простираются на много сотен килопарсеков. Размеры двух гигантов ЗС 236 и DA 240 достигают даже нескольких мегапарсеков. Электромагнитные волны этих радиооблаков генерируются синхротронным процессом. Чтобы осуществлялся этот процесс, необходимо выполнение двух условий: наличие электронов, движущихся с ультрарелятивистскими скоростями, так что их энергия значительно превышает энергию покоя, [...]
Заключительные замечания
Систематическое изучение свойств межгалактической cреды дает наглядный урок научного метода рассуждения. Несмотря на нашу неспособность обнаружить вещество в межгалактической среде, мы можем оценить пределы некоторых его физических параметров именно потому, что предсказанные эффекты не наблюдаются. Если вещество есть, то, чтобы остаться невидимым, оно должно подчиняться определенным законам. Наверно^ астрономии чаще других физических наук приходит^ прибегать [...]