4. Эволюция галактик.

Непосредственно проследить эволюцию отдельной галактики из-за огромного времени ее жизни нельзя. Но ученым предоставлена возможность изучения эволюционных этапов галактик по наблюдению за различными звездами и галактиками, находящимися на разных этапах своего развития. Из-за огромных расстояний во Вселенной и наличия предельной скорости распространения сигналов в ней мы видим звезды и галактики такими, какими они были много лет назад. Чем дальше от Земли находится галактика, тем более молодой она предстает перед нами. Туманность Андромеды мы видим такой, какой она была 2.3 млн. лет назад. В марте 2003 г. японские ученые обнаружили в созвездии Волосы Вероники с помощью телескопа «Субару» самую удаленную из известных в настоящее время галактик: свет, достигающий Земли сейчас, был испущен ею около 12.8 млрд. лет назад.

За многие миллиарды лет существования Вселенной галактики рождались, умирали, разбегались и соединялись, поглощая друг друга и образуя новые звездные системы.

Первыми... структурами, образовавшимися в ранней Вселенной, были небольшие протогалактики, массы которых равнялись нескольким тысячам солнечных масс. Вероятнее всего главными движущими силами эволюции галактик и причиной их разнообразия являются взаимодействие между ними и столкновения галактик друг с другом. При этом вероятность столкновения звезд, входящих в галактики, очень мала. т.к. межзвездные расстояния велики по сравнению с их размерами. Поэтому при галактических столкновениях в основном взаимодействуют межзвездные пыль и газ, что приводит к нарушению структур газопылевых сред и перекачиванию вещества из одной галактики в другую. Трение между газами в сталкивающихся галактиках порождает ударные волны, которые могут способствовать рождению новых звезд. Процессы слияния галактик длятся миллионы лет.

Считается, что в ранней Вселенной столкновения галактик были очень частыми. Млечный Путь, видимо, тоже является результатом соединения двух небольших галактик. В настоящее время одна небольшая галактика вливается в нашу, а еще 8 недалеких карликовых галактик войдут в Млечный Путь через некоторое время.

В настоящее время существуют две модели образования во Вселенной первых звезд и галактик. Согласно первой модели концентрация материи в больших структурах привела к последующему формированию в них звезд. Согласно второй модели вначале образовались звезды, а потом уже они объединились в большие

структуры. Пока неизвестно, чем были первые источники света во Вселенной -звездами с их термоядерным синтезом или излучением, вызванным падением материи на черные дыры.

Черные дыры могут способствовать формированию галактик, собирая материю вместе посредством мощной гравитации. Однако в настоящее время ученые не располагают окончательными данными о том, что появилось раньше -галактики или черные дыры.

Если в центре галактики находится черная дыра, то она постоянно увеличивает свою массу, постепенно поглощая галактическое вещество и излучение. Но чтобы «проглотить» всю галактику ей потребуются, вероятно, миллиарды лет.

Наблюдения за реликтовым излучением и развитие физики частиц высоких энергий дают представления о молодой Вселенной, возраст которой не превышает 1 млн. лет. Однако для периода от 1 млн. лет до нескольких миллиардов лет, когда начали формироваться первые звезды и галактики, наблюдения практически отсутствуют. Излучение объектов, имеющих такой возраст, сильно сдвинуто в инфракрасную область из-за нахождения их на границе видимой Вселенной. Поэтому и наблюдения за ними надо проводить в указанном частотном диапазоне.

5. Галактика Млечный Путь.

Диаметр нашей Галактики составляет приблизительно 100 тыс. световых лет (световой год - это расстояние, которое проходит свет в вакууме за один земной год), а масса находится в пределах от 750 млрд. до одного триллиона солнечных масс. Ее скорость в космическом пространстве огромна - 1,5 млн. км/ч. По оценкам ученых Млечный Путь состоит из 200-400 млрд. звезд, которые вращаются вокруг общего центра масс, называемого Галактическим Центром. Млечный Путь является спиральной галактикой и имеет форму плоского диска с шарообразным утолщением в центре. Толщина диска - 10 тыс. световых лет. Возраст нашей Галактики, по оценкам ученых, составляет около 10-12 млрд. лет.

Солнечная система находится на окраине галактики на расстоянии 28 тыс. световых лет от ее центра и вращается вокруг него по орбите, близкой к круговой, со скоростью около 240 км/с.

Центральная область Млечного Пути, как и многих других галактик, является более плотной, чем внешняя часть и содержит массивный объект, названный Стрельцом А, внутри которого, вероятно, находится черная дыра, постепенно поглощающая вещество галактики.

В ясную ночь на небе Млечный Путь наблюдается в виде светящейся туманной полосы, расположенной поперек неба. Г.Галилей (1564-1642) первым обнаружил, что Млечный Путь состоит из огромного числа звезд. У.Гершель (1738-1822) составил каталог многих его звезд с указанием расстояний до них. К началу XX века сформировалось представление о том, что Млечный Путь - часть единственной во Вселенной галактики, в которую входят миллиарды звезд. В 1924 г. Э.Хаббл экспериментально доказал, что Млечный Путь является одной из многих галактик в нашей Вселенной.

Через несколько миллиардов лет наша Галактика и Туманность Андромеды, которая примерно в 2 раза больше Млечного Пути, сольются а единую галактику. Силы гравитации изменят их форму и процессы, происходящие в них.