Реклама на сайте (разместить):



Реклама и пожертвования позволяют нам быть независимыми!

Эволюция формы галактик

Материал из Викизнание
Перейти к: навигация, поиск

Форма Галактики, это длительный процесс существования материи вокруг галактического центра (черной дыры), точнее эволюция формы галактики от рождения и до гибели.


Зарождение Галактик[править]

После n-го времени от Большого Взрыва, когда галактик еще не существовало, существовали суперзвезды, где масса суперзвезд была примерно равна 106 солнечных масс, и смотря на существующие галактики примерно во много больше масс солнца, ясно, что суперзвезды были массой в 109 больше солнечной, но это минимальная планка массы суперзвезд, точная их масса намного больше.


Последний миг жизни суперзвезды дает возможность зарождения галактикам, после звездного коллапса суперзвезда становится звездной туманностью, и звёздное вещество разбросало взрывом в пространстве на сотни и более световых лет. Благодаря телескопу Хаббл мы можем видеть прошлое Вселенной и остатки звезд - Звездные туманности. Например, звездная туманность Кольцо, как звездный коллапс, но радиус туманности всего 0,75 световых лет, а радиус туманности после взрыва суперзвезд будет от 200 до тысяч световых лет. Так в ближайшей к нам эллиптической галактике — карликовая галактика в созвездии Скульптора звездное вещество собирается в галактику на расстоянии 1505 световых лет.


Но для Галактики мало звездного вещества, в виде туманности, для образования Галактик нужен еще галактический центр, что выполняют черные дыры. Черная дыра, являясь бывшим ядром звезды, выполняет роль создателя галактики, удерживая оставшуюся часть звездной массы в виде зарождающейся галактики и формируя галактическую форму.

Форма Галактик[править]

Классификация галактик, основанная на полученных данных в исследованиях Эдвина Хаббла.

Галактики существуют в основном трех типов:

1. Эллиптические галактики

2. Линзовидные галактики

3. Спиральные галактики

И существуют Неправильные галактики, галактики на форму которых повлияло слияние двух галактик или другие воздействия.


Галактика, не простое звездное скопление, это прежде всего структура имеющая галактический центр, который управляет движением и связывает гравитацией все входящие в галактику звезды, а галактический центр (черная дыра), как маятник задающий форму и скорость вращения звездному скоплению вокруг себя.


И классификация галактик, основываясь на полученных данных в исследованиях, была предложена Эдвином Хабблом в 1926 году, так называемая последовательность Хаббла, и модифицирована Хабблом в 1936 году, когда был добавлен еще класс линзовидных (дисковых) галактик. Но то, что линзовидные галактики имеют форму диска, дискообразную форму окружающей материи вокруг галактического ядра, стало известно только благодаря телескопу Хаббл, при получении новых и четких снимков галактик этого класса. И классификация линзовидных галактик еще не закончена, еще только стоит отметить переходные фазы от дисковой формы к спиральной.

Эволюция формы Галактик[править]

От своего рождения, от звездной туманности оставшейся от суперзвезды до квазара, галактика меняет свою форму относительно происходящих процессов вокруг и в самой галактике. А какой внутренний процесс влияет форму галактики? Форма галактики зависит от вращения галактического центра, черной дыры, которая прямым путем влияет на галактические форму и вещество.


Чем дальше вещество звездное в галактике от галактического центра, тем медленней вращается черная дыра, смотря на эллиптические галактики. В линзовидных (дисковых) галактиках скорость вращения галактического центра набирает силу, черная дыра начинает увеличивать скорость своего вращения, стабилизируя окружающую материю по оси вращения черной дыры. В спиральных галактиках черная дара имеет большую скорость вращения, чем у эллиптических и линзовидных галактик, и ось вращения черной дыры стабилизируется по галактическим рукавам. В спиральных галактиках с перемычкой, скорость вращения черной дыры больше чем у обычных спиральных, ось вращения галактического центра стабильна оси перемычки. А пределом для галактической формы является Квазар, где скорость вращения черной дыры достигает максимума, а окружающая материя вращается по оси галактического центра, по оси черной дыры.


