вторник, 15 ноября 2016 г.

Сверхмассивная черная дыра отсутствует в центре спиральной галактики M 33

«Галактическая сага». Часть 12
    Федор Дергачев

    Ранее я уже писал по поводу «нестабильных объектов и систем». Самое интересное, что наша Галактика Млечный путь как раз и должна была стать таковой. Дело в том, что масса нашей Галактики – 3 триллиона масс Солнца, а масса сверхмассивной черной дыры в ее центре – 3 миллиона масс Солнца, то есть ЛЕГЧЕ В МИЛЛИОН РАЗ!!! Поэтому при всем желании нашу Галактику Млечный путь ну никак нельзя было бы причислить к числу «стабильных объектов и систем», исходя только из Закона гравитации. (Не помогает даже ввод понятия темной материи - дело в том, что, согласно принятым моделям, она должна только опоясывать галактику снаружи, а, стало быть, не влияет на ее центральные области).
    Несмотря на этот парадоксальный факт, вращение нашей Галактики Млечный путь (а заодно и всех спиральных галактик) является достаточно стабильным в течение миллиардов лет. Закрадывается шальная догадка: а не является ли сверхмассивная черная дыра в центре вообще «ненужным элементом»? Какая разница - одна миллионная массы галактики или ноль? Вроде бы, мысль дикая, потому что в этом случае получается, что огромная спиральная галактика массой в миллиарды (и даже триллионы) масс Солнца вращается вокруг пустого места.
    Для того, чтобы подтвердить догадку, среди миллиардов спиральных галактик в наблюдаемой Вселенной нужно было выявить хотя бы одну, в которой отсутствовала бы сверхмассивная черная дыра в центре. И такая галактика нашлась...

    Галактика Треугольника (Triangulum, Pinwheel Galaxy, Мессье 33, NGC 598)

    «Галактика Треугольника, также известная как M 33, находится на расстоянии около 3 миллионов световых лет от Земли. Световой год – это расстояние, которое свет преодолевает за один год – примерно 10 триллионов километров. Галактика Треугольника, пожалуй, самый отдаленный небесный объект, видимый невооруженным глазом.

M33: галактика Треугольника («Астрономическая картинка дня» 20.12.2012)
    Галактика в Треугольнике является одним из самых притягательных объектов для наблюдений астрономами-любителями в северном полушарии. В безлунную ночь в сельской местности она может быть обнаружена невооруженным глазом в виде тусклого туманного пятнышка между α Треугольника и τ Рыб...

    История наблюдений

    Галактику Треугольника, вероятно, открыл итальянский астроном Джованни Баттиста Годиерна (Giovanni Battista Hodierna) до 1654 года. В своей замечательной работе "О систематике мира комет, и о замечательных объектах на небе" ("De systemate orbis cometici; deque admirandis coeli characteribus") он описал ее как туманность.
    Галактика Треугольника была независимо открыта Шарлем Мессье в ночь с 25 на 26 августа 1764 года. Позже, в 1784, Уильям Гершель, который аккуратно избегал включать объекты Мессье в свой обзор, для данной галактики изменил свое правило и дал ей персональный номер H V.17 из своего обширного каталога.
    Это была одна из первых "спиральных туманностей" определенных Уильямом Парсонсом (первооткрыватель "спиральной" природы некоторых "туманностей") в 1850 году. В 1922-23, Джон Чарльз Дункан и Макс Вольф обнаружили в ней переменные звезды, а в 1926 году Эдвин Хаббл показал, что 35 из них – это классические цефеиды, что позволило ему определить расстояние до них. Результаты вполне совпадали с концепцией того, что спиральные туманности являются независимыми галактическими системами за пределами Млечного Пути.

    Факты

    С диаметром около 50 000 световых лет, галактика Треугольника является третьей по величине в местной группе галактик, куда также входит наш Млечный Путь, галактика Андромеды и еще 44 меньших галактик (из них спиральные – только 3 вышеперечисленные). Поскольку все галактики местной группы связаны друг с другом силами гравитации, столкновения между ними вполне реальны. Однако можно спать спокойно, в ближайшее время Млечный Путь не столкнется с галактикой Треугольника – слишком она далеко.
    Это галактика довольно сильно отличается от Млечного Пути, хотя также относится к типу спиральных галактик. Она практически не имеет центрального балджа, а масса ее центральной черной дыры (если она вообще есть) не более чем в 3000 раз больше массы Солнца. Для сравнения, черная дыра в центре Млечного Пути в миллиарды раз тяжелее Солнца.
    Галактику Треугольника населяет примерно 40 миллиардов звезд – не очень много по сравнению с 200-400 миллиардами Млечного Пути и триллионом галактики Андромеды. Масса галактики без учета темной материи составляет 10 миллиардов масс Солнца, а с учетом еще в 5 раз больше.

    Отношения с нашей галактикой и галактикой Андромеды

    Как уже упоминалось выше, вероятность столкновения галактики треугольника с Млечным Путем достаточно низкая. На самом деле, все гораздо сложнее.
    Несколько потоков нейтрального водорода и звезд свидетельствуют, что в прошлом, примерно 2-8 миллиардов лет назад, галактика Треугольника очень близко подходила к галактике Андромеды и вполне вероятно что гораздо более драматичный контакт произойдет в будущем, через 2,5 миллиарда лет.
    Судьба галактики Треугольника пока неясна. Предполагаемые сценарии: галактика Треугольника будет разорвана на части и поглощена галактикой Андромеды, обеспечив последнюю водородом для образования новых звезд; столкновений не произойдет и галактика Треугольника в конце концов исчерпает все запасы газа, и, следовательно, потеряет способность к образованию новых звезд; или галактика Треугольника участвует в масштабном столкновении между галактикой Млечный Путь и галактикой Андромеды, и, возможно, позже также сольется с образовавшейся гигантской галактикой. Еще два сценария предполагают возможность столкновения с Млечным путем до галактики Андромеды или даже выброс из Местной группы». («Звёздная энциклопедия / Галактики / Галактика Треугольника»).  


    Черные дыры в центрах галактик

    Ольга Сильченко - доктор физико-математических наук, заведующая отделом физики эмиссионных звезд и галактик ГАИШ МГУ

