Галактический газ

Пт, 06/06/2014 - 20:21

Различное происхождение

Полученные данные исключают 3 из 4 гипотез о происхождении комплексов A и C. Идея о «фонтане» подразумевает, что облака зародились в диске Галактики и по составу близки к Солнцу, а это не так. Гипотеза о Магеллановом Потоке неверно предсказывает содержание тяжелых элементов. Наконец, предположение о темном веществе отпадает, поскольку высокоскоростные облака находятся не в межгалактическом пространстве.
Облака с промежуточными скоростями долгое время оставались в тени более заметных и таинственных высокоскоростных облаков. Астрономы измерили их состав, и оказалось, что он соответствует диску Галактики. Кроме того, выяснилось, что они находятся на расстоянии около 4 тыс. световых лет от диска, т.е. там, где и должны действовать «фонтаны». Итак, облака с промежуточными скоростями, а не высокоскоростные, представляют собой возвратные потоки «фонтанов».

Подтверждением тому стали молекулы водорода, найденные в облаках с промежуточными скоростями. Для формирования молекул требуются частицы межзвездной пыли, количество которых достаточно, если окружающий газ химически обогащен. С другой стороны, в комплексе С молекулярный водород не обнаружен. Таким образом, облака с промежуточными скоростями представляют внутренний газ Галактики, тогда как высокоскоростные облака — первичный газ, поступающий издалека.

Что же касается Магелланова Потока, то, как минимум, одно высокоскоростное облако представляется обрывком этого течения и находится в головной его части. При этом по составу оно близко к Малому Магелланову Облаку, как установили в 1998 г. Лимин Лю и его коллеги из Висконсинского университета. Какова бы ни была сила, оторвавшая Поток от Малого Магелланова Облака, она его ускорила. Сила сопротивления не могла ускорить газ, это способна сделать только приливная сила. Итак, открытие группы Лю ответило на вопрос о происхождении Магелланова Потока.
Однако и сила сопротивления проявляет себя. Спутник FUSE обнаружил высокоионизированный кислород, связанный с Магеллановым Потоком, а это указывает на то, что он окружен горячим газом. Следовательно, галактическая корона простирается гораздо дальше, чем предполагал Спитцер, — не на тысячи, а на сотни тысяч световых лет. Плотность этой короны недостаточна, чтобы срывать газ с Магеллановых Облаков, но после отрыва газа приливной силой трение о корону замедляет его, заставляя медленно падать в Галактику.

Подобным образом гипотеза о темном веществе хотя и не объясняет природы комплексов A и C, может «вписаться» в более широкую схему. Блитц ожидал, что межгалактические высокоскоростные облака имеют массы от 10 до 100 млн. масс Солнца. Однако в соседних группах галактик, подобных Местной группе, такие облака не обнаружены, хотя чувствительности современных приборов для этого достаточно. Кроме того, согласно гипотезе Блитца, видимое излучение высокоскоростных облаков должно быть крайне слабым, однако во всех случаях, когда его искали, оно обнаруживалось. Расчеты показывают: если высокоскоростные облака очень далеки, то они должны быть либо полностью ионизованы, либо очень массивны, но ни то, ни другое не подтверждается наблюдениями. Итак, высокоскоростные облака не могут быть гипотетическими облаками темного вещества.

Роберт Браун из Обсерватории Двингело и Батлер Бартон с Винсентом де Хейем из Лейдена предположили, что наша Галактика и туманность Андромеды окружены несколькими сотнями небольших облаков, состоящих в основном из темного вещества и ионизованного газа с примесью нейтрального водорода. Массы облаков могут составлять порядка 10 млн. масс Солнца, и они должны не плавать сквозь Местную группу, а находиться в пределах полумиллиона световых лет от ее главных галактик.

Маловероятно, что облака нейтрального газа разбросаны по Местной группе, но облака другого типа могут в ней присутствовать. По линиям ионизованного кислорода спутник FUSE нашел высокоскоростное облако, не содержащее нейтрального газа. Тодд Трипп из Принстонского университета обнаружил подобные облака в других областях Вселенной. Из такого горячего газа могут состоять рукава, протянувшиеся в межгалактическом пространстве и возникающие при моделировании крупномасштабной эволюции Вселенной. Полная масса вещества в этих структурах может превышать суммарную массу всех галактик, образуя резервуар, из которого наша Галактика может черпать газ для формирования новых звезд.

Высокоскоростные облака, окружающие Млечный Путь, напоминают, что мы живем в звездной системе, которая продолжает формироваться и эволюционировать. Вначале наша Галактика была окружена множеством меньших галактик-спутников и огромным количеством газа. В течение нескольких миллиардов лет она вобрала в себя большинство малых галактик. Одновременно Галактика выбрасывает газ, обогащенный тяжелыми элементами, в свое гало, а возможно, и в межгалактическое пространство.

В ближайшие 10 млрд. лет Млечный Путь поглотит еще больше галактик-спутников, образуя звездные потоки. Наша Галактика движется к столкновению с туманностью Андромеды. Неизвестно, как будет выглядеть Млечный Путь в далеком будущем, но мы знаем, что его формирование еще не завершено.

Другие материалы рубрики


  • Этот взрыв потряс не только часть Вселенной, но и земную астрономию! Громадная звезда вдруг стала сверхновой, и ее разорвало на куски с таким шиком, что даже бывалые астрономы заявили, что никогда такого не видали. А ведь должна была вести себя тихо-тихо. Ученые подозревают, что такое разрушительное событие может в любой момент повториться у нас прямо под боком. Возможно, даже завтра. Или прямо сейчас.



  • ...Теперь вы должны быть предельно внимательны. Следующие несколько секунд окажутся решающими, поэтому вы включаете высокоскоростную регистрирующую систему для детальной записи всех приходящих сведений. Через 61 с R3D3 сообщает, что все системы пока функционируют нормально, горизонт - на расстоянии 8000 км и приближается со скоростью 15 тыс. км/с. Проходит 61,6 с. Еще все в порядке, до горизонта осталось 2000 км, скорость - 30 тыс. км/с (или 0,1 скорости света, так что цвет излучения начинает меняться все заметнее). А затем, в течение следующей 0,1 с вы с изумлением замечаете, что излучение из зеленого становится красным, инфракрасным, микроволновым, затем приходят радиоволны и наконец все исчезает. Через 61,7 с все кончено - лазерный луч пропал. R3D3 достиг скорости света и исчез за горизонтом.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Космические фонтаны из водяного льда, пара и смеси других веществ, поднимающиеся над равнинами луны Сатурна, давно интригуют специалистов. Не хотят сходиться уравнения, описывающие энергетику этого мира, столь удаленного от Солнца. Однако все встает на свои места, если учесть новое открытие: волнующая активность Энцелада по геологическим меркам — мимолетный эпизод.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Объект, отснятый близ звезды, сходной с Солнцем, не вписывается в привычные теории формирования планет. Специалистам еще предстоит разобраться с особенностями рождения этого странного мира, а широкая публика просто любуется снимками. Еще бы — не каждый день можно увидеть планету другой звезды, пусть и открыты их сотни.
    Звезда 1RXS J160929.1-210524 расположена примерно в 500 световых лет от нас. Она очень похожа на Солнце. Ее «вес» равен 85% массы нашей родной звезды. Правда, это светило значительно моложе нашего — 210524 возникла порядка пяти миллионов лет назад.
    Новая планета, по расчетам астрономов, обладает массой примерно в восемь масс Юпитера. И она не была бы такой уж уникальной, если б не два обстоятельства. Первое — она «вживую» запечатлена на снимках. А о втором скажем позже.
    Впервые астрономы непосредственно увидели объект планетарной массы на орбите вокруг звезды, такой как Солнце, и если подтвердится, что этот объект действительно гравитационно привязан к звезде, это будет крупным шагом вперед.
    Интригу, впрочем, принесло не яркое достижение наблюдательной астрономии как таковое, а выявленные параметры системы.



  • Был ли Большой взрыв началом времени или Вселенная существовала и до него? Лет десять назад такой вопрос казался нелепым. В размышлениях о том, что было до Большого взрыва, космологи видели не больше смысла, чем в поисках пути, идущего от Северного полюса на север. Но развитие теоретической физики и, в частности, появление теории струн заставило ученых снова задуматься о предначальной эпохе.
    Вопрос о начале начал занимать философов и богословов с давних времен. Он переплетается с множеством фундаментальных проблем, нашедших свое отражение в знаменитой картине Поля Гогена «D’ou venons-nous? Que sommes-nous? Ou allons-nous?» («Откуда мы пришли? Кто мы такие? Куда мы идем?»). Полотно изображает извечный цикл: рождение, жизнь и смерть — происхождение, идентификация и предназначение каждого индивидуума. Пытаясь разобраться в своем происхождении, мы возводим свою родословную к минувшим поколениям, ранним формам жизни и прото-жизни, химическим элементам, возникшим в молодой Вселенной, и, наконец, к аморфной энергии, некогда заполнявшей пространство. Уходит ли наше фамильное древо корнями в бесконечность или космос так же не вечен, как и мы?

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Наблюдения на рентгеновской обсерватории «Чандра» показали наличие большого числа маломассивных рентгеновских двойных звезд в эллиптических и линзовидных галактиках, а также в балджах — центральных сферических компонентах — дисковых галактик. Распределение источников по светимостям хорошо описывается двумя компонентами, граница между которыми соответствует светимости порядка (2-3) 1038 эрг/с. Т.к. эта величина примерно соответствует максимальной (т.н. Эддингтоновской) светимости объекта с массой 1.4 Мо, то возможно, что более мощные источники являются аккрецирующими черными дырами, а менее мощные — нейтронными звездами. Т.о. с некоторой долей уверенности можно говорить, что мы видим в галактиках ранних типов — эллиптических и линзовидных — тесные двойные системы как с черными дырами (самые яркие источники), так и с нейтронными звездами (менее яркие).



  • В кинокомедии «Карнавальная ночь» один из персонажей — лектор — сообщает: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе, науке не известно». С тех пор прошло почти полвека, но это утверждение справедливо и сегодня. Однако не менее справедливо и другое: «Где есть вода — там есть и жизнь». Сегодня с большой долей уверенности можно сказать: вода на Марсе есть. Дело за малым — отыскать там жизнь.


  • За последнее время вблизи Земли пролетели несколько сравнительно крупных небесных тел. Сильную тревогу вызвало в 1936 г. прохождение астероида Адонис на расстоянии около 2 млн. км от Земли. А настоящую панику вызвал в 1937 г. астероид Гермес, имеющий диаметр ≈1,5 км, промчавшийся лишь на расстоянии 800 тыс. км от Земли (удвоенное расстояние до Луны). Позже (в 1992 г.) большой ажиотаж был связан с приближением к Земле малой планеты Тоутатис. Астероид диаметром около полукилометра пролетел мимо Земли 19 мая 1996 г. на расстоянии всего 450 тыс. км.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В нашей Галактике за пределами Солнечной системы обнаружено несколько сотен планет. Исследовать их проще и дешевле при помощи автоматических зондов сверхмалого размера. Запускать эти аппараты можно с Земли из электромагнитной пушки, а ускорять и корректировать орбиты будут гравитационные поля встречных звезд.
    Полеты к звездам — любимая тема фантастов и авторов компьютерных игр. Лихо носятся их звездолеты на просторах Галактики! Вот только неясно — как и зачем? Но эти вопросы не очень волнуют любознательных читателей: «как» — это придумают инженеры, а уж «зачем» — вообще неприлично спрашивать. Вы только представьте: новые неизведанные миры, братья по разуму... Разве это неинтересно?!
    Но не все фантазии удается воплотить в жизнь. Романтическая эпоха поиска внеземных цивилизаций, рожденная в начале 1960-х успехами космонавтики и радиоастрономии, к концу столетия почти сошла на нет.



  • О спонтанном возникновении вещества из пустого пространства говорят как о рождении “из ничего”, которое близко по духу рождению ex nihilo в христианской доктрине. Для физики пустое пространство совсем не “ничего”, а весьма существенная часть Вселенной, а мысль о рождении самого пространства может показаться вообще странной. Однако в каком-то смысле это все время происходит вокруг нас. Расширение Вселенной есть не что иное, как непрерывное “разбухание” пространства. С каждым днем доступная современным телескопам область Вселенной возрастает на 1018 кубических световых лет. Здесь полезна аналогия с резиной. Если упругий резиновый жгут вытянуть, его “становится больше”. Пространство напоминает суперэластик тем, что оно, насколько известно физикам, может неограниченно долго растягиваться не разрываясь. Растяжение и искривление пространства напоминает деформацию упругого тела тем, что “движение” пространства происходит по законам механики точно так же, как и движение обычного вещества. В данном случае это законы гравитации. Квантовая теория в равной мере применима как к веществу, так и к пространству и к времени.
    Действительно, благодаря собственной физической природе Вселенная возбуждает в себе всю энергию, необходимую для “создания” материи — это есть космический бутстрэп (bootstrap — в переводе “зашнуровка”, в переносном смысле — отсутствие иерархии в системе элементарных частиц).