Существование Местной системы доказывает, чго у галактик есть тенденция к скручиванию, к образованию более крупных систем. Часто они образуют своеобразные «гнезда» галактик, внутри которых звездные системы столь близки, что между ними наблюдаются явные следы взаимодействия...

Размеры квазаров очень малы и их диаметры, как правило, не превосходят несколько сотен астрономических единиц. Блеск квазаров испытывает заметные колебания, как у переменных звезд. Самое удивительное, что периоды таких колебаний подчас чрезвычайно малы...

Метагалактикой принято называть всю наблюдаемую нами область Вселенной. До сих пор неясно, представляет ли собой Метагалактика какую-то единую материальную систему типа галактики. Зато бесспорно, что внутри нее составляющие ее звездные системы стремятся к объединению, скучиванию...

В астрономии давно известна так называемая теорема вириала, связывающая размер и массу стационарной звездной системы со скоростями составляющих ее тел. Если известны размеры скопления галактик и скорости отдельных звездных систем, можно вычислить общую массу скопления...

Вселенная устроена удивительно удобно для человека. При несколько ином наборе констант наблюдатель не мог бы и возникнуть. В этом заключается так называемый «антропный принцип»...

Спиральныe звездные системы

Несмотря на разнообразие галактик, спиральныe звездные системы встречаются среди них достаточно часто. Во всяком случае среди не очень далеких звездных систем спирали составляют до 70 % от их общего количества. Казалось бы, такая характерная черта, как спиральность, должна была уже давно найти общепринятое объяснение. Однако на самом деле все оказалось не таким простым, как поначалу казалось.

При первом взгляде на звездные спирали создается впечатление, что мы видим какой-то застывший вихрь. Напрашивается аналогия и со знаменитым сегнеровым колесом, из которого при вращении вылетают спиральныe струи фонтана. По своей форме спирали галактик больше всего сходны с логарифмическими спиралями - хорошо известными математическими кривыми.

Джейм Джинс, известный английский астроном, в 30-х годах текущего века высказал гипотезу, что галактики состоят из газа и при их вращении газ с экватора галактики истекает в виде спиральных струй, причем эти струи затем конденсируются в скопища звезд.

Так как доказано, что галактики в основном состоят не из газа, а из звезд, гипотеза Джинса была оставлена и пришлось искать иные объяснения. Трудность проблемы заключается в том, что процесс образования спиральных ветвей мы непосредственно не видим, все в галактиках (кроме сверхновых звезд) выглядит застывшим, как пейзаж, освещенный блеском молнии. Остается лишь предполагать, как сложилась наблюдаемая структура галактик.

Галактики вращаются, но не как твердые тела, и не так, как обращаются планеты вокруг Солнца. От центра и до некоторого расстояния вращение это твердотельное, то есть все звезды обращаются вокруг центра с одинаковой угловой скоростью. Далее от центра угловые скорости звезд убывают, и движение напоминает обращение планет вокруг Солнца. Это, как его называют, дифференциальное вращение должно полностью «размывать» спиральныe узоры галактик. Хотя периоды вращения галактик (имеется в виду зона твердотельного вращения) измеряются сотнями миллионов лет, возраст звездных систем считается значительно большим и для нашей галактики оценивается примерно в 15 миллиардов лет. Значит, или спиральная структура галактик - кратковременное явление, или существует какой-то другой особый механизм, при котором спиральная структура сохраняется, несмотря на дифференциальное вращение.

Еще в 30-х годах текущего столетия шведский астроном Б. Линдблад, а много позже (в 1964 г.) американские астрономы М.Лин и Ф.Шу предложили считать спиральный узор галактик волнами плотности, с постоянными угловыми скоростями пробегающими по звездному диску галактик. Поясним, что это значит. Если бросить камень в пруд, от места падения во все стороны побегут круговые «волны плотности». Заметьте - частицы воды не движутся вслед за волной. Любой поплавок при этом будет подниматься и опускаться на одном месте, и именно там, где пробегает волна.

Если подобный опыт проделать не в естественном пруде, а в каком-нибудь вращающемся круглом сосуде, то получится полная аналогия с галактикой - волны плотности из круговых станут спиральными.

Таким образом, спиральные ветви галактик - не постоянные детали структуры галактик, а следы «волны плотности», постоянно бегущей по галактическому диску. Хотя эта гипотеза приобретает большую популярность, в ней не все «гладко». Неясно, где возбуждается «волна плотности» - в центре галактик или на их периферии. Непонятно также, какие процессы её порождают. Некоторые астрономы, например Б.А. Воронцов-Вельяминов, считают, что твердотельное вращение охватывает всю область ясно различимых спиральных ветвей. Именно твердотельное вращение, по его мнению, есть условие длительного существования спирального узора галактик. В то же время существуют десятки галактик, которые лишены спиральной структуры в области, близкой к их центру.

Есть, наконец, множество галактик, у которых никакой спиральной структуры вообще не наблюдается. Предлагаются и иные гипотезы, объясняющие спиральную структуру галактик. По В.А. Амбарцумяну спиральные ветви формируются из дозвездного вещества, которое составляет сердцевину галактик и при взрывах выбрасывает спиральные ветви. В дальнейшем в самих ветвях при продолжающемся распаде сверхплотного вещества образуются звезды и туманности. Эта гипотеза мало разработана, так как природа дозвездного вещества остается неясной. Есть и другие гипотезы.