    «Черные дыры - это первоначально было совершенно теоретическое понятие. Оно вышло целиком из теории, и теоретическое представление о черных дырах предполагало массы черных дыр, соизмеримые с массами массивных звезд. То есть черная дыра - это естественная конечная стадия эволюции массивной звезды: массивная звезда выгорает в центре, ее перестает распирать давление излучения, и если масса достаточно велика, если гравитация такой звезды достаточно велика, то внешние слои звезды будут падать на центр, она коллапсирует, и формируется черная дыра звездной массы.
    Черная дыра - это гравитирующее тело. В принципе она может ничего не излучать. Если нет топлива, если нет аккреции на черную дыру, она может быть совершенно темной и невидимой, ничего не излучать, но гравитировать она будет всегда. Эффект гравитации - это то, что позволяет обнаруживать черные дыры, даже если они не светят.
    Черные дыры в квазарах или активных ядрах светят. И там предположение о присутствии черной дыры было сделано именно потому, что излучение было уж очень мощное. Но самое интересное, что большинство черных дыр - не звездных масс, а сверхмассивных черных дыр - совсем ничего не излучают, их нашли именно по эффекту гравитации.
    Опять же начало этой истории было очень грустным. Джон Корменди - очень умный, очень талантливый исследователь - всегда был немножко одиночкой. И он опубликовал статью, что в центре туманности Андромеды он измерил такое быстрое вращение звезд и такие высокие хаотические скорости движения звезд именно в самом центре туманности Андромеды, что там должна быть сосредоточена гравитирующая масса, которая на порядки больше, чем масса тех звезд, которые мы видим в центре туманности Андромеды. Он посчитал эту массу, она оказалась равна примерно 30 миллионам солнечных масс, и он сказал, что это должна быть сверхмассивная черная дыра.
    В 1992 году я присутствовала на симпозиуме Международного астрономического союза в городе Генте, где Джона Корменди со всех сторон опровергали. Там была талантливая молодежь. Ганс-Вальтер Рикс сейчас директор Института Макса Планка, а тогда он был аспирантом. И вот компания молодежи во главе с Гансом-Вальтером Риксом очень сильно критиковала работы Джона Корменди, говорила, что динамические модели, с помощью которых он из своих наблюдательных данных посчитал массу центрального гравитирующего тела, примитивны, они наверняка неприложимы к реальной туманности Андромеды и что если взять более изощренную динамическую модель, то, как говорится, черная дыра рассасывается - можно обойтись без сверхмассивной черной дыры в центре туманности Андромеды. Можно придумать такие движения, такое распределение гравитационного потенциала в центре галактики, что звезды будут двигаться именно с такими наблюдательными характеристиками, но вовсе не отслеживать при этом супергравитацию сверхмассивной черной дыры.
    Это был 1992 год, уже летал телескоп имени Хаббла, но у него еще не хватало пространственного разрешения. Как известно, когда запустили космический телескоп имени Хаббла, его плохо наладили, и те картинки, которые он показал поначалу, были совершенно неприличные - там разрешение было хуже, чем при наблюдениях с Земли. В 1994 году телескоп починили. Слетала служебная миссия, которая прямо на орбите сфокусировала телескоп, и с 1994 года пошли наблюдательные данные с космического телескопа имени Хаббла, которые уже показывали действительно очень высокое пространственное разрешение, примерно на порядок лучше, чем в среднем при наблюдениях с Земли.
    Когда посмотрели с высоким пространственным разрешением на центр туманности Андромеды, то увидели, что Джон Корменди был прав. Подобрались ближе к центру, и там уже никакие динамические модели не могли объяснить столь быстрое движение звезд, если не предполагать наличия темной гравитирующей массы в центре туманности Андромеды. И в 1994 году было официально признано, что открыта сверхмассивная черная дыра в туманности Андромеды, которую совсем не видно, - ядро туманности Андромеды очень спокойное, там вообще нет никакой активности, там даже звездообразования нет толком, там светящееся слабо - сколько звезд светят там слабо, столько и светят, никакого лишнего излучения от активного ядра оттуда не выходит. Но там сидит сверхмассивная черная дыра с массой в 30 миллионов солнечных масс, которая гравитирует. С этого момента начались массовые открытия сверхмассивных черных дыр в центрах совершенно спокойных, неактивных галактик.
    Сначала посмотрели, конечно, на активные галактики. Посмотрели с помощью хаббловского космического телескопа на ядро радиогалактики М 87, которая является центральной галактикой скопления Virgo - скопления галактик в Деве. Там есть газ, и хаббловский космический телескоп увидел очень быстрое вращение газа вблизи центра. Посчитали, какая нужна гравитация, чтобы газ вращался с такой дикой скоростью - 600 километров в секунду. Оказалось, 3 миллиарда солнечных масс. До сих пор черная дыра в центре галактики М 87 является одной из самых массивных в ближней вселенной - 3 миллиарда солнечных масс.
    Потом их начали находить практически везде. Очень быстро, к 1997–1998 годам, была сформулирована парадигма, что сверхмассивная черная дыра есть в центре любой галактики, у которой есть балдж, или сфероидальная звездная подсистема. Оказалось, что масса сверхмассивной черной дыры в центре галактики коррелирует с массой сфероида. Если это эллиптическая галактика, то с массой всей галактики, если это спиральная галактика, то с массой балджа. Чем массивнее балдж, тем массивнее центральная черная дыра.
    Наша Галактика - это галактика позднего типа, у нас балдж очень маленький, поэтому у нас совсем скромная черная дыра массой всего лишь 3,5–4 миллиона солнечных масс. Ядро у нас тоже спокойное, там есть радиоисточник Sagittarius A, но, кроме как в радио, ядро нашей Галактики толком не светит ни в оптических лучах, ни в рентгене - светит очень слабо. Очень долго не могли совсем поймать излучение от этой черной дыры ни в каком диапазоне, кроме радио. Но зато масса нашей черной дыры очень точно измеряется, потому что в нашей Галактике от нас до центра расстояние всего 8 килопарсек, мы видим там отдельные звезды. То есть не мы, конечно, а наши немецкие коллеги на телескопе VLT, на двух микронах, где пыль мало влияет, где мы видим сквозь толщу пыли, сквозь диск нашей Галактики самый центр и отдельные звезды в самом центре. В 1990-е годы начались систематические наблюдения просто положения звезд вокруг центра Галактики, и буквально за 10–20 лет были прослежены замкнутые орбиты индивидуальных звезд вокруг центра Галактики.



    Эти орбиты, как известно, эллиптические, по Кеплеру. Наша собственная Солнечная система показывает эллиптические орбиты вокруг Солнца, поэтому мы точно знаем, что вокруг точечной гравитирующей массы пробные тела будут вращаться по эллиптическим орбитам, и эти эллиптические орбиты были прослежены и замкнуты для нескольких звезд в непосредственной близости от нашей сверхмассивной черной дыры, поэтому масса нашей сверхмассивной черной дыры измерена очень точно. Это практически единственный случай, где мы можем сказать, что это именно черная дыра. Во всех других случаях, когда галактики находятся далеко от нас, мы так близко к черной дыре подобраться не можем. Мы можем ограничить гравитирующую массу внутри какого-то радиуса - допустим, внутри 100 парсек, мы можем сказать, что там сидит очень большая невидимая масса, которая гравитирует. Но это может быть, например, плотное скопление нейтронных звезд, мы не можем этого исключить. В размер 100 парсек мы можем запихнуть миллион или 10 миллионов нейтронных звезд, и они будут гравитировать точно так же, как одна сверхмассивная черная дыра. Поэтому, хотя все говорят о сверхмассивных черных дырах в ядрах галактик, на самом деле надо говорить о темных гравитирующих телах в ядрах галактик. Никто уже не заморачивается такими мелочами. Конечно, «сверхмассивная черная дыра» звучит очень красиво, поэтому все исследуют именно сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик.
    Проблема состоит сейчас в том, как сформировать сверхмассивную черную дыру в центре типичной галактики. Дело в том, что, если ее формировать традиционным образом, как сначала предлагали космологи, у нас же все сливается: у нас сначала были звезды массивные, которые оставили после себя черные дыры, допустим, массой 100 масс Солнца, потом эти черные дыры сливались, сливались, сливались, становились все более массивными, и сейчас уже, когда сливаются две галактики, у них потом сливаются и их центральные черные дыры, масса в два раза, грубо говоря, увеличивается, и таким образом постепенно в центре набирается сверхмассивная черная дыра. Но этот процесс очень-очень неспешный. Мы можем сформировать черную дыру массой 4 миллиона или даже 40 миллионов солнечных масс за 14 миллиардов лет эволюции таким неспешным слиянием. Но есть же наблюдения на больших красных смещениях. Сейчас наблюдаются квазары на красном смещении больше 6, это полмиллиарда лет после Большого взрыва. А масса черной дыры в таких квазарах - многие миллиарды солнечных масс. Вообще говоря, средняя масса центральной черной дыры в галактиках слабо эволюционировала последние 12–13 миллиардов лет. Самые сверхмассивные черные дыры в центрах галактик рядом с нами - несколько миллиардов солнечных масс, а также на красном смещении 6 - тоже несколько миллиардов солнечных масс. А вот сформировать за полмиллиарда лет такую черную дыру практически невозможно. Поэтому никто не знает, откуда же вылупились сверхмассивные черные дыры.
    Конечно, экстремисты говорят: давайте все перевернем - сначала были черные дыры, а уже потом вокруг них нарастали галактики. Есть экзотический теоретический сценарий, как сформировать черную дыру еще до того, как сформировалась галактика. Но все-таки эти сценарии настолько экзотические, что не являются общепринятыми даже среди теоретиков. Они вызывают сомнения именно с точки зрения теории гравитации, с точки зрения теории газодинамики и излучения. Так что проблема сейчас стоит очень остро. Тем не менее индустрия исследования сверхмассивных черных дыр в ближних галактиках набирает обороты. Народ строит зависимости массы черной дыры от массы галактики и спорит, надо ли брать массу темного гало, в котором сидит галактика, или надо брать массу центрального звездного балджа. С теоретической точки зрения это все зависит от того, какой сценарий для роста черной дыры вы выбираете. А он еще не выбран, потому что непонятно, откуда они вообще взялись. Поэтому тут пока теоретический тупик, что не мешает народу собирать наблюдательные данные. Есть, допустим, галактика М33, в которой нет черной дыры. Она близко к нам, мы можем подобраться близко к центру, поэтому там очень хороший верхний предел на массу сверхмассивной черной дыры. Такие случаи в теории вообще еще не предусмотрены, так что тут наблюдательные данные собраны большие, а теория пока еще отстает». (8 января 2016).  


