Техника - молодёжи 1958-02, страница 15

вещество, } поле,

ПРОСТРАНСТВО,

время...

СТАЛКИВАЮЩИЕСЯ

ГАЛАКТИКИ

За пос еднне десять лет радиоастрономы открыли новые виды небесных тел, являющихся источниками радиоизлучений в такой же степени, как звезды к галактики являются источниками света. Некоторые из втнх радионсточкнков совпадают с местоположением хорошо известных внанмых небесных тел, таких, как весьма вффектная крабовндная туманность — взорвавшаяся звезда в нашей Галактике. Самое любопытное заключается в том, что два самых мощных источника радиоизлучений расположены в таких точках небесного пространства, где сколь-лнбо заметных космических тел не наблюдается.

Один на таких источников расположен в соэвезднк Лебедя. ч

В 1951 году Ф. Дж. Смнт нз Кембриджского университета при помощи английского радноннтерферометра с высокой разрешающей способностью уточнил и хождение этого источника сильного радиоизлучения, названного Лебедь А.

Вслед за тем Валтер Бааде засиял атот участок космического пространства при помощи 200-дюймового (5-метр вого) телескопа, установленного на горе Паломар, и сделал поразительное открытие. То, что выглядело как одна галактика, когда снимки производились с помощью меньших телескопов, теперь оказалось необыкновенной системой состоящей из двух галактик находящих одна иа другую Более того, стало ясно, что вто не две отдельные галактики, случайно лежащие на одной н той же линии зрения, а галактики, которые фактически находятся в тесном соприкосновении друг с другом, так как под действием гравитационного взанмодеиствня нх ядра сильно искажены. К е говоря, имелись все данные, что в Лебеде А мы имеем дело с лобовым столкновением двух галактик.

Это вскоре было подтверждено изящным доказательством.

Что мы можем ожидать в случаях, когда сталкиваются галактики? Совершенно невероятно чтобы при втом могли столк-н>ться их отдельные звезды, так как среднее расстояние между нчмн в галактиках чрезвычайно велико. При столкновении двух галактик под действием взаимного притяжения звезд хараитер их движения нарушится, а структура галактик исказится, но. сами пс себе звезды не должны претерпеть никаких заметньрс изменений. Однако мы должны ожидать существенных изменений, касающихся об-лвков пылн н газа аткх галактик. Сталкиваться между собой будут именно частицы Газа и пылн. При скоростях, равных сотням н тысячам километров в секунду, такие столкновения должны

РУДОЛЬФ МИНКОВСКИЯ

нагреть газ до температуры от 1 млн. до 100 млн. градусов.

Существуют возможности проверить справедливость втого положения. Можно, например, исследовать спектр света, исходящий от нагретого вещества, к установить степень возбуждения атомов раскаленного газа по характеру линий втого спектра. Снимки спектра Лебедя А, сделанные при помощи 100- н 200-дюймовых телескопов, полностью подтвердили достоверность факта столкновения. Почти половина световой анергии этой системы приходится на расширившиеся линии водорода и иа «вапрещенные» уровни излучения кислорода, неона, серы и железа в состоянии сильной ноннзацнн.

Кстати, сильные линии ивлучеиня втого спектра позволили также измерить н «красное смещение» Лебедя А н тем самым его расстояние от нас. Эта пара столкнувшихся галактик находится на расстоянии 270 млн. световых лет.

Само по себе столкновение галактик в Лебеде А представляет огромный интерес, ио еще большее значение оно имеет для космологии и уже привело к открытию первостепенной важности. А. Е. Лнл-лей и Е. Ф. Макклейи установили, что радиоизлучение водорода Лебедя А с длиной волны, равной 21 см, показывает точно такое же допплеровское смещение, как н «красное смещение» излучаемого им света. Это может служить подтверждением, что «красное смещение» действительно является вффект м Допп-лера н повтому может служить мерой скс остей н ра стояния в мнре.

Измерение «красного смещения» иа радиоволнах вызывает особое волнение еще н потому, что радиоастрономия повволяет значительно расширить эояу нашего проникновении в космическое пространство. Радиоизлучение из Лебедя А было бы обнаружено нашими современными радиотелескопами, даже если бы его интенсивность была в 3 тыс. раз меньше, чем сейчас. Это значит, что мы можем обнаруживать такие столкновения яа неимоверно далеких расстояниях — значительно более далеких, чем радиус действия оптического телескопа с диаметром зеркала в 200 дюймов.

Как часто происходят столкновения галактик? Это вависит отчасти от того, что мы понимаем под «столкновением». В случае Лебедя А две галактики уже проникли одна в другую; нх центры нли

ядра находятся друг от друга «всего» на расстоянии 3 тыс. световых лет. Такое явление может пр исходить чрезвычайно редко. Если же под столкновением мы понимаем такое достаточно тесное сближение галактик, когда онн соприкасаются только внешними границами своего вещества, то предположительная чистота столкновений может быть более высокой. Допустим, что раднус типичной галактики составляет 15 тыс. световых лет. Согласно нашему определению, две подобные галактики могут столкнуться, как только их центры будут находиться друг от друга на расстоянии ие более 30 тыс. световых лет. В среднем космическом пространстве среднее расстояние между галактиками составляет примерно 3 млн. световых лет. На основании этих цнфр н наших знаний о движении галактик мы можем подсчитать. что в бъеме мирового пространства, простирающегося иа расстояние 250 мли. световых лет от нас и в котором предположительно содержится около

2 млрд. галактик, в настоящее время может происходить примерно 10 таких столкновений, если галактики распределены в мировом пространстве равномерно.

Конечно, в вту теоретическую среднюю цифру должны быть внесены поправки, соответствующие фактическим размерам галактик н их истинному рас ределеиию в пространстве. Наш собственный Млечный Путь имеет радиус около 40 тыс. световых лет; некоторые спиральные галактики имеют ветвн, простирающиеся иа 60 тыс. световых лет. Но что более важно, многие галактики группируются в так называемые «кусты», или скопления, где среднее равделяющее нх расстояние значительно меньше, чем

3 мли. световых лет. Напрнмео, центральная часть куста галактик Кома имеет

Наиболее „драматические" фотографии сталкивающихся галактик, большинство ил котормх бмло обнаружено сперва при помощи радиотелескопов: 1. Столкновение алактик в соаве ни Лебедя А, происходящее иа расстоянии 270 млн световых лет от Зен н Катастрофа сопровождается налу чеинем радиоволн, в 10 тыс. рая более сильным чем ивлученне всея других иав« тных сталкивающихся галактик. 2. Другая пара уже более тесно вяанмодейстнующих сталкивающихся галактик (NGC 4038 н 4039). 3. Две спкралькые галактики NGC 5426 и 5427 в самой начальной стадии стол* кновення На снимке яаметио, как начинают иска-жатьс] формы ближайших друг к другу рукавои обеях галактик („приливное" действие).

(См. фотографии в заголовке)

9