6.4. Галактики. Виды галактик
Галактиками называются гигантские (до ~1013 звёзд) звёздные системы, расположенные вне нашей Галактики. Их называют ещё внегалактическими туманностями, т. к. при визуальном наблюдении в телескоп они выглядят туманными пятнышками, как и обычные газовые туманности. Сведения о галактиках приводятся в специальных астрономических каталогах. В общем случае, галактика – гравитационно связанная совокупность звёзд и межзвёздного вещества.
Мир звёздных систем – галактик – стал интенсивно изучаться с 1920 г., когда шведскому астроному К. Лундмарку удалось разложить на звёзды периферийную часть спиральной туманности М 33 (или NGC 598) в созвездии Треугольника. Вскоре американский астроном Э. Хаббл, работавший на крупнейшем в то время телескопе с зеркалом диаметром 2,5 м, установил звёздную природу спиральных рукавов туманности Андромеды и нескольких, более слабых галактик неправильной формы. Это положило начало развитию новой отрасли астрономической науки – внегалактической астрономии.
В 1912 г. американский астроном В. Слайфер обнаружил замечательное свойство галактик: в спектрах далёких галактиках все спектральные линии оказались смещёнными к длинноволновому (красному) концу по сравнению с такими же линиями в спектрах источников, неподвижных относительно наблюдателя (т.н. красное смещение линий). В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл, сравнивая расстояния до галактик и их красные смещения, обнаружил, что последние растут в среднем прямо пропорционально расстояниям. Этот закон дал в руки астрономов эффективный метод определения расстояний до галактик по их красному смещению. Измерены красные смещения тысяч галактик и сотен квазаров.
Определение расстояний до галактик и их положения на небе позволило установить, что встречаются одиночные и двойные галактики, группы галактик, большие скопления их и даже облака скоплений (сверхскопления). Среднее расстояния между галактиками в группах и скоплениях составляют несколько сотен кпк; это примерно в 10–20 раз больше размера крупнейших галактик. Среднее расстояния между группами галактик, одиночными галактиками и кратными системами составляют 1–2 Мпк, расстояния между скоплениями – десятки Мпк. Т.о., галактики заполняют пространство с большей относительной плотностью, чем звёзды внутригалактическое пространство (расстояния между звёздами в среднем в 20 млн. раз больше их диаметров).
Формы галактик чрезвычайно разнообразны. Однако большинство галактик относят к нескольким основным типам, руководствуясь их наиболее характерными внешними признаками, а более мелкие различия в галактиках помогают подразделить эти типы на отдельные подтипы.
Подобно тому как была в свое время разработана классификация звезд, основывающаяся на их спектрах и светимостях и нашедшая свое выражение в знаменитой диаграмме Герцшпрунга – Рассела, был классифицирован и мир галактик. Известно, что классификация – это первый шаг к познанию закономерностей природы. Вспомним, например, линнеевскую классификацию животного и растительного мира. Последующее развитие науки приводит к более глубокому пониманию чисто эмпирической классификации. Например, только спустя ~ 40 лет был правильно понят эволюционный смысл диаграммы Герцшпрунга – Рессела.
Общепринятая классификация галактик была предложена великим американским астрономом Хабблом еще в 20-х годах нашего столетия. Он же немного позже открыл знаменитое «красное смещение» в спектрах галактик, вытекающее из развитой несколькими годами раньше космологической теории выдающегося советского математика А.А. Фридмана. Таким образом, не будет преувеличением сказать, что Хаббл открыл Метагалактику – вот уж действительно самое большое открытие в истории науки...
Согласно Хабблу, галактики делятся на три основных типа: а) эллиптические, б) спиральные, в) неправильные. Фотографии типичных представителей некоторых классов галактик приведены на рисунке.
а б