Вид Галактики "Млечный Путь" основанный на наблюдениях астрономов и представлении теоретиков.

В ранних наблюдениях в разрешении вопроса о предположении существования "скрытой массы" Ян Оорт выяснил, что орбитальные скорости в Млечном Пути не убывает с увеличением расстояния от центра Галактики, как ожидалось. Тем не менее, у него не было причины спекулировать темной материей. Вместо этого, он чувствовал, что за очевидной аномалией материи было бы лучше продолжить наблюдения в Млечном Пути. В 1930 году, Фриц Цвикки задался вопросом "Почему галактики не распадаются?", и высказал ответ: "Что собственная сила притяжения галактик достаточно мала для их формирования, и естественно существует большая сила, чем притяжение галактического ядра". В 1933 году Фриц Цвикки предположил другой вывод, основанный на первом и подтвержденный позже многими исследователями, что темная материя может существовать на основании скоростей в галактиках и в скоплениях галактик.


С 2000 года моделируя виртуальные галактики, в основном это проект "Водолей", стало ясно, что темная материя действительно существует и принимает участие в формировании галактик и их обретаемой формы, а телескоп Хаббл подтвердил это предположение визуально. Смотря на эволюцию формы галактик можно сказать все о происходящем процессе в галактическим центре, и от чего именно и зависит форма галактик. Влияние темной материи на форму галактик бесспорно, темная материя, как поверхностное натяжение в воронке воды, способствует формированию формы галактики черной дырой, её еще не изученными свойствами и силами темной материи.

Эллиптические галактики[править]

Эллиптические галактики, галактики во младенческом возрасте, родившиеся галактики, имеющие галактическое ядро и окружающую их материю. Материя, как таковая в этом случае это разбросанные остатки звезды, и эти остатки имеют скорость, с которой они разлетаются в пространстве вселенной от центра взрыва. Конечно, пройдет много миллионов лет, как из этих остатков сформируются звезды, но это не столь важно, этот промежуток времени можно пропустить. Будем считать, что звезды образовались вокруг галактического ядра.


На данном этапе формирования галактики что-то из материи разлетится по вселенной, а что-то останется под воздействием вектора гравитации галактического ядра, черной дыры, и общей гравитации звездного скопления. Естественно механизм эволюции галактики будет не полным, оставь все на достигнутом уровне, только стоит заметить, что черная дыра голодая тратит свою массу, в связи с этим увеличивается её влияние на искривление пространства, от искривления пространства, усиливается влияние на темную материю. При таком союзе сил, противоборствующих силе инерции, близлежащие остатки материи неизбежно будут стремиться к галактическому ядру (черной дыре), а при поглощении материи скорость вращения черной дыры увеличится, под влиянием всего этого остальные остатки материи сформируют кольцо вокруг галактического ядра. Что ознаменует образование линзовидной галактики, в смысле галактика приобретет устойчивую форму.


Вид галактики от рождения до устойчивого вида, представлен сферической формой, что по классификации является эллиптической галактикой, а по времени равен нескольким миллиардам лет.

Линзовидные галактики[править]

Линзовидные галактики, это устойчивая форма галактик, где вектор центробежной силы окружающей материи равен вектору силы гравитации галактического ядра. Период существования линзовидных галактик не столь долгий, но тоже исчисляется миллиардами лет. Спросив многих космологов, какую бы они захотели видеть галактику, можно получить ответ, что хотели бы видеть галактику "Сомбреро" (M104). Это конечно красивый вид равенства, но вид с точки происходящих процессов в галактике - спокойный.


Спокойный до той поры, когда черная дыра не начнет терять свою массу в большом количестве. В этот момент начинается хаос, и из всего хаотичного формируется величайшая красота, это первый вид спиральных галактик (Sa) или второй, но менее прекрасный своей формой вид спиральных галактик (SBa).

Спиральные галактики[править]

Равенство сил не может продолжаться вечно, и нарушением равенства в линзовидных галактиках служит уменьшение массы галактического ядра, по мере голодания черная дыра теряет массу и сильней искривляет пространство, нарушая тем самым равенство сил, тем самым, формируя спиральную форму галактики. Помимо основных законов Ньютона, в формировании спиральной формы галактик принимают участие и законы Эйнштейна относительно черных дыр, а именно влияющие на равномерность пространства. В особенности таковым является гравитационные волны.


Но даже при таком варианте сил взаимодействия не возможно формировать спиральную галактику, это неоспоримо доказывает Карлос Френк и его коллеги из британского университета Дарема. Карлос Френк говорит на этот счет: "Моделируя галактику при обычных условиях, возможно, получить звездное скопление, но существование этого скопления будет не долгим, и неизбежно развалится. А используя теорию Цвикки, данные полученные астрономом Верой Рубин, в подтверждение существования темной материи, и построении модели на совокупности знаний, мы достигли жизни модели галактики Млечный Путь в 10 миллиардов лет. И самое интересное, что результаты схожи с настоящей галактикой, как близнецы".


Исходящее из второго закона Ньютона, считается одним из краеугольных камней современной физики.


{\vec  {F}}=m{\vec  {a}}


Однако с начала 1980-х годов астрономы, наблюдая за движением звезд в спиральных галактиках, обнаружили, что они не подчиняются этому закону. Теория предсказывала, что по мере удаления от центра галактики скорость звезд должна уменьшаться, однако этого на самом деле не происходит, и не сходится с законами Кеплера в линейных и угловых скоростях звезд, что приемлемо для звездных систем, но не в коем случае не галактик.


Споры ученых о вращении галактик могут продолжаться сколько угодно, но во всем этом галактическом вращении присутствует еще одна сила, сила Кориолиса. В спиральных галактиках присутствует особенность водоворота, эта особенность дает, что в нём все предметы стремятся к центру, и вращаются с одинаковой угловой скоростью в галактическом скоплении звезд. При слабом водовороте это не так ярко выражено, а при сильном водовороте, глубина и сила воронки способна заставить любой предмет стремиться к центру, в аналогии со смерчем, или образно говоря циклон галактического размаха. На этом принципе и существуют спиральные галактики, где темная материя не противоречит законам физики и является связующим звеном для обычной материи в галактике, как доказано на моделях.


{\vec  F}_{K}=m(-{\vec  {a}}_{K})


Или для вращающихся систем можно выразить уравнение иначе:


{\vec  F}_{K}=-2\,m\,\left[{\vec  \omega }\times {\vec  v}\right]


Где {\vec  \omega } — вектор угловой скорости вращающейся системы, {\vec  v} — вектор скорости движения точечной массы в этой системе.


И так же к силе Кориолиса, одним фундаментальным дополнением во вращении галактик, является термодинамика черных дыр Хокинга.


S={\frac  {Akc^{3}}{4\hbar G}}


Где, A — площадь горизонта событий, k — постоянная Больцмана, c — скорость света, \hbar  — постоянная Планка, G — гравитационная постоянная.


На основе сказанного по спиральным галактикам, профессор Мичиганского университета Михаэль Лонго (Michael Longo, USA) выяснила, что галактики с правой и левой закруткой спиральных рукавов могут быть неравномерно распределены во Вселенной. Спиральные галактики, которые могут иметь правую (R) и левую (L) закрутку рукавов, удобно использовать для проверки космологического принципа. Надёжным свидетельством нарушения симметрии стало бы появление диполя — избытка R-галактик в некой области неба и соответствующего недостатка спиральных галактик с такой закруткой на противоположном участке пространства. Хотя важность этого относительна по Эйнштейну, с какой стороны смотреть на спиральные галактики, такой закрутки и будет спиральная галактика, относительно темной материи, которая к сожалению остается для всех невидимой, но существующей.

Кошачий Глаз[править]

Стабильность любой галактики можно выяснить по состоянию и виду центра, виду ядра галактики, что является окружающей звездной массой вокруг сверхмассивной черной дыры. Нормальным состоянием галактики является объемное, не плотное, светящееся ядро. Где плотность звездной массы расположена далеко от центра галактики, закручено в рукавах скоплений звездной массы. Активным состоянием галактического ядра является наличие перемычки в центре спиральной галактики. Где звездная масса под влиянием гравитации черной дыры большей плотности, у центра спиральной галактики, с явно выраженным признаком - Баром.

Активное состояние ядра галактики в виде "Кошачьего глаза" (Cat's Eye) в начале галактического коллапса.


Бар (перемычка) — выглядит как плотное вытянутое образование, состоящее из звёзд и межзвёздного газа. По расчётам, главный поставщик межзвёздного газа к центру галактики. - что совершенно не правильно, в данном случае не поставка звездного газа, а поставка звездного вещества к центру активизировавшегося ядра галактики.


Такое наблюдается во многих галактиках, не стоит говорить, что приближение звездной массы к центру галактики грозит коллапсом для звездного вещества, и такое вполне может себя проявить. Появится оптически видимое состояние активности ядра галактики, как называемое Кошачий Глаз. Не надо путать это с планетарной туманностью Кошачий Глаз, активное состояние ядра галактики в виде "Кошачьего глаза" и туманность в виде "Кошачьего глаза" - две разные вещи.


Интересующее активное состояние ядра галактики в виде "Кошачьего глаза" в начале галактического коллапса, а не последствия звездного коллапса в виде туманности "Кошачий глаз", потому, что будет уже поздно говорить вначале и процессе уничтожения целой галактики, и гибели солнечной системы тоже. Так, как, все астрономические объекты, находящиеся в рукавах галактики, пройдут в гравитационный пояс, и в его пределах будут уничтожены, распылены на элементарные частицы.


Рассматривая процесс образования "Кошачьего Глаза" в центре Галактики, можно с точностью сказать, что астрономическая материя галактики захватывается гравитацией черной дыры и разделяется на элементарные частицы, которые концентрируются вокруг галактического ядра. Гравитационный захват происходит медленно и размеренно, за счет слабых исходящих релятивистских струй энергии из полюсов черной дыры, удерживающих галактические объекты на достаточном расстоянии, и малыми порциями допускающиеся к уничтожению.


Приближаясь к черной дыре, астрономические объекты разгоняются до световой скорости, и в максимальной близости от зоны сингулярности, расщепляются на элементарные частицы, нагревая черную дыру. За счет термодинамики и уменьшения в размере, черная дыра быстрее производит этот процесс - уничтожения окружающих галактических объектов, превращая всю галактику в элементарные частицы для последующего процесса.


На звездном небе много галактик с активным состоянием ядра, и это заслуживает большего внимания для понимания природы сверхмассивных черных дыр, их состояния покоя, их начала активности, и перехода в состояние активное состояние Квазар. Не будет существовать уже звезд, не не будет существовать планет и других объектов вокруг сверхмассивной черной дыры, вокруг некогда бывшей созидательной силы, а только сверхмассивная черная дыра ставшая Квазаром и плотный, яркий пояс из элементарных частиц вокруг гравитационного пояса галактического ядра.



Заключительным моментом галактик является DRAGN (Double Radio Source Active Galactic Nucleus) как последний из класса Квазаров, источников радиоизлучения от активного ядра галактики, после чего галактика перестает существовать, и остаются только Джеты и одинокая черная дыра. Конечно, черные дыры взрываются, и взрыв может произойти раньше появления DRAGN, но тогда останется только галактическая туманность вместо галактики.

Научные изыскания по вращению Галактик[править]

Галактики имеют своеобразные кривые вращения, которые указывают на существование невидимой массы. Теперь это более известно, как темная материя. Включение темной материи во Вселенную, объясняет кривые вращения галактик настолько хорошо, что темная материя уже стала постоянным ингредиентом. И когда возможно объяснить эволюцию галактик, но и тогда, когда придет понимание, по образованию галактик. Теория Цвикки о темной материи, с описанием фактических наблюдений галактик астрономов, попытка проследить эволюцию до последнего модельного года, является продолжением исследования недостающей массы темной материи по Бьярне Томсен.

Диаграмма полученная Верой Рубин, в наблюдении за скоростями звезд в галактике "Туманность Андромеды".

Прекрасным претендентом на такие научные изыскания считается галактика Туманность Андромеды, она впервые была измерена В.М. Слайфером в 1914 году. Эти измерения, однако, не так-то было просто применить для определения массы турбулентности, так как звезды не движутся по простой круговой траектории в плоскости галактики. После проведенных наблюдений Ф. Цвикки и теоретических заключений, прошло три десятилетия, прежде чем Вера Рубин возобновила спектроскопические измерения лучевых скоростей в эмиссионных туманностях галактики Туманность Андромеды.


Научные изыскания в этом направлении у Веры Рубин начались тогда, когда Джордж Гамов предложил Рубин работать, как своим сотрудником, и наблюдать в Паломарской обсерватории за Туманностью Андромеды. Вере приходилось навещать Гамова в Лаборатории прикладной физики, пусть даже Вера Рубин и считалась работающей под началом Гамова, но они должны были говорить в холле лаборатории, потому, что женщины не допускались в эти офисы. Хотя и Вера Рубин была первой женщиной, которой было разрешено работать в Паломарской обсерватории.


В исследованиях Веры Рубин выясняется, что масса продолжает расти на расстоянии от центра галактик, где вы не найдете больше звезд в диске. Работа в этом направлении продолжается и в следующем десятилетии, для измерения кривых вращения многих спиральных галактик. Кривые вращения оказываются почти все плоские, прямо до самых отдаленных эмиссионных туманностей в диске. Данные по определению кривых вращения, затем подхватили радиоастрономы, измерения кривые вращения далеко за пределами оптики, в молодых галактиках с эмиссионными туманностями. Радиоастрономы определяют лучевые скорости нейтрального водорода, наблюдая спектральной линией. Становится ясно, что массы на окраинах практически всех спиральных галактик не могут только исходить из звезд и газа.


В последние годы с использованием супер-ЭВМ, которые способны воспроизводить внутреннюю часть галактики на гораздо более высоком разрешении, открыт проект, который получил название "Водолей" и предназначен, чтобы понять структуру темной материи в очень мелком масштабе и в окрестностях галактики, как Млечный Путь, тем более, как можно ближе к центру, насколько это возможно. В соответствии с моделированием на таком разрешении в проекте "Водолей", впервые исполнена модель предварительного моделирования с 9003 количеством частиц.


В заключении, можно сказать, если бы кому-нибудь из человечества представилась возможность увидеть какую-нибудь спиральную галактику, то, единственной галактикой во Вселенной, было бы желание видеть галактику Млечный Путь, не её компьютерную модель, а настоящую, с расстояния миллиона световых лет.

Литература[править]

«Книга первоисточников по астрономии и астрофизике, 1900-1975» К. Ланга и О. Гингерича

«On the Masses of Nebulae and of Clusters of Nebulae» 1937. Fritz Zwicky

Ссылки[править]

http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy/

http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/galaxies/imagine/dark_matter.html

http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-are-galaxies/

http://www.icc.dur.ac.uk/

http://www.mpa-garching.mpg.de/aquarius/

Статью можно улучшить?
✍ Редактировать 💸 Спонсировать 🔔 Подписаться 📩 Переслать 💬 Обсудить
Позвать друзей
Вам также может быть интересно: