#Астрономия

Пара гравитационно взаимодействующих галактик под названием Arp 147

31

Эти две галактики расположены так, что вместе напоминают цифру 10. Левая галактика — «единица» на изображении — выглядит относительно спокойной, за исключением ровного кольца звёздного света. Она видна почти с ребра относительно нашего направления взгляда. Правая галактика — «ноль» в этой паре — демонстрирует неоднородное синее кольцо, где происходит интенсивное звездообразование.

Галактика Водоворот (М51) - первая, у которой были обнаружены спиральные рукава

34

Это популярный объект наблюдения любителей астрономии. Рядом с ней видна галактика NGC 5195, в которой идет активный процесс звездообразования (последствие сближения с М51). Галактика Водоворот в разы меньше Млечного пути и в несколько раз менее массивна, она находится на расстоянии в 25 млн световых лет от нас в созвездии Гончих Псов.

Будущее Солнца в одном снимке: туманность NGC 2440

35
Читалка

Перед вами планетарная туманность NGC 2440, находящаяся в созвездии Корма на расстоянии около 4 000 световых лет от Земли.

Планетарная туманность NGC 2440, запечатленная 6 февраля 2007 года космическим телескопом "Хаббл" / © NASA/ESA
Планетарная туманность NGC 2440, запечатленная 6 февраля 2007 года космическим телескопом "Хаббл" / © NASA/ESA

Это не просто газопылевое облако в космосе, а то, что осталось от звезды, которая когда-то была похожа на Солнце: на исходе жизни она сбросила внешние слои, обнажив свое раскаленное ядро, которое начало "дожигать" окружающий материал своим мощным излучением.

Обнаженное ядро, расположенное в центре туманности, представляет собой белый карлик — самый горячий из известных с температурой поверхности около 200 000 градусов Цельсия. Для сравнения: температура поверхности Солнца около 5 500 градусов.

Этот раскаленный остаток, чья светимость в 1 100 раз превосходит солнечную, и делает туманность видимой: ультрафиолетовое излучение ионизирует выброшенный газ, из-за чего он начинает светиться.

Форма NGC 2440 не похожа на аккуратный "пузырь". Туманность сложная, асимметричная, местами словно "рваная", встречаются узлы и неравномерные струи. Связано это с тем, что звезда сбросила свои оболочки не за один заход: выбросы происходили импульсами и каждый раз в разных направлениях — поэтому туманность выглядит хаотично.

Исследование таких объектов имеет огромную ценность для прогнозирования будущего Солнечной системы. Дело в том, что мы не можем проследить эволюцию одной и той же звезды от ее рождения до гибели — жизненный цикл занимает миллиарды лет. Но солнцеподобные звезды во Вселенной представлены на разных этапах жизни: где-то они только начали "разгораться", где-то пребывают в стабильном состоянии, где-то уже раздуваются в красные гиганты, а где-то, как здесь, завершили свой эволюционный путь и оставили после себя планетарную туманность с белым карликом.

Центр NGC 2440. Яркая точка левее центра — фоновая звезда. Белый карлик на этом снимке не различим: его угловой размер несопоставимо меньше разрешения телескопа / © NASA/ESA
Центр NGC 2440. Яркая точка левее центра — фоновая звезда. Белый карлик на этом снимке не различим: его угловой размер несопоставимо меньше разрешения телескопа / © NASA/ESA

И вот, объединяя такие "кадры", полученные из разных уголков Млечного Пути, мы фактически воссоздаем хронологию событий и понимаем, какое будущее ждет наше Солнце. Пока оно находится на главной последовательности, каждый миллиард лет его светимость будет увеличиваться примерно на 10%. Уже при таком росте Земля со временем станет непригодной для жизни*, хотя простейшие организмы, скрывающиеся глубоко под поверхностью, будут продолжать существовать еще несколько миллиардов лет.

*Эволюция Солнца приведет к сильному повышению температуры на Земле, испарению всех водоемов, включая Мировой океан, и последующему росту температуры из-за усиления парникового эффекта. Земля станет подобием Венеры.

Затем, когда запасы водорода в светиле начнут заканчиваться, ядро сожмется и разогреется еще сильнее, а внешние слои звезды начнут раздуваться — Солнце перейдет в фазу красного гиганта примерно через 5–6 миллиардов лет. Это приведет к поглощению Меркурия и Венеры, хотя Земля в физическом плане может уцелеть. Затем Солнце сбросит оставшиеся оболочки, а излучение со стороны ядра ионизирует выброшенный газ, заставив его ярко светиться. Примерно через 10–50 тысяч лет окружающее облако газа станет слишком разреженным и перестанет быть видимым. И тогда на месте Солнца останется лишь медленно остывающий белый карлик.

джеты, питаемые гравитационной энергией сверхмассивной чёрной дыры

в центре эллиптической галактики Геркулес A

35

На расстоянии около двух миллиардов световых лет жёлто-белая эллиптическая галактика в центре изображения выглядит совершенно обычной на снимках «Хаббла» в видимом свете. Она примерно в 1000 раз массивнее Млечного Пути и содержит центральную чёрную дыру массой 2,5 миллиарда солнечных, что в 1000 раз превышает массу чёрной дыры в нашем Галактике. Однако эта внешне неприметная галактика, также известная как 3C 348, давно известна как самый яркий радиоисточник в созвездии Геркулес. Она излучает в радиодиапазоне почти в миллиард раз больше энергии, чем Солнце, и является одним из самых ярких внегалактических радиоисточников на всём небе.

Данные VLA показывают огромные, невидимые в оптическом диапазоне джеты, протяжённость которых достигает 1,5 миллиона световых лет — они значительно превосходят по размеру саму видимую галактику. Эти джеты представляют собой потоки высокоэнергетической плазмы — субатомных частиц и магнитных полей, выбрасываемых из окрестностей чёрной дыры почти со скоростью света. На внешних участках обоих джетов заметны необычные кольцевые структуры, указывающие на то, что в прошлом чёрная дыра испытывала несколько мощных вспышек активности.

Самые внутренние части джетов не видны, потому что вещество в них движется с такой высокой скоростью, что релятивистские эффекты направляют излучение прочь от наблюдателя на Земле. Далеко от галактики джеты становятся неустойчивыми и распадаются на кольца и тонкие нити.

Весь радиоисточник окружён очень горячим облаком газа, излучающим в рентгеновском диапазоне, но это облако не видно на данном оптико-радио композитном изображении.

На снимке «Хаббла» рядом с центром радиоисточника также видна другая эллиптическая галактика, которая, возможно, сливается с центральной. Несколько других эллиптических и спиральных галактик, видимых на данных «Хаббла», могут входить в одно скопление. Геркулес A — самая яркая и массивная галактика в этом скоплении.

Arp 87 — пара взаимодействующих галактик.

36

Из крупной спиральной галактики NGC 3808 вытягиваются потоки звёзд, газа и пыли, образуя охватывающий рукав вокруг её компаньона. Формы обеих галактик искажены под действием их взаимного гравитационного притяжения.

Arp 87 находится в созвездии Льва на расстоянии примерно 300 миллионов световых лет от Земли и включён в «Атлас необычных галактик» Хэлтона Арпа.

Как и в других подобных системах, спиральная форма приливного вещества указывает на то, что часть звёзд и газа, вырванных из более массивной галактики, оказалась захвачена гравитацией меньшей галактики.

Масса пыли и яркие завихрения звёзд на этом снимке

это далёкое слияние галактик IC 2431

35

Расположено в 681 миллионе световых лет от Земли в созвездии Рака.

Телескоп «Хаббл» запечатлел, по-видимому, тройное слияние галактик, а также хаотическую смесь активного звездообразования и приливных искажений, вызванных гравитационным взаимодействием этой галактической тройки. Центр изображения скрыт плотным облаком пыли, однако сквозь его внешние края пробивается свет от ещё более далёкой галактики, находящейся за ним.

Messier 96

36

Галактику впервые обнаружил астроном Пьер Мешен в 1781 году, а уже через четыре дня она была добавлена в знаменитый каталог Шарля Мессье.

Мессье 96 напоминает гигантский водоворот из светящегося газа, прорезанный тёмными пылевыми полосами, закручивающимися к центру. Галактика сильно асимметрична: её газ и пыль распределены неравномерно по слабо выраженным спиральным рукавам, а ядро смещено относительно геометрического центра. Асимметрия рукавов, вероятно, вызвана гравитационным влиянием других галактик из той же группы, что и Мессье 96.

Эта группа, известная как Группа М96, включает также яркие галактики Мессье 105 и Мессье 95, а также несколько более мелких и тусклых галактик. Это ближайшая группа галактик, содержащая как яркие спиральные, так и яркую эллиптическую галактику (Мессье 105).

Пара сливающихся галактик в системе VV689 или «Крыло Ангела».

33

В отличие от случайных проекционных совпадений, когда галактики лишь кажутся перекрывающимися с нашей точки зрения на Земле, две галактики в VV689 действительно находятся в процессе столкновения. Их взаимодействие придало всей системе почти идеальную симметрию, создавая впечатление гигантских галактических крыльев.

Arp 282

пара взаимодействующих галактик: NGC 169, относящаяся к типу Сейферта, и IC 1559

33

Обе галактики обладают чрезвычайно энергичными ядрами — так называемыми активными ядрами галактик (АЯГ), хотя на этом изображении это неочевидно. На самом деле, это даже к лучшему: если бы излучение обоих АЯГ было полностью видимо, оно, вероятно, скрыло бы детали приливного взаимодействия между NGC 169 и IC 1559.

Приливные силы возникают, когда гравитация одного объекта деформирует или растягивает другой. При взаимодействии двух галактик эти силы направляются от менее массивного объекта к более массивному. В результате газ, пыль и даже целые планетные системы могут быть вытянуты из одной галактики и перенесены в другую. Именно этот процесс и запечатлён на снимке: между галактиками видны тонкие потоки вещества, наглядно связывающие их друг с другом.

Неправильная галактика IC 559

32

Эта галактика не похожа на обычные: её асимметричная форма и яркие синие скопления звёзд делают её необычным объектом. Несмотря на то, что она напоминает разреженное облако, на самом деле она богата газом и пылью, из которых активно формируются новые звёзды.

IC 559 была открыта в 1893 году. В отличие от многих других галактик, она не имеет симметричной спиральной структуры и не соответствует правильной форме. Её классифицируют как галактику типа Sm — неправильную галактику, в которой всё же прослеживаются признаки спирального строения.

Неправильные галактики составляют около четверти всех известных галактик и не входят ни в один из стандартных классов последовательности Хаббла. Многие из них изначально имели обычную форму — вполне возможно, что IC 559 когда-то была типичной спиральной галактикой, но её форма была искажена под действием гравитации соседней галактики.