Постинг во все соц сети одной кнопкой

Забыли пароль?




Галактики - живые! Как они родились и как погибнут?

Раздел Космос
Дата публикации: 27/06/2021
Просмотров: 79
#жизнь_галактик #космос #астрономия #наука #научно-популярное


Галактики - живые! Как они родились и как погибнут?

Несомненно, галактики – это древнейшие обитатели космоса. Однако учёным довольно трудно дать ответ на конкретный вопрос о том, как они сформировались, ведь этот процесс очень длительный и сложный. Астрономы могут описать жизнь галактик, наблюдая за различными представительницами этого «вида», и тут нам помогает эффект «машины времени». Он заключается в том, что, когда мы смотрим на очень далёкие объекты, мы видим их не такими, какими они являются на данный момент, а такими, какими они были в далёком прошлом. Но почему? Мы видим свет, исходящий от звёзд и галактик, и хотя свет – это самый быстрый космический путешественник, но даже ему требуется время, чтобы добраться до его наблюдателей. Так, например, если Солнце внезапно погаснет, то мы узнаем об этом только через 8 минут 18 секунд (это время, за которое свет проходит примерно 150 млн км – расстояние от Солнца до Земли). Галактика NGC 3981 находится от нас на расстоянии около 65 миллионов световых лет – это означает, что её свет, который мы видим сейчас, родился в ней во времена, когда гибли динозавры на Земле. Будь у динозавров телескопы, незадолго до своей печальной участи, они бы видели её немного другой, чем мы в настоящее время.

Когда наши телескопы не обладали достаточной мощностью, считалось, что вначале во Вселенной образовались звёзды, которые потом объединялись с помощью сил гравитации в скопления, а уже после скопления притягивались к другим аналогичным структурам, и так родились галактики. Но с усовершенствованием технологий стало ясно, что это было заблуждением.

Межзвездное газопылевое облако

Межзвездное газопылевое облако

Как я уже говорила, галактики – древнейшие жители мироздания, и сформировались они ещё тогда, когда Вселенной не было и миллиарда лет, а именно, в эпоху Тёмных веков. Тёмные века в космологической истории Вселенной — это период между возникновением реликтового излучения и образованием первых звёзд. Он начинается после эпохи образования реликтового фона и окончания рекомбинации (время, в ходе которого заряженные частицы – протоны и электроны – соединялись, образуя нейтральные атомы водорода). Эпоха Тёмных веков длилась около 300 млн лет, между 380 000 лет и 550 млн лет после Большого взрыва. Современные телескопы могут видеть юные годы Вселенной, когда ей было всего 500 миллионов лет, и наши «глаза в прошлое» показали нам, что галактики уже существовали! Когда только они успели зародиться?! Ведь сама Вселенная только-только, можно сказать, набирала силы! Это слишком короткий срок, и первые звёзды однозначно не успели бы закружиться в галактическом хороводе, будучи разбросанными сами по себе в пространстве! Да и вообще, их на тот момент, как оказалось, практически не существовало, их было очень мало!

Зарождение галактики в представлении художника

Зарождение галактики в представлении художника

Современная теория гласит, что галактики появились благодаря квантовым флуктуациям в инфляционной (расширяющейся) Вселенной. В первые мгновения после своего рождения Вселенная была плотной и горячей, затем она начала расширяться, и с течением времени более плотные участки начинали притягиваться друг к другу, то есть в процессе расширения Вселенной вещество распределялось неоднородно, из-за чего образовались газопылевые туманности – это были плотные диски вращающегося вещества - протогалактики. Под действием гравитации сжатие вещества продолжалось, в более плотных участках сформировались сгустки, они всё уплотнялись и уплотнялись, и когда было набрано в этих сгустках достаточное количество вещества для запуска термоядерных реакций, зажигались первые звёзды. Здесь наблюдается хорошая аналогия с вопросом о том, что появилось первым: яйцо или курица? Ответ на него известен – это яйцо, и вот таким же яйцом были молодые протогалактики.

Считается, что галактическую «карусель» запускает ядро галактики, да и вообще судьба всей галактики, а именно – темп рождения новых звёзд, размер и форма галактики зависят от его активности. Ядро галактики – это её сердце, и находится оно в центре галактического диска. Концентрация вещества в нём была настолько огромной, что из-за давления и плотности сформировались первые сверхмассивные чёрные дыры, они-то и являются «вечным двигателем галактик», их сердцем. Из облака пыли и газа под влиянием ядра постепенно образуются гигантские спирали. Кстати, сердце у живых существ небольшое, например, у нас оно и вовсе размером с наш же кулак, и у галактик оно тоже некрупное. Например, у нашей соседки – Андромеды галактический центр в диаметре составляет всего 10 световых лет, тогда как диаметр всей галактики – 220 000 световых лет!

Галактика Андромеды

Галактика Андромеды

Живая галактика – это галактика, в которой рождаются новые звёзды из запасов газа и пыли, которые изначально были у неё ещё с момента формирования. Когда межзвёздный газ заканчивается, новым светилам рождаться уже не из чего, а старые звёзды доживают свой срок, и сама галактика умирает. Как же похожи галактики на живые организмы! В молодых галактиках много «энергии и сил» - вещества для рождения новых звёзд, как и у нас в молодости было достаточно того же. С возрастом активность галактик снижается, и новые звёзды рождаются уже не так часто, как в её юные годы. Мы на склоне своих лет тоже не особо готовы к великим подвигам.

Все галактики разные: они бывают крупными и маленькими, даже карликовыми, у всех разная структура, внешний вид, они, словно бы, уникальные персонажи!

Классификация галактик Эдвина Хаббла

Классификация галактик Эдвина Хаббла

Кстати, вот ещё одно любопытное сравнение с сердцем: наше маленькое сердце постоянно перекачивает кислород и кровь, насыщенную питательными веществами, по всему организму для поддержания жизни. Для того, чтобы галактика жила, ядро должно постоянно питать её энергией и веществом, необходимыми для формирования новых звёзд. Но что же это за неисчерпаемый источник?

В центрах галактик, как было сказано выше, находятся сверхмассивные чёрные дыры. Так, поглощая вещество, подходящее к ним на опасно близкое расстояние, чёрные дыры в процессе «трапезы» выплёскивают огромное количество энергии, необходимое для формирования новых звёзд. Если чёрная дыра не активна, то процесс звёздообразования заканчивается, а галактика обречена на угасание. Получается, что всё во Вселенной строится по одинаковому принципу.

Изначально большинство галактик были спиральными, но нам известно большое количество других видов галактик, например, эллиптических и неправильных, которые образуются в результате столкновения галактик. Этими столкновениями галактики спасают себя от преждевременной смерти: так, при столкновении они обмениваются друг с другом оставшимся веществом, их ядра сливаются, вновь становятся активными, и уже в более массивной галактике снова начинается процесс звёздообразования.

Слияние галактик NGC 3314 и NGC 6050

Слияние галактик NGC 3314 и NGC 6050

Как правило, при столкновениях галактик звезды остаются невредимыми. Галактические столкновения редко приводят к столкновениям между отдельными звездами, так как расстояние между ними огромное, но всё же галактикам приходится идти на некоторые жертвы: отдельные светила всё-таки могут пострадать - их может вытолкнуть на новые орбиты или даже выбросить из своих родительских галактик в межгалактическое пространство. Но это незначительная цена, ведь в то время как галактические столкновения редко разрушают звезды, они часто и создают их. Поскольку огромные облака газа и пыли в сливающихся галактиках сталкиваются, они могут создавать тысячи или даже миллионы новых звезд.

Галактика Водоворот в самом расцвете сил

Галактика Водоворот в самом расцвете сил

Мы можем видеть активные и умирающие галактики: так, у активных наблюдается процесс интенсивного звёздообразования, и они сияют бело-голубым свечением юных звёзд. Старые же галактики оранжево-красноватого цвета, состоящие из старых звезд – красных, оранжевых гигантов, жёлтых и красных карликов. Там не увидишь ни одной молодой звезды, а это значит, что процесс звездообразования закончился, если, конечно, галактику не спасёт какая-нибудь другая странница своим столкновением с ней. Что же будет, когда все звёзды погибнут?

Галактика "в возрасте" - М 49

Галактика "в возрасте" - М 49

Всё, что останется в некогда прекрасной галактике – это медленно остывающие белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры, и блуждающие планеты, лишившиеся своей родительской звезды. Галактика – это гравитационно-связанная система, а поскольку гравитации больше нечего будет удерживать, все останки былого великолепия просто разлетятся в космическое пространство. Учёные полагают, что такой распад галактик начнётся примерно через 20 млрд лет, когда будут исчерпаны все запасы межзвёздного вещества, и светилам будет уже просто неоткуда рождаться.

Кстати, галактики продолжают формироваться и сейчас: этот тип галактик, рождающихся буквально у нас на глазах, называется приливными карликовыми галактиками – они пока ещё очень маленькие, но ведь и все известные нам галактики тоже сформировались из аналогичных малышей! Подобно нам, галактики не сразу «выросли» и стали такими, какими мы их видим (тысячи и даже миллионы световых лет – не является особенно существенным расстоянием для оценки внешнего вида галактик). Близкий пример такой галактики - Холмберг IX, спутник галактики М81. Считается, что она сформировалась всего 200 млн. лет назад, что весьма мало по внегалактическим меркам.

Холмберг IX

Холмберг IX

За предстоящие 20 млрд лет до начала распада галактик могут развиться различные цивилизации и формы жизни! Да и вообще мы застали Вселенную в её самые лучшие годы! И кто знает, сколько ещё таких крошечных обитателей, вроде нас, живут в телах прекрасных галактик?..



Источник: перейти ...

Всегда будь в курсе, подпишись на наш Telegram





Поделиться, сохранить: