За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Это грандиозное событие, которое оказывает глубокое влияние на обе галактики. Сейчас их ядра находятся на расстоянии 1200 световых лет друг от друга. Каждое из ядер имеет вращающееся кольцо, в котором рождаются звезды. Яркий ультрафиолетовый свет от них создает дифракционные всплески – лучи, исходящие из центра и создающие оптический эффект.

Гравитационное притяжение галактик друг к другу приводит к деформации их форм и образованию длинных хвостов и петель из газа и звезд. Газ и пыль в галактиках сжимаются под действием гравитации, что приводит к образованию новых звезд. В центре каждой из галактик Arp 220 находится сверхмассивная черная дыра. Когда галактики сольются, эти черные дыры также образуют еще более массивную черную дыру.

Когда галактики сливаются, газ между звездами сжимается, образуя интенсивные вспышки новых звезд и питая массивные черные дыры в центрах слияний. Пыль в этих слияниях блокирует видимый свет от областей звездообразования и активных черных дыр, но более длинные волны света, такие как инфракрасные, могут ускользнуть и быть обнаружены телескопом Уэбба.

– Линзообразные галактики напоминают линзу из-за своей плоской структуры и вытянутой формы. Они возникают в результате гравитационного искривления света от удаленных объектов, вызванного присутствием ближних массивных галактик или скоплений галактик. По классификации Хаббла, это промежуточный тип между эллиптической и спиральной галактиками.

Линзообразные звездные системы обладают звездным диском вокруг центрального шаровидного скопления-балджа[25 - Сфероидальное уплотнение из звёзд в центре галактики.], однако рукава относительно малы и выражены не очень ярко, а количества межзвездной газопылевой материи недостаточно для активного рождения новых звезд. Основные их «жители» – старые большие звезды, красного или желтого цветов. Как и спиральные галактики, они имеют форму диска, выраженное ядро и гало. Среди линзовидных галактик можно найти объекты с достаточно причудливыми и завораживающими формами.

Линзовидные галактики являются одними из самых распространенных типов галактик во Вселенной. Предположительно, образуются в результате столкновения спиральных галактик, из-за чего их диски могут быть деформированы и сформировать линзообразную форму. Они составляют около 20% всех галактик и являются интересными объектами для изучения, так как могут дать нам представление о том, как галактики эволюционируют.

Звёздные диски линзовидных галактик вращаются вокруг центра примерно с теми же скоростями, что и в спиральных галактиках. Однако диски в линзовидных галактиках обычно более толстые и характеризуются более высоким разбросом скоростей звёзд. Но главное отличие от спиральных галактик заключается в том, что рождение звёзд в линзовидных галактиках прекратилось практически полностью очень давно, многие миллиарды лет назад, что сделало их похожими на эллиптические галактики по составу звёздного населения, цвету и спектру. Очень много линзовидных галактик наблюдается в богатых скоплениях галактик, заполненных горячим межгалактическим газом.

Галактика NGC 6861 в созвездии Телескоп.

Это второй по яркости объект в созвездии. В отличие от большинства линзовидных галактик, которые, как правило, лишены как газа, так и пыли, NGC 6861 демонстрирует толстое затемняющее кольцо пыли вокруг ядра, где происходит звездообразование. Галактика была открыта шотландским астрономом Джеймсом Данлопом в 1826 г.

Вот несколько других примеров линзовидных галактик:

– Галактика Веретено – линзовидная галактика, расположенная в созвездии Дракона. Она находится на расстоянии около 44 миллионов световых лет от Земли. Галактика имеет диаметр около 60 000 световых лет и содержит около 100 миллиардов звезд.

Она является одной из самых изученных линзовидных галактик. В 2019 году в ней была обнаружена сверхмассивная черная дыра, масса которой составляет около 2,6 миллиардов солнечных масс, а в 2021 году – активное ядро, в котором происходит звездообразование.

– Скопление галактик, которое содержит линзообразные галактики, играющие ключевую роль в исследованиях гравитационных линз и теории относительности и помогающие астрономам лучше понять далекие источники света.

Гигантский кластер эллиптических галактик Abell 383 в центре этого изображения содержит так много массы темной материи, что ее гравитация искривляет свет. Звезды этого скопления оказались неожиданно старыми для галактики, столь близкой по времени к началу Вселенной.

Гигантский кластер эллиптических галактик Abell 383

Используя Abell 383, группа астрономов идентифицировала и изучила галактику, настолько далекую, что мы видим ее такой, какой она была менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.

– Галактика NGC 720 является линзовидной галактикой, в которой происходит активное звездообразование. Это необычно для линзовидных галактик, так как они обычно считаются старыми и спокойными.

– Галактика NGC 4621 – линзовидная галактика с кольцом темной материи.

– Галактика NGC 612, возможно, является самой необычной из линзовидных галактик, которая обладает целым рядом интересных особенностей.

Необычная линзовидная галактика NGC 612

Она имеет яркий оранжевый пояс, окружающий внутренние области голубого цвета, и относится к активным галактикам. Это означает, что ее центральные области излучают примерно в 100 раз больше энергии, чем все звезды в диске. Вещество вокруг ее ядра движется относительно спокойно.

Самое же примечательное в NGC 612 то, что ее ядро является активным в радиодиапазоне. Подобные системы называются радиогалактиками и большинство из них относится к типу эллиптических. Ученым известно только пять галактик, которые ведут себя так, как эта.

NGC 612 расположена в созвездии Скульптора на расстоянии 400 млн световых лет от Земли, и ее легко можно наблюдать в Южном полушарии Земли, а вот в Северном это невозможно.

Линзообразные галактики являются уникальными объектами, позволяющими ученым изучать и понимать гравитационные линзы, массу галактик и даже свойства темной материи во Вселенной.

– Двойные галактики представляют собой пары галактик, находящихся в близком взаимодействии друг с другом, и могут находиться в процессе слияния или иметь сложные гравитационные взаимодействия. Они составляют около 12% всех галактик во Вселенной и могут образовываться различными способами.

Один из способов – когда две галактики сталкиваются друг с другом. При столкновении их диски могут быть деформированы и образовать две отдельные галактики, которые вращаются вокруг друг друга.

Другой способ образования двойных галактик – это когда две галактики рождаются в одном и том же месте в пространстве. В этом случае галактики, вероятно, начинают свое существование как отдельные галактики, но со временем их гравитация может привести их к тесному взаимодействию.

Американские ученые обнаружили объединяющиеся галактики, в каждой из которых есть квазар, очень яркий космический объект, сопровождающий сверхмассивную черную дыру.

Объединяющиеся галактики, в каждой из которых есть квазар

У галактик четко видны «хвосты» – следы их гравитационного взаимодействия. По словам ученых, именно эти удлиненные рукава указывают на то, что две галактики действительно объединяются.

Двойные галактики можно разделить на два основных типа: тесные двойные галактики и разреженные двойные галактики.

Тeсные двойные галактики находятся очень близко друг к другу, и их гравитация оказывает сильное влияние на их эволюцию. В результате этих взаимодействий могут происходить такие процессы, как звездообразование, слияние галактик и даже образование черных дыр.

Разреженные двойные галактики находятся дальше друг от друга, и их гравитация оказывает меньшее влияние на их эволюцию. В результате эти галактики могут оставаться относительно изолированными друг от друга в течение миллиардов лет.

Эволюция двойных галактик зависит от расстояния между ними и от их массы. Тесные двойные галактики, как правило, эволюционируют быстрее, чем разреженные. Гравитация в них может привести к тому, что галактики столкнутся или сольются. Если галактики столкнутся, они могут деформироваться и образовать новую галактику, а если сольются, то образуют одну большую галактику.

В разреженных двойных галактиках гравитация оказывает меньшее влияние на их эволюцию. В результате эти галактики могут оставаться относительно изолированными друг от друга в течение миллиардов лет.

Назову некоторые из двойных галактик:

• Mice – известная пара галактик, которые находятся в процессе слияния и получили свое название из-за их внешнего вида, напоминающего две мыши. Они находятся на расстоянии около 290 миллионов световых лет от Земли. Эти галактики взаимодействуют и в будущем может произойти их слияние.

Астрономы считают Мышек архетипичным представителем прямого слияния галактик, имеющих одинаковые направления движения и вращения.

Mice – известная пара галактик, которые находятся в процессе слияния

Эта двойная галактика имеет овальную форму, основную особенность которой составляет длинный тонкий приливной хвост, простирающийся на 80» к северу, и является одним из наиболее ярких подобных объектов. Обе галактики соединены диффузным приливным мостом.

• Antennae Galaxies – еще один известный пример слияния галактик, форма которых напоминает антенны. Отсюда и название. Два её длинных хвоста образованы из звезд, газа и пыли, выброшенных из галактик в результате столкновения.

Antennae Galaxies – еще один известный пример слияния галактик

Ядра двух галактик соединяются, образуя одну гигантскую галактику. Вероятно, именно таким будет будущее нашего Млечного Пути, когда он столкнется с галактикой Андромеды.

Это пара взаимодействующих галактик в созвездии Ворона, переживающих в настоящее время фазу звездообразования, которое вызывается столкновением облаков газа и пыли с запутанными магнитными полями. Считается, что местами рождения скоплений являются самые плотные области коллапсирующих и сжимающихся облаков.

• NGC 5394/NGC 5395 – пара галактик в созвездии Гончие Псы, которая демонстрирует ярко выраженные признаки гравитационного взаимодействия. Из-за своей формы она получила название «Цапля».

Считается, что обе галактики уже однажды сталкивались и сейчас собираются в одну.

NGC 5394/NGC 5395 – пара галактик в созвездии Гончие Псы с признаками гравитационного взаимодействия

Самой заметной особенностью галактики является хорошо выраженный спиральный рукав, формирующий почти замкнутое кольцо вокруг галактики. Он отделён от яркой центральной области тёмной поглощающей свет областью.

• ARP 240. Эта удивительная пара спиральных галактик, расположившаяся в созвездии Девы, находится в процессе взаимодействия и имеет красивую структуру.

Созданный из газа и звезд, мост показывает, что эти две огромные звездные системы подошли близко друг к другу и испытали сильные приливы, вызванные взаимной гравитацией.