Происхождение галактических спутников

 

Почти все крупные галактики имеют спутники. Но как образовались эти спутники-галактики?

Согласно первому сценарию образования галактик и галактики, и их спутники образовались в результате гравитационного сжатия разреженных газовых облаков. Согласно второму сценарию и галактики, и их спутники образовались в результате распада сверхплотного вещества, находящегося в галактическом ядре. С этой точки зрения из ядра крупной галактики может быть выброшена масса, которая впоследствии сформируется в галактику-спутник. Можно ли сделать определённый вывод об образовании галактических спутников, глядя на фотографии галактик?

Чем внимательнее я смотрел на фотографии спиральных галактик, тем больше убеждался в том, что вещество спиральных рукавов было не так давно (200-500 миллионов лет) выброшено из галактического ядра. И все сомнения в этом полностью исчезли, когда я увидел фотографию галактики М 51 (Водоворот) (рис. 8,*). Происхождение спутника этой галактики очень легко объяснить в рамках второго сценария образования галактик. Из ядра галактики М 51 был выброшен массивный кусок сверхплотного вещества. Об этом свидетельствует гигантский шлейф, состоящий из газа и звёзд, который тянется за ним от самого ядра. Отлетев на некоторое расстояние от породившей его галактики, он взорвался, образовав галактику-спутник. Неправильная форма галактики-спутника свидетельствует, что не так давно в ней был грандиозный взрыв, а обилие молодых и ярких звёзд – об её относительной молодости.

Звёздный шлейф от галактики-спутника является прямым продолжением спирального рукава, что подтверждает общий механизм образования и спирального рукава, и галактического спутника.

У нашей Галактики есть два спутника – Большое и Малое Магеллановы облака. Можно ли, исследовав их, сделать определённый вывод о том, как они образовались?

Допустим, они образовались согласно первому сценарию в результате гравитационного сжатия вещества. С этой точки зрения галактики должны образоваться примерно в одно и то же время на достаточно ранней ступени эволюции Вселенной – порядка 1-2 миллиардов лет после начала расширения. Например, в нашей Галактике есть звёздные скопления, возраст которых превышает и 10, и 12, и даже 14 миллиардов лет. Ничего подобного нет в Магеллановых облаках. Возраст наиболее старых звёзд не превышает 2 миллиардов лет. Считается, что 2 миллиарда лет назад какой-то неизвестный процесс вызвал там бурное звездообразование [103].

Если рассуждать в рамках первого сценария, то совершенно непонятно, почему звездообразование не происходило в Магеллановых Облаках раньше.

Согласно второму сценарию вещество Магеллановых Облаков было выброшено из ядра нашей Галактики. С этой точки зрения очевидно, почему в облаках нет звёзд старше 2 миллиардов лет – потому что облака были выброшены из ядра менее 2 миллиардов лет назад!

Маловероятно, чтобы две гигантские массы, выброшенные много лет назад, до сих пор находились недалеко друг от друга. Скорее всего, была выброшена одна масса, которая затем, в результате взрыва, разделилась на две части. Есть ли свидетельства такого взрыва? Да, есть. Во-первых, неправильная форма Магеллановых Облаков свидетельствует, что не так давно в них произошли какие-то бурные процессы. Во-вторых, изучение их движения показывает, что примерно 200 миллионов лет назад они находились в одном и том же месте пространства [103,с.59]. В-третьих, между Большим и Малым Облаками протянулась длинная перемычка из звёзд и газа. В-четвёртых, облака богаты межзвёздным газом, масса которого составляет 10% у Большого Магелланова Облака и 30% у Малого Магелланова Облака. Для сравнения: масса газа в нашей Галактике составляет около 2%, а в эллиптических галактиках и того меньше. И до сих пор в Магеллановых Облаках идёт интенсивное звездообразование. Об этом свидетельствуют яркие области, заполненные очень молодыми голубыми звёздами чрезвычайно высокой светимости, многие из которых в миллион раз ярче Солнца!

Кроме того, выяснилось, что Малое Магелланово Облако состоит из двух частей, которые удаляются друг от друга с относительной скоростью около 40 км/с [103,с.61]. По всей видимости, после того, как Малое Магелланово Облако отделилось от Большого Магелланова Облака, в нём также произошёл взрыв.

А наблюдаются ли свидетельства того, что вещество Магеллановых облаков было выброшено из ядра нашей Галактики? Да, наблюдаются. Гигантский газовый шлейф протянулся более чем на четверть небесной сферы за Магеллановыми Облаками из центральной области нашей Галактики. Это так называемый Магелланов поток, о происхождении которого до сих пор идут споры в научном мире. Эти споры не прекращаются потому, что трудно дать удовлетворительное объяснение его происхождению в рамках первого сценария.

Существуют и другие явления внутри нашей Галактики, подтверждающие второй сценарий. Например, высокоскоростные водородные облака. Это гигантские облака водорода с массами до 10 млн. солнечных масс и размерами около 10 тыс. св. лет были открыты более 40 лет назад. Они на высоких скоростях проносятся сквозь Галактику, что свидетельствует об их сильно вытянутых эллиптических орбитах. Их существование можно объяснить, предположив, что не так давно они были выброшены из ядра Галактики.