«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 10 (17) - страница 8

лет образует в ее полярной плоскости кольцевую структуру. Обилие газа в кольце порождает звездообразование, и кольцо становится видимым в оптическом диапазоне.

В ходе расчетов удалось также впервые выявить зависимость между размером аккреционного кольца и структурными параметрами центральной галактики, в частности массой темного вещества. Мы нашли, что существование очень протяженных полярных колец, подобных показанным на рис. 8, можно объяснить только в том случае, если центральные галактики обладают массивными темными гало. Этот вывод подтверждается и кинематическими исследованиями конкретных галактик с полярными кольцами (изучением движения газа и звезд на основе спектральных наблюдений).

Рис. 8. Галактика с полярными кольцами. Центральная галактика в этом объекте, имеющим эллипсоидальную форму, вращаются вокруг своей малой оси, протяженная дискообразная структура — вокруг большой оси центральной галактики. Таким образом, в этом объекте сосуществуют две почти ортогональные крупномасштабные кинемати-???

Темные гало галактик играют важную роль при формировании не только аккреционных кольцевых структур, но и протяженных приливных образований. Группа американских астрономов недавно показала, что морфологические характеристики приливных “хвостов” взаимодействующих галактик, в частности их протяженность, определяются помимо параметров пролета еще и массой и распределением скрытого вещества.

Этот вывод был подкреплен и нашим исследованием: на примере знаменитой двойной взаимодействующей системы “Мышки” (NGC 4676 на рис. 3) мы продемонстрировали, что морфологию и кинематику протяженного, почти прямолинейного “хвоста” нельзя объяснить без привлечения массивных гало, окружающих обе участвующие во взаимодействии галактики.

На 6-метровом телескопе Специальной астрофизической обсерватории РАН (пос. Нижний Архыз, Карачаево-Черкесия) были получены уникальные спектральные данные, согласно которым на протяжении более 40 кпк от ядра галактики лучевые скорости излучающего газа в “хвосте” остаются очень большими (примерно 300 км/с по отношению к ядру). С помощью численного моделирования мы нашли, что согласия с данными наблюдений можно достичь только в том случае, если допустить наличие у галактик системы массивных темных гало (с отношением массы гало к массе галактики в пределах оптического размера “хвоста”, равным примерно четырем).

Как уже упоминалось, в близкой к нам области Вселенной в состав взаимодействующих систем входит лишь 5-10 % галактик. Предполагается однако, что в прошлом их концентрация могла быть значительно больше (хотя бы из-за того, что средняя плотность Вселенной была выше, и, следовательно, средние расстояния между галактиками были меньше). Рост темпа взаимодействий галактик — количество их тесных сближений за единицу времени в единице объема — с увеличением красного смещения z предсказывается и современными теориями образования галактик.

В рамках теории расширяющейся Вселенной величина красного смещения z (относительное увеличение длин волн линий в спектре движущегося источника по сравнению с эталонным спектром из-за эффекта Доплера) характеризует расстояние до объекта. В настоящее время обнаружены галактики с z = 5–6. Их “видимый” возраст составляет лишь несколько процентов от современного возраста Вселенной.

Так, например, в рамках теории иерархического скучивания галактики образуются за счет множественных слияний объектов меньших масс. Следовательно, непосредственное измерение темпа взаимодействий и слияний галактик при разных z — это очень важный тест для проверки справедливости современных представлений.

Мы решили сравнить в локальной Вселенной (z < 0.05) и при z ~ 1 (при этом красном смещении объекты видны такими, какими были 7 млрд. лет назад, т. е. когда Вселенная была примерно вдвое моложе) долю галактик, которые были бы легко узнаваемы и структура которых очевидным образом объяснялась бы процессами взаимодействия или слияния. В качестве таких объектов мы решили рассмотреть галактики с протяженными приливными “хвостами” (см. для примера NGC 4038/9, NGC 4676, NGC 7252 на рис. 2–4). Известно, что “хвосты” образуются при тесных сближениях галактик сравнимых масс, и поэтому их наличие — надежный индикатор недавнего гравитационного возмущения. Приливные структуры имеют очень низкие поверхностные яркости, но, как показали простые оценки, они могут наблюдаться современными методами по крайней мере до