«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 10 (17) - страница 4
Интересно отметить, что первая успешная попытка моделирования тесного сближения галактик была осуществлена еще в 1941 г. Шведский астроном Э. Хольмберг, воспользовавшись тем, что освещенность от источника уменьшается, как и гравитационная сила, обратно пропорционально квадрату расстояния до наблюдателя, рассмотрел относительное движение двух галактик, каждая из которых была представлена набором подвижных лампочек. Измеряя в разных точках модельной галактики освещенность с помощью фотоэлемента, Хольмберг перемещал лампочки в соответствии с неоднородностями такого “гравитационного” поля. С помощью столь нестандартного подхода он предвосхитил некоторые результаты, полученные гораздо позднее с помощью компьютерного моделирования.
В 1972 г. появилась работа братьев Тумре, в которой было наглядно показано, что морфологические особенности галактик естественным образом могут быть объяснены гравитационным взаимодействием между ними. Эта работа послужила основой для нового подхода к проблеме формирования структуры современных галактик. Согласно этому подходу, не начальные условия, а последующая эволюция галактики, в ходе которой она активно взаимодействует со своим окружением (другими галактиками, карликовыми спутниками, межгалактической средой), определяет ее характеристики. Один из братьев — А. Тумре — даже высказал предположение, что все эллиптические галактики возникли при слиянии спиральных (это предположение получило название “гипотеза слияний”). Сейчас считается, что и начальные условия, и последующая эволюция влияют на свойства галактик, однако соотношение между этими факторами остается пока неизвестным.
В близкой к нам области Вселенной взаимодействующие галактики довольно редки. Если основываться на видимых признаках взаимодействия, говорящих о сильном внешнем гравитационном возмущении (заметной асимметрии структуры, наличии протяженных линейных образований — “хвостов” и перемычек, оболочек и т. п.), то к таким объектам можно отнести лишь каждую десятую или двадцатую галактику (рис. 2–5). В более ранние эпохи, однако, процессы взаимодействия между ними могли быть гораздо более интенсивными.
Рис. 2.Примеры взаимодействующих галактик: NGC 3921, NGC 4038 “Антенны”
Рис. 3.Две огромные галактики стараются "растащить” друг друга. Эти спиральные галактики “Мыши”, названные так из-за своих длинных хвостов, уже прошли друг через друга. Скорее всего, они будут сталкиваться снова и снова, пока не сольются. Длинные хвосты образовались из-за того, что они по-разному притягивают ближнюю и дальнюю части друг друга. Взаимодействие в космосе на таких огромных расстояниях происходит медленно, с характерным временем порядка сотен миллионов лет. Галактики NGC 4676 находятся на расстоянии 300 миллионов световых лет от Солнца, в направлении на созвездие Волосы Вероники
Рис. 4.Согласно современным представлениям, NGC7252 является продуктом неполного слияния двух дисковых галактик. Неслившиеся остатки этих двух гигантских объектов образуют два “хвоста” (размером около 100 кпк), богатых нейтральным водородом. Центральное пекулярное тело галактики содержит быстровращающийся диск иони-???
Астрономия — наука, основанная на наблюдениях. Астрономы лишены возможности ставить эксперименты, как, к примеру, физики, сталкивающие в ускорителях потоки заряженных частиц, или биологи, вмешивающиеся в структуру генов. Однако исследование взаимодействующих галактик дает удивительную возможность детально изучить результаты экспериментов по столкновению гигантских звездных систем, которые ставит сама природа.
Здесь мы имеем дело с одними из самых грандиозных процессов во Вселенной, и именно они, как считается, могут приводить к рождению объектов и явлений совершенно нового типа (квазаров, радиогалактик, сверхмощных источников инфракрасного излучения, гамма-всплесков и т. д.). Кроме того, при гравитационном возмущении различные подсистемы галактик (темное гало, газовый и звездный диски и т. д.) начинают играть активную роль (например, поглощать энергию) и, следовательно, дают о себе новую информацию.