к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Спиральные галактики

Спиральные галактики - галактики ,в к-рых заметны спиральные ветви; наиб. многочисл. тип наблюдаемых галактик. К С. г. относится, в частности, Галактика ,ближайшими к нам С. г. являются М 31 (туманность Андромеды) и М 33 (туманность Треугольника).

Структура и состав спиральных галактик. В состав С. г. входят звёзды с разл. возрастом и хим. составом, межзвёздный газ и межзвёздная пыль. Общая структура С. г. показана на рис. Плоская составляющая (1) включает молодые звёзды и газопылевую среду и образует слой толщиной неск. сотен парсек, расширяющийся на периферии. Спиральные ветви (2)также принадлежат плоской составляющей. Диск (3)содержит осн. массу звёзд С. г. Изменение сглаженной плотности8062-27.jpg диска с радиусом r и координатой z, перпендикулярной его плоскости, на большом интервале rмин < r < rмакс обычно следует закону:
8062-28.jpg

Здесь - плотность в центре диска,8062-29.jpg r08062-30.jpg 2-5 кпк - радиальная шкала (характерный размер) диска, z08062-31.jpg0,3-1 кпк - нолутолщина диска; z0 зависит от дисперсии скоростей звёзд вдоль оси z. Закон8062-32.jpg описывает распределение плотности в изотермич. самогравитирующем диске. Величина z0 слабо меняется вдоль r. В нек-рых С. г. на8062-33.jpg наблюдается «обрыв» - резкое падение яркости (плотности) диска. Балдж (4) - внутренняя наиб. яркая часть сферической (сфероидальной) составляющей С. г., содержащей старые звёзды с вытянутыми орбитами. Гало (5) - внеш. часть сферич. составляющей; различают звёздное гало, имеющее очень низкую яркость, с массой, значительно меньшей массы диска, и «тёмное» гало, масса к-рого в пределах оптич. границ может превышать суммарную массу др. компонент (см. Вращение галактик, Скрытая масса). Ядерная область (6) - выделяющаяся по яркости или структурным особенностям центр. часть С. г. (см. также Ядра галактик). Спектр обычно содержит эмиссионные линии. В ядерной области часто концентрируются молекулярный газ и связанные с ним области звездообразования. Ок. 1% С. г. обладают активными ядрами (сейфе ртовские галактики). Эти ядра имеют широкие эмиссионные линии, свидетельствующие о быстрых движениях газа, со скоростями в тысячи км/с, высокую светимость (обычно неск. % от интегральной светимости С. г.), нетепловой непрерывный спектр и переменность на разл. масштабах времени.

Содержание газа и звездообразование. Осн. масса межзвёздного газа в С. г. присутствует в двух формах: нейтрального газа (HI) и молекулярного газа (Н2). В большинстве С. г. почти весь газ сосредоточен в пределах оптич. диаметра диска, однако имеется ряд примеров существования протяжённой газовой оболочки вокруг галактик (М81, М83). Масса газа по отношению к интегральной массе С. г. в ср. падает от галактик типа Sc к Sa. Под действием УФ-излучения горячих звёзд газ ионизуется, образуя протяжённые зоны НИ, хорошо заметные на фотографиях С. г. Поскольку горячие звёзды высокой светимости являются короткоживущими, светимость С. г. в эмиссионных линиях служит критерием интенсивности звездообразования. Др. наиб. часто используемыми индикаторами интенсивности звездообразования являются: показатели цвета (см. Астрофотометрия)С. г., исправленные за межзвёздное покраснение (см. Межзвёздное поглощение ),светимость С. г. в УФ-области спектра или в далёкой ИК-области (8062-34.jpg = 10-103 мкм), где излучает пыль, нагреваемая молодыми звёздами. Количеств. оценки интенсивности звездообразования требуют модельных расчётов. Типичные значения массы рождающихся звёзд8062-35.jpg0,01 - 108062-36.jpg/год (8062-37.jpg кГ). В расчёте на единицу массы интенсивность звездообразования уменьшается от галактик Sc к Sa - в соответствии с относит. содержанием газа в этих С. г. Области звездообразования образуют комплексы с характерным размером8062-38.jpg 0,5 кпк. В осн. они сосредоточены в спиральных ветвях С. г.

Спиральные ветви. Наблюдаемые свойства. Спиральные ветви (СВ) представляют области концентрации молодых звёзд и звёздных комплексов, межзвёздного газа, пыли и связанных с газом магн. полей (магн. индукция8062-39.jpg10-5-10-6 Гс). На фоне звёздного диска СВ выделяются повышенной яркостью и более голубым цветом. Пыль часто образует длинные неровные прожилки, идущие вдоль внутр. кромки СВ, что интерпретируется как результат существования ударных фронтов в межзвёздной среде. За редким исключением СВ являются закручивающимися, т. е. их концы направлены в сторону, обратную вращению. СВ редко обладают правильной формой, часто они имеют иррегулярные очертания, изломы, ответвления, разрывы. В нек-рых случаях СВ сливаются, образуя замкнутые кольца; такие С. г. наз. кольцевыми.
8062-40.jpg

Различают СВ флокуллентные и регулярные. Первые представляют собой совокупность отдельных много-числ. коротких дуг, не продолжающих одна другую. Вторые прослеживаются на большом протяжении, нередко более одного оборота. В этом случае чаще всего наблюдаются две ветви. Обычно ветви С. г. содержат в той или иной пропорции признаки обоих структурных типов.

Механизм образования и поддержания спиральных ветвей. В дифференциально вращающемся диске галактики спиральная структура может быть долгоживущей в двух случаях: когда СВ непрерывно возникают и разрушаются и когда весь спиральный узор вращается с одинаковой угл. скоростью, в отличие от диска С. г., т. е. не связан с ним жёстко. Первый вариант пригоден для объяснения флокуллентных СВ, к-рые образуются, если в галактиках непрерывно возникают локальные очаги звездообразования. Дифференц. вращение растягивает их в дуги, пока они не потеряют яркость и не исчезнут с прекращением образования массивных звёзд. Концентрацию старых звёзд диска флоккулентные СВ не меняют.

Регулярные СВ рассматриваются как волновые образования в диске [идея принадлежит Б. Линдбладу (В. Lindblad)]. В процессе движения вокруг центра С. г. звёзды и газ периодически проходят через гребни волн. При этом регулярно меняется как плотность, так и скорости их движения. Анализ поля скоростей газа С. г. (а для нашей Галактики - и звёзд) подтверждает волновой характер СВ. наиб. высокую амплитуду изменения плотности имеет газ, поскольку дисперсия скоростей газовых облаков (8062-41.jpg10 км/с) в неск. раз ниже, чем звёзд диска, а столкновения газовых масс сопровождаются потерей энергии. Повышение плотности газа в СВ является осн. причиной увеличения интенсивности звездообразования в них.

Разрабатывается неск. подходов к объяснению механизмов возбуждения и поддержания спиральных волн плотности (СВП) в С. г. Возможность существования СВП как малых возмущений в гравитирующем бесстолкновит. (звёздном) диске впервые была показана в работе К. Лина (С. Lin) и Ф. Шу (F. Shu). В наиб. простом случае в гидродинамич. приближении для линейных колебаний, описывающих туго закрученные СВ, дисперсионное соотношение имеет вид:
8062-42.jpg

Здесь8062-43.jpg - волновое число, т - мода колебаний (число спиралей),8062-44.jpg -угл. скорости вращения диска и СВП соответственно,8062-45.jpg - невозмущённая поверхностная плотность диска, cs - скорость звука или дисперсия скоростей,8062-46.jpg- эпициклич. частота. Роль сил упругости в бесстолкновит. среде играют силы Кориолиса. Знак k определяет направление вращения спиралей (закручивающиеся или раскручивающиеся СВ). Дисперсионное соотношение даёт два решения для k, соответствующих «коротким» и «длинным» волнам, к-рые отличаются помимо8062-47.jpg направлением распространения. Величина8062-48.jpg для бесстолкновит. газа может иметь значения в интервале8062-49.jpg . Области диска, где реализуются верхние и нижние пределы, наз. соответственно внешним и внутренним линдбладовскими резонансами, а область8062-50.jpg - коротацией. Короткие волны распространяются от коротации к резонансам, длинные - в обратном направлении. На резонансах происходит обмен энергией между волной и звёздным диском. Если внутр. резонанс отсутствует, волна отражается от центра, при этом может произойти её усиление. Волновой пакет распространяется радиально со скоростью8062-51.jpgcs, проходя через диск за ~109 лет. Это обстоятельство, как и затухание СВП при появлении ударной волны в газе, заставляет искать механизмы усиления или возбуждения колебаний. В качестве генератора СВП предлагались вращающийся бар (перемычка), если он имеется в С. г., а также наличие внешнего возмущающего тела (близкого спутника).

В альтернативном подходе, предложенном А. М. Фридманом, СВП имеют не гравитационную, а гидродинамич. природу и генерируются в результате гидродинамич. неустойчивости в газовом диске, к-рый погружён в звёздный диск С. г. Колебания возбуждаются в узкой области диска, где велик градиент скорости вращения v(r)(вблизи локального максимума кривой вращения). Возникающие при этом СВ имеют закручивающуюся форму, а их число определяется отношением8062-52.jpg , где8062-53.jpg - перепад скорости. Наблюдения показывают, что локальный максимум на кривой вращения наблюдается в центр. части мн. галактик (напр., Галактика, М 31), хотя и не всех. По-видимому, единого механизма генерации СВП не существует.

Литература по спиральным галактикам

  1. Воронцов-Вельяминов Б. А., Внегалактическая астрономия, 2 изд., М., 1978;
  2. Рольфе К., Лекции по теории волн плотности, пер. с англ., М., 1980;
  3. Кruit Р. С. van der, Searle L., Surface photometry of edge-on spiral galaxies.
  4. Properties of the three dimensional distribution of light and mass in disk of spiral galaxies, «Astron. and Astrophys.», 1982, т. 110, p. 61;
  5. Кеnniсutt R. C. J г., The rate of star formation in normal disc galaxies, «Astrophys. J.», 1983, v. 272, p. 54;
  6. Fridman А. М. и др., Centrifugal instability in rotating shallow water and the problem of the spiral structure in galaxies, «Phys. Lett.», 1985, v. 109 A, p. 228;
  7. Ефремов Ю. Н. и др., Современные представления о природе спиральной структуры галактик, «УФН», 1989, т. 157, в. 4, с. 599.

А. В. Засов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)


Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 12.08.2020 - 21:59: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
12.08.2020 - 21:57: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
12.08.2020 - 21:56: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от схиигумена Сергия (Николая Романова) - Карим_Хайдаров.
12.08.2020 - 21:52: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
12.08.2020 - 16:56: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
11.08.2020 - 13:54: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
11.08.2020 - 13:11: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
11.08.2020 - 06:45: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
11.08.2020 - 06:44: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Аркадия Мелконяна - Карим_Хайдаров.
10.08.2020 - 13:12: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> ОБРАЩЕНИЕ к учёным и работникам просвещения - Карим_Хайдаров.
09.08.2020 - 18:30: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
09.08.2020 - 18:29: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution