Амбарцумян
Шрифт:
Невооружённым глазом можно наблюдать только три галактики — Большое Магелланово облако, Малое Магелланово облако и туманность Андромеды. Но наблюдаемая современными методами внегалактическая область Вселенной, которую астрономы называют Метагалактикой, простирается до двадцати миллиардов световых лет и содержит десятки миллиардов галактик, каждая из которых состоит в среднем из ста миллиардов звёзд.
Классической и хорошо изученной галактикой является спиральная галактика в созвездии Андромеды. Она расположена на нашем северном небе, и каждый вводимый в строй большой телескоп направляется на эту галактику, чтобы получить новые данные. По размерам и по светимости она превосходит нашу Галактику. В 1917 году Дж. Ричи [177] и Г. Кертис [178] обнаружили в спиральном объекте NGC 224 (туманность Андромеды) появляющиеся и через несколько дней исчезающие яркие точки. Они правильно
177
Джордж Уиллис Ричи (1864–1945) — американский астроном и конструктор телескопов.
178
Гебер Дуст Кертис (1872–1942) — американский астроном. Труды по физике звёзд и туманностей.
Туманность Андромеды имеет большое яркое ядро, из которого выходят две спиральные ветви. Сильный наклон галактики к лучу зрения несколько скрадывает рисунок ветвей, но всё-таки они ясно различимы. На фотографиях видно, что, выходя со спиральной ветвью из ядра и направляясь по ней к её концу, нужно совершать поворот по часовой стрелке. Спиральные ветви развиты умеренно, тесно прилегают к ядру, медленно отходят от него. Как и наша Галактика, туманность Андромеды имеет весьма разнообразный звёздный состав. В её спиральных ветвях сконцентрированы голубые звёзды — гиганты и сверхгиганты. Там же собрано большое число переменных звёзд различных типов. В 1938 году X. У. Бэбкок, исследуя вращение галактики Андромеды, обнаружил замечательное явление — отставание скорости вращения спиральных рукавов галактики от скорости вращения его ядра. Это свидетельствует о том, что причиной вращения является ядро, а не галактика.
Американский астроном X. К. Арп [179] , тесно сотрудничавший с Амбарцумяном, в течение 290 ночей за полтора года получил около тысячи фотографий туманности Андромеды. Исследование снимков позволило ему обнаружить 30 вспышек новых звёзд. Этот результат позволил сделать вывод, что за год в туманности Андромеды вспыхивает в среднем 26 новых звёзд. Это очень важно, и Амбарцумян высоко оценил эту работу. В нашей Галактике должно за год вспыхивать примерно столько же новых звёзд, но большую часть из них наблюдать не удаётся, так как вспышки происходят близ главной плоскости Галактики, и далёкие новые звёзды не поддаются наблюдению из-за сильного поглощения света. Наблюдение рассеянных звёздных скоплений в туманности Андромеды затруднительно, но шаровые скопления, как более яркие объекты, наблюдаются уверенно. Здесь их обнаружено около 140. Важно, что в шаровых скоплениях должны, по-видимому, находиться короткопериодические цефеиды. Межзвёздный водород в туманности Андромеды сконцентрирован около главной плоскости и составляет около двух процентов массы всей звёздной системы.
179
Хэлтон Кристиан Арп (род. 1927) — американский астроном, получивший известность благодаря созданному им Атласу пекулярных галактик. Работал совместно с Бербиджами. Приверженец концепции Амбарцумяна об активности ядер галактик.
Основными галактиками, представлявшими интерес для Амбарцумяна, были галактики с активными ядрами, в которых проявлялись бурные и взрывоподобные явления. Их мы рассмотрим позже.
В пятидесятых годах прошлого столетия Виктор Амазаспович перешёл
Все разработанные им теоретические методы, используемые для обнаружения нестабильности кратных звёзд и звёздных скоплений, оказались применимы и к скоплениям галактик.
Оказалось, что положение дел в мире галактик в этом смысле является ещё более благоприятным. Кратные галактики и группы галактик дают интересный материал для суждения о групповом возникновении галактик. Более того, тенденция к группированию в мире галактик настолько сильна, что изучение галактик поневоле связывается с вопросом о природе той или иной группы. Если одна галактика уподобляется острову во Вселенной, то скопление галактик естественно уподобить архипелагу. И как все острова архипелага в нашем, земном океане образовались одновременно и по общей причине, так и скопление галактик, вероятнее всего, имеет общий генезис.
Начиная с 1955 года Амбарцумян под особым углом зрения анализировал накопленный наблюдательный материал о кратных галактиках.
Используя понятие систем типа «трапеции» и пользуясь каталогом Холмберга, Амбарцумян установил, что среди 132 кратных галактик 87 имеют такие конфигурации, которые должны быть отнесены к типу «трапеции». Следовательно, они нестабильны.
Был установлен также следующий важный факт: процент нестационарных кратных галактик в Метагалактике больше, чем процент нестационарных кратных звёзд в Галактике.
Многочисленные исследования астрономов дают веские основания считать, что большинство галактик входит в скопления галактик, и что процент одиночных галактик, составляющих общее метагалактическое поле, сравнительно мал. Очевидно, что этот факт имеет глубокое космогоническое значение и позволит получить ценные сведения, касающиеся происхождения и развития галактик. Хотя в настоящее время трудно оценить процент всех галактик, входящих в состав скоплений, однако, как уже упоминалось, новые данные говорят в пользу того, что большинство галактик, по крайней мере, имеющих большую абсолютную яркость, входит в состав скоплений. В этом случае можно повторить вывод, который был сделан в отношении звёзд: компоненты, входящие в состав данной двойной или кратной галактики или же в состав данного скопления галактик, образовались совместно. Это утверждение не является следствием какой-нибудь гипотезы о механизме возникновения галактик или групп галактик. Оно непосредственно следует из наблюдаемой сильной тенденции к скученности. Подтверждается также, что среди них процент систем галактик типа «трапеции» значительно превосходит процент систем галактик обыкновенного типа. Насколько распространены кратные системы типа «трапеции», видно из того, что ближайшая система — туманность Андромеды с ближайшими двумя спутниками — является системой типа «трапеции».
Ранее Амбарцумяном было показано, что количество двойных звёзд, кратных систем и открытых скоплений в нашей Галактике во много раз превышает ту численность этих групп, какая могла бы быть при диссоциативном равновесии. Ему удалось показать, что и в Метагалактике наблюдается отклонение от диссоциативного равновесия в ту же сторону. Он прежде всего заметил, что процент кратных галактик среди всех галактик, составляющих данное скопление, во много раз превосходит тот процент, который должен быть при термодинамическом равновесии. Этот факт без всяких дополнительных предположений приводит к выводу, что в каждой кратной галактике её составляющие имеют совместное происхождение. В этом отношении кратные галактики весьма похожи на кратные звёзды, наблюдаемые нами в нашей звёздной системе. Например, важным свидетельством в пользу нестационарности скопления галактик в Деве является наличие в нём цепочки ярких галактик, включая эллиптические галактики М84 и М86. Удивительным образом мы встречаем здесь аналогию между скоплениями галактик и ассоциациями, где наблюдаются цепочки горячих сверхгигантов (например, пояс Ориона). По-видимому, сверхтесными галактиками являются радиогалактики (например, Дева А).
Основным выводом из сказанного является то, что возникновение кратных галактик в Метагалактике происходит и в нашу эпоху.
Более того, из статистических соображений Амбарцумяном был сделан вывод: составляющие любой кратной галактики возникли совместно.
Но поскольку многие кратные галактики распадаются на независимые отдельные галактики, то сделанное утверждение относится и к одиночным галактикам.
Теперь установлено, что в современных условиях Метагалактики скопления и группы галактик могут либо сохраняться, либо распадаться. Но они не могут обогащаться за счёт галактик, которые возникли независимо от них.
В 1970-х годах Виктор Амазаспович и Цвикки обратили особое внимание на существование среди кратных галактик систем компактных групп компактных галактик, то есть галактик с высокой поверхностной яркостью. Эти сравнительно молодые системы обладают необычной физической природой и тем самым занимают особое место в физике и эволюции галактик. Эти системы указывают на необычную природу этих объектов. Цвикки был первым, кто их систематически изучил и выявил следующие закономерности: