Эволюция и строение галактик

Предполагают, что Галактика как система звезд образовалась примерно 13 млрд. лет назад. На «догалактической» стадии вещество Вселенной не содержало никаких элементов, кроме водорода (¾) и гелия (¼). Более тяжелыми элементами обогатили межзвездную среду оболочки взрывающихся звезд. Первые поколения звезд содержат элементы более тяжелые, условно их называют металлами.

Появление тяжелых элементов говорит о том, что, прежде чем попасть в эти звезды, первичное вещество подверглось каким-то ядерным превращениям и обогатилось тяжелыми элементами. Большинство звезд имеют малую массу, которой недостаточно для выработки тяжелых металлов путем термоядерных реакций. Такие звезды, как наше Солнце, способны только превращать водород в гелий, поэтому их химический состав не меняется и соответствует тем химическим элементам, из которых они образовывались. Тот факт, что молодые звезды гораздо богаче металлами, чем старые и что межзвездная среда имеет близкий процент содержания металлов, говорит о том, что звезды генетически связаны с межзвездным газом.

Существуют предположения относительно того, почему чаще встречаются спиральные галактики, чем эллиптические и неправильные. Вначале образуется объект неправильной формы, затем за несколько сотен миллионов лет неровности сглаживаются, и образуется массивная эллипическая галактика. Постепенно в результате вращения такой галактики может образовываться дискообразная структура, которая со временем будет приобретать облик спиральной галактики. Подтверждением этой точки зрения является наличие галактик переходного типа, занимающих промежуточное положение между спиральными и эллиптическими галактиками.

Есть среди части ученых мнение, что различия между эллиптическими и спиральными галактиками не являются эволюционным эффектом. Другими словами, галактики рождаются либо как спиральные, либо как эллиптические, и в процессе эволюции тип галактики сохраняется. Структура галактики определяется начальными условиями ее образования, например характером вращения того сгустка газа, из которого она образовалась.

Также есть предположение, почему в скоплениях галактик присутствует одна гигантская галактика, а остальные — мелкие. Считается, что вначале гигантская галактика лишь немного превосходила по своим размерам соседние галактики. Но по мере того, как галактика двигалась по спиральной траектории к центру скопления, она заглатывала более мелкие системы.

Были выдвинуты гипотезы, объясняющие вращение галактик. Сегодня считается, что на ранних стадиях эволюции протогалактики были гораздо больше, чем сейчас. Кроме того, космологическое расширение не успело их разогнать далеко друг от друга, поэтому между ними возникали значительные гравитационные силы. Эти силы принимали вид приливных взаимодействий, которые и вызывали вращение галактик.

Заключение

Мир галактик поражает своим разнообразием. Галактики резко отличаются размерами, числом входящих в них звезд, светимостям, внешним видом. По внешнему виду галактики условно разделены на три основных типа: эллиптические, спиральные и неправильной формы.

Солнце, звезды и звездные скопления, наблюдаемые на небе, образуют систему, которую мы называем нашей Галактикой. Галактика — наша звездная система, включающая в себя звезды Млечного Пути, в том числе Солнце со всеми планетами. В начале XX в. было доказано, что некоторые туманные пятна, видимые в телескоп в разных участках неба, находятся вне нашей Галактики и представляют собой другие галактики.

Галактики имеют тенденцию располагаться по границам гигантских ячеек. Ячеистая структура распределения галактик является наиболее крупной структурой Метагалактики — видимой части Вселенной. Система галактик и их скоплений называется Метагалактикой.

Эволюция галактики включает первоначальное обособление под действием гравитационных сил огромного газового облака — протогалактики, ее сжатие, процессы звездообразования и формирования различных звездных подсистем, гибель звезд, изменение химического состава межзвездной среды со временем.

По нашим человеческим меркам галактики невообразимо огромны, но в космологических масштабах они ничтожно малы. Галактики разбросаны по Вселенной более или менее беспорядочно, однако они обычно собраны в небольшие группы. Подобные группы галактик — «атомы» космологии. Космология рассматривает поведение Вселенной лишь в масштабах такого или более высокого порядков. Процессы, происходящие в отдельных галактиках (хотя они могут быть очень важными) редко становятся существенными для космологии.

Список литературы

Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания. — М.: Дашков и К°, 2007. — 540 с.

Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. — М.: Академия, 2006. — 608 с.

Найдыш В. М. Концепции современного естествознания. — М.: Гардарики, 2003. — 476 с.

Садохин А. П. Концепции современного естествознания. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. — 447 с.

Найдыш В. М. Концепции современного естествознания. — М.: Гардарики, 2003. — С. 173−174

Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. — М.: Академия, 2006. — С. 338−339

Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания. — М.: Дашков и К°, 2007. — С. 261

Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. — М.: Академия, 2006. — С. 341- 342

Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания. — М.: Дашков и К°, 2007. — С. 263

Садохин А. П. Концепции современного естествознания. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. — С. 139

Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания. — М.: Дашков и К°, 2007. — С. 302−303

Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. — М.: Академия, 2006. — С. 343

Садохин А. П. Концепции современного естествознания. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. — С. 139−140