Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Помочь разобраться могут только статистические методы. Для простоты предположим, что все эллиптические галактики во Вселенной принадлежат к типу Е7, а ориентация их к наблю­дателю случайна. Не составит большого труда вычислить, какой процент эллиптических галактик при данном предположении мы увидим как Ео, El и т. д. Классифицировав несколько со­тен (чем больше, тем лучше) Е-галактик по их внешнему виду, мы неизбежно придем к выводу: малосплюснутые и вообще не сплюснутые эллиптические галактики существуют на самом деле, а не только вследствие «удачного» расположения наблю­дателя.

Диапазон масс Е-галактик огромен: от ю⁵ до ю¹³ масс Солнца. Упомянутая выше галактика NGC6166, чья масса оценивается

233

в 1,4 х ю¹³ (14 триллионов!) масс Солнца, является эллиптиче­ской. Будь эта галактика спиральной, ее и без того колоссальная светимость была бы еще выше!

Факт есть факт: эллиптические галактики светят минимум на порядок тусклее, чем равные им по массе спиральные и непра­вильные системы. В чем причина такой «несправедливости»?

В возрасте звездного населения. В эллиптических галактиках практически нет газа, и уже очень давно. Новым звездам про­сто не из чего образовываться. Звезды эллиптических галактик очень стары — большинству из них свыше ю млрд лет. Это зна­чит, что яркие, массивные звезды в эллиптических галактиках уже давно «выгорели», превратившись либо в черные дыры, либо в нейтронные звезды, либо в белые карлики, а остались лишь звезды с массами порядка солнечной и ниже. Вспомним, что светимость звезды зависит от ее массы резко нелинейно, т. е. звезд в Е-галактиках может быть много, но это тусклые звезды. Вдобавок подавляющая часть их относится к субкарли­кам, а мы помним, что они «при прочих равных» светят слабее. Эллиптическим галактикам приходится «расплачиваться» сла­бой светимостью за бурное звездообразование в начале их жиз­ни, не оставившее свободного газа.

Впрочем, бывают исключения. Если эллиптическая галак­тика наберет откуда-нибудь газа, (например, при столкновении с другой, богатой газом, галактикой), то звездообразование в ней может возобновиться. Такова, например, галактика NGC205 (Мно), являющаяся спутником Туманности Андромеды (рис. 21, цв. вклейка). В NGC205 есть небольшое количество бело-голубых звезд, явно молодых. Этого достаточно, чтобы отнести указанную галактику к разряду так называемых пекулярных — немногочис­ленных «уродцев», выбивающихся из общего правила, — и обо­значить ее как Espec.

У спиральных галактик хорошо заметно плоское спиральное распределение яркости вокруг утолщенного ядра, проще говоря, они имеют спиральный узор, если смотреть на них «анфас», и хорошо заметную полосу темной материи вдоль галактическо­

234

го экватора, если смотреть с ребра. Идеальные спиральные га­лактики имеют две спиральные ветки (рукава), исходящие либо прямо из ядра, либо из двух концов бара (перемычки), в центре которого расположено ядро. Английское слово «бар» помимо значений «прилавок», «стойка», «питейное заведение» имеет также значения «полоса», «брус». Отсутствие либо наличие бара позволило разделить спиральные галактики на два основных подтипа: нормальные спиральные галактики (S) и пересеченные спиральные галактики (SB). Нормальных спиральных галактик раз в сто больше, чем пересеченных. Дальнейшее разделение спиральных галактик на подтипы проводится по следующим трем критериям: l) относительной величине ядра по сравнению с размерами всей галактики; 2) по тому, насколько сильно или слабо закручены спиральные ветви, и з) по фрагментарности спиральных ветвей.

К типу Sa (или SBa) относят галактики с очень обширной ядер­ной областью и сильно закрученными, почти круговыми ветвя­ми — непрерывными и гладкими, а не фрагментарными (рис. 22, цв. вклейка). Если такая галактика наблюдается с ребра, то пре­жде всего виден хорошо выраженный балдж — центральное утолщение, отчасти напоминающее эллиптическую галактику. Также можно видеть довольно узкую полосу пылевой материи, протянувшуюся вдоль галактического экватора. Спиральные ру­кава не отходят далеко от балджа.

Галактики Sb и SBb имеют относительно небольшую ядер- ную область при не очень сильно закрученных спиральных ветвях, которые разрешаются на отдельные яркие фрагменты (рис. 23, цв. вклейка). Если спиральные рукава имеют ответвле­ния, то их количество мало. «В профиль» эти галактики более сплюснуты, а темная полоса вдоль галактического экватора вы­ражена более резко.

Наконец, галактики Sc и SBc (рис. 24, цв. вклейка) характери­зуются сильно фрагментированными обрывочными спиральны­ми рукавами. У галактик SBc даже бар разрешается на отдельные фрагменты. Ядерная область весьма мала по сравнению с разме­

235

рами галактики, балдж иногда едва выражен, рукава отходят от него резко и на большое расстояние, число ответвлений от них велико. С ребра видно, что галактика сильно сплющена, а пере­секающий ее по экватору пылевой диск густ и широк.