Словарь космических терминов

Дисковые галактики

В наблюдаемой части Вселенной миллиарды галактик различных видов, их точное количество пока неизвестно. О происхождении, свойствах, особенностях, примерах и звездном составе дисковых галактик рассказывает физик, специалист по внегалактической астрономии Анатолий Засов.
***
Дисковой галактикой называют звездную систему (галактику), в которой наблюдается звездный или газо-звездный диск. Это самый распространенный тип галактик: к ним можно отнести более 2/3 наблюдаемых звездных систем, если не считать совсем маленькие, карликовые галактики, которых всегда больше по количеству. В большинстве случаев в галактическом диске содержится основное количество видимой материи галактики. Как правило, дисковые галактики содержат также массивное темное гало.

А. В. Засов, К. А. Постнов. Галактики и скопления галактик // Общая астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2011. — С. 332.
 
***

Диски галактик не имеют резких границ, их яркость постепенно сходит на нет. Характерные размеры дисков измеряются десятками тысяч (редко- сотнями тысяч) световых лет, типичные значения толщины звездных дисков — 1-3 тысячи свет. лет. Полная масса звезд в галактических дисках, как правило, измеряется десятками миллиардов масс Солнца, а содержание газа – от долей процента до ~50 процентов от массы диска. Примерно 1% по массе от газа составляет межзвездная пыль, из-за которой диски оказываются полу-прозрачными для света. В плоскости диска, в самом центре галактик, находятся компактные массивные объекты, не излучающие света, называемые сверхмассивными черными дырами. Сам диск может иметь сложную структуру. Вблизи плоскости диска концентрируются облака холодного газа и молодые звезды, рождающиеся из облаков. В дисковых галактиках, как правило, наблюдаются спиральные ветви. Поэтому большая часть дисковых галактик относят к типу спиральных галактик.
 
***

Примером дисковой галактики является наша Галактика, в которой мы находимся, а также сравнительно близкая к ней галактика — Туманность Андромеды. Дисковая форма нашей Галактики была открыта еще в конце 18 — начале 19 века (английский астроном Уильям Гершель). Звездный диск Галактики наблюдается с Земли как светлая полоса, опоясывающая все небо, называемая Млечный Путь. Наиболее яркая часть Млечного Пути соответствует направлению на центр Галактики (он же центр диска), который находится в созвездии Стрельца, расстояние до него составляет около 25 тыс. св.лет. В ядре Галактики обнаружена сверхмассивная черная дыра, заставляющая очень быстро двигаться близко расположенные к ней звезды. По имеющимся оценкам, ее масса близка к 4 миллионам масс Солнца.
 
***

Самым важным свойством дисковых галактик является их вращение. Диски вращаются со скоростью, которая составляет десятки км/с в центральной части галактики и 100-300 км/с на больших расстояниях от центра. Звезды обращаются вокруг центра немного медленнее, чем газ. Из-за больших размеров диска даже при таких высоких скоростях вращения один оборот вокруг центра занимает несколько сотен миллионов лет. Поэтому увидеть перемещение отдельных объектов (звезд, газовых облаков), связанное с их вращением, невозможно. Скорости их движения измеряют по эффекту Доплера (по изменению длины волны спектральных линий в спектре приближающихся или удаляющихся от наблюдателя источников излучения). Измерения скорости вращения диска на различных расстояниях от центра позволяет оценить массу галактики и узнать, как распределена в пространстве.
 
***

Происхождение дисковых галактик связывается со сжатием газа, обладающего большим угловым моментом (моментом импульса). Основная масса дисковых галактик (как, впрочем, и галактик других типов) возникла 10-13 миллиардов лет назад из более разреженной газовой среды. Теряя энергию на излучение и сохраняя свой угловой момент, газ сжимался в диск. Рождение звезд из газа продолжавшееся миллиарды лет, превратило большую часть газа в звезды, поэтому за редким исключением звезды составляют основную массу диска. Возраст наблюдаемых звезд, как правило, различен – от 10-13 миллардов лет для самых старых звезд до молодых звезд, формирующихся в настоящее время.

Ю.Н.Ефремов. Звездные острова. Год издания: 2005, Издательство: Век 2
 
***

Особый интерес представляют дисковые галактики, практически не содержащие газа, и не обладающие четко выраженной спиральной структурой. Это — так называемые линзовидные галактики. По звездному составу они обычно не отличаются от спиральных галактик – за исключением отсутствия в них молодых звезд. Чаще всего линзовидные галактики наблюдаются в скоплениях галактик, и очень редко – среди одиночных объектов. Единой точки зрения на происхождение наблюдаемых особенностей этих галактик нет. Предполагается, что вскоре после формирования диска оставшийся газ в силу тех или иных причин был выброшен из галактики.
 
***

Исследование дисковых галактик дает ключ к пониманию процессов формирования галактик (в том числи нашей Галактики) и их дальнейшей эволюции, а также к изучению того, как происходит рождение звезд из разреженной межзвездной среды в галактических дисках

  • Словарь космических терминов: