§ 15. Стадия эллиптической галактики (стадия III).
Через миллиарды лет самая молодая галактика - квазар меняет форму на эллиптическую. Причина этого в следующем.
1. Возрастание периферической массы галактики. Уже упоминалось, что квазары (будущие ядра галактики) в начале развития на протяжении нескольких миллиардов лет интенсивно эрупируют, выбрасывают плазму в пространство. Вскоре плазма остывает и превращается в огромные облака водорода. Миллиарды солнечных масс водорода не в состоянии покинуть пространство вокруг ядра квазара с массой в 10 13 масс Солнца благодаря его мощному гравитационному притяжению. Они так же не могут опасть на квазар из-за мощного лучевого излучения, которое отбрасывает облака водорода на расстояние в сотни световых лет. Постепенно ядро окружает себя газовой оболочкой. Длительное пребывание в пространстве огромных масс водорода приводит к концентрации материи в отдельных точках пространства с последующим рождением звезд. Так вокруг квазара (ядра галактики) образуется звездно-газовая оболочка толщиной в тысячи световых лет. Насыщение газо-водородной материей пространства в непосредственной близости от ядра продолжается на протяжении многих миллиардов лет. Вскоре его газо-водородное окружение (атмосфера) перестаёт быть прозрачным, и ядро галактики становится невидимым в телескоп. Толщина периферической сферы (атмосферы) ядра галактики продолжает увеличиваться еще длительное время, так как поступление в ее среду вещества из ядра не прекращается ни на минуту. Диаметр может расти до 100 тыс. св. лет и более.
2. Из квазара (К) образуется эллиптическая галактика (Е). Форма молодой эллиптической галактики зависит от скорости вращения ее ядра. В телескоп галактика во время эволюционной стадии III представляется как эллиптическая, сферическая, ромбообразная, вытянутая по экватору ядра галактики (т. е. вытянутая перпендикулярно оси вращения квазара). Если вращение галактического ядра вокруг своей оси очень быстрое, то эрупция вещества с поверхности ядра в «экваториальной зоне» приобретает дополнительную центробежную скорость, следовательно, удаляется дальше от центра галактики. Тогда вещество атмосферы, которое выбрасывает вращающееся ядро галактики в окружающее космическое пространство, приобретает вид эллипса, а галактика превращается в эллиптическую галактику типа Е (Ellipse). Если скорость вращения ядра незначительна, то скорость эрупции вещества по всем направлениям одинакова, то есть вещество удаляется от ядра на одинаковое расстояние, а галактика приобретает сферическую (шаровидную) форму (O). Исходя из этих соображений, скорость вращения ядра эллиптической галактики можно математически вычислить, измерив величину «выгнутости эллипса галактики типа Е».
Рисунок 9. Расположение пылевых частиц в магнитном поле ядра галактики, вид галактики сбоку.
3. Причина образования магнитного поля у ядер галактик и звёзд. Физика магнетизма утверждает, что образование магнитного поля у вращающихся тел может произойти только при условии вращения вокруг своей оси электрических зарядов (положительных или отрицательных). Астрономия накопила большую информацию, которая утверждает, что планеты, звезды и ядра галактик имеют мощные магнитные поля. Как магнитные поля могли возникнуть вокруг планет, звезд и ядер галактик? Физика давно доказала, что твердое кристаллическое вещество планет и плазма звезд – электрически нейтральны. Надо полагать, что закон об электрическом «нейтралитете» кристаллического вещества и плазмы действует только в лабораторных условиях. В недрах же планет и звезд условия другие. Там имеются высокое давление и температура. Вероятно, плазма центральных районов у квазаров и звезд состоит не из равного количества ионов и электронов, а только из положительно заряженных протонов, иначе не объяснить возникновения мощных магнитных полей у звезд. Поэтому автор предлагает следующую гипотезу образования магнитных полей у звезд и ядер галактик. Смотрите рисунок 9.
а) Электронов в составе квазаров и звезд не существует. Электроны внутри ядра галактики или звезды во время термоядерных реакций аннигилируют (уничтожаются) при столкновении с позитронами: (е –) + (е+) → 2γ.
б) Если небольшое количество электронов возникает на поверхности квазаров и звезд, то они активно соединяются с ядрами атомов на поверхности этих космических объектов с образованием элементов таблицы Менделеева (водорода, гелия, углерода, неона и других). При образовании атома отрицательный электрический заряд электрона полностью поглощается, нейтрализуется положительным зарядом протона.
в) Электроны удаляются с поверхности квазаров и звезд по причине наличия мощной эрупции в «атмосферу» ионов и атомов, ядер элементов с окружающими их десятками электронов. Поэтому можно утверждать, что электронов в составе квазаров фактически не существует. Молодое ядро квазара (и молодая) звезда состоят исключительно из протонов (ядер водорода Н+). Ядро квазара (самой молодой галактики) имеет огромные внутреннее давление и температуру, которые всю первоначальную водородную массу в количестве 1011 масс Солнца превращают в ионы водорода Н+ (протоны), то есть ядро квазара фактически состоит только из 10 69 протонов. (Масса галактики = 1011 солнечных масс = массе 10 69 протонов). Следовательно, электрический заряд ядра галактики равняется сумме зарядов протонов, составляющих его массу. Ядро галактики вращается вокруг своей оси, и часто скорость вращения на экваторе достигает нескольких сот километров в секунду. Радиус квазара составляет несколько миллионов километров. Поэтому вращение 10 69 протонов (точечных электрических зарядов) вокруг своей оси образует очень сильные магнитные полюса N и S, которые имеют плоскость соприкосновения в пространстве вдоль плоскости экватора ядра галактики. Смотрите рисунок 9.
4. Причины образования магнитного поля планет. У вращающихся с большой скоростью холодных планет, точечными электрическими зарядами, образующими магнитное поле, являются не протоны, не электроны, а положительные ионы элементов. От действия высокого давления кристаллических пород планеты на глубине более 50 километров (и далее до центра планеты) возникают ионы элементов (H +, Na + +, Ca + + +, Fe + + + + и т. д.). При вращении вокруг оси планеты, эти электрически заряженные частицы (ионы) образуют магнитное поле планеты. Земля вращается вокруг своей оси с линейной скоростью на экваторе в 300 метров в секунду.
Если недра планет (особенно планет-гигантов) состоят из ионов элементов, то кристаллическая кора планет насыщена свободными статическими электронами. Например, сталь содержит внутри своих кристаллических решёток 4 × 1022 электронов в 1 кубическом сантиметре, медь – 8,4 × 1022 электронов \ в см 3, алюминий - 5 × 1022 электронов \ в см 3, гранит - 4 × 1021 электронов \ в см 3, кремний – 6 × 1020 электронов \ в см 3, силикатные камни и речной песок - 3 × 1018 электронов \ в см 3. Кора планет буквально нафарширована свободными статическими электронами, которые вращаются на экваторе с огромными скоростями. Вращение свободных заряженных частиц в виде электронов в космическом пространстве продуцирует магнитное поле вокруг планет.
5. Механизм образования продольной полосы галактики из металлической пыли. Многие сферические галактики (O) и эллиптические (Е) имеют толстые пылевые полосы (точнее, плоскости), которые проходят через экватор ядра галактики. Смотрите рисунок 9. Полосу образует сконцентрированная по экватору галактики металлическая пыль. Почти все пылевые частицы, образующиеся звездами после взрыва как "сверхновой" (смотрите эволюцию звезд и планетарных систем), концентрируются в экваториальной плоскости галактики. Механизм подобной «выборочной» конденсации металлической пыли внутри тела галактики следующий. Космическая пыль, которая образуется от взрыва звезд и планет, состоит в основном из восприимчивых к магнитному притяжению атомов (железа, никеля, кислорода и других). Следовательно, пылевые частицы, расположенные в северном полушарии N, притягиваются к частицам, расположенным в южном полушарии S галактики, то есть – частицы конденсируются в ее экваториальной плоскости. Так образуется пылевая плоскость, пересекающая галактику по экватору. Аналогичный механизм возникновения магнитного поля у звезд. Смотрите рисунок 9.