    Черные дыры - понимание формирований галактик

    «Астрономы пришли к заключению, что черные дыры не рождаются огромными, а постепенно растут за счет газа и звезд галактик.
    Тщательно проведенные с помощью спектрографа космического телескопа NASA Hubble исследования более чем 30 галактик с центральными черными дырами позволили проследить подробную эволюцию галактик и их взаимоотношений с находящимися в их центрах гигантскими черными дырами.
    Анализ этих данных показывает, что гигантские черные дыры не предшествовали рождению галактик, а эволюционировали вместе с ними, поглощая определенный процент массы звезд и газа центральной области галактики. Это означает, что в меньших галактиках черные дыры менее массивны, их массы составляют не многим более нескольких миллионов солнечных масс. Черные дыры в центрах гигантских галактик, включающие в себя миллиарды солнечных масс, поглащали настолько много газа, что начали сиять как квазары, самые яркие объекты во Вселенной.
    Суть заключается в том, что окончательная масса черной дыры не является ее изначальной массой, она определяется в процессе формирования галактики. "События, которые создают галактику, и события, заставляющие ее центральную черную дыру сиять как квазар, одни и те же", - говорит John Kormendy из университета Техаса в Остине. "Эти результаты помогают связать несколько направлений исследования формирования галактик в одну наиболее правдоподобную и последовательную картину".
    Обнаружение телескопом Hubble еще 10 сверхмассивных черных дыр в центрах галактик увеличивает число черных дыр, доступных для исследований, до 30.
    Полученные результаты обнаруживают тесную взаимосвязь между массой черной дыры и звездами, составляющими эллиптическую галактику, или центральным звездным балджем спиральной галактики.
    Эти исследования также объясняют, почему в центрах галактик с малыми звездными балджами, таких, как наша галактика Млечный Путь, находятся "крошечные" черные дыры массой всего в несколько миллионов масс Солнца, в то время как в центрах гигантских эллиптических галактик располагаются сверхмассивные черные дыры с массами, составляющими миллиарды солнечных масс. В центре галактики, не имеющей центрального звездного балджа (типа ближайшей к нам галактики М 33), либо нет черной дыры, либо есть очень небольшая черная дыра, обнаружение которой - ниже предела возможностей телескопа Hubble.
    В большинстве случаев черные дыры увеличиваются не только за счет поглощения газа отдельной галактики, но и путем слияния галактик, в результате чего их черные дыры объединяются.
    Результаты проведенного исследования не позволили ответить на вопрос, как зарождается черная дыра. Ясно только, что она должна быть в галактике на раннем этапе процесса формирования этой галактики. Также не известно, как процесс формирования галактики создает черную дыру с такой точно коррелированной массой.
    Hubble обладает уникальной способностью точно измерять скорость газа и звезд вблизи черной дыры. Результаты исследований, основанные на двух типах наблюдений с помощью Hubble, докладывались на встрече Американского Астрономического Общества. Несколько исследовательских групп измерили массы черных дыр, другие группы занимались исследованием движения звезд вблизи центра галактик». (23 Ноября 2011 года, «Astrolab»).  

    «Даже если в сверхновую обращается звезда-сверхгигант, остающаяся на ее месте чёрная дыра не будет иметь массу, более чем в 10 раз превышающую массу нашего Солнца». («Массивная черная дыра озадачила астрономов». 18 октября 2007, 17:19). 

    Федор Дергачев

    «Царица неустойчивостей» в дисках спиральных галактик

    Не скажу, что вопросами устойчивости диска Галактики никто не занимался. Занимались, и многие, но решение искали в многострадальной «темной материи»:

    «Огромная масса короны требуется не только для удержания довольно быстро двигающихся спутников Галактики и объяснения плоской кривой вращения. Такая масса требуется для стабилизации диска Галактики от неустойчивости и быстрого разрушения. Численные эксперименты по решению задачи N тел (при N порядка и более 10000) показали, что в звёздном диске с наблюдаемой дисперсией скоростей быстро появляется растущее возмущение плотности, напоминающее бар пересеченных спиральных галактик. В конце концов, весь диск собирается в такой бар. Но эта неустойчивость подавляется, если ввести корону, обладающую, при низкой плотности, большой массой». (Локтин А.В., Марсаков В.А. «Звёздная астрономия в лекциях». §15.4. Составные модели Галактики).

    И снова вынужден напомнить, что «сферически-симметричная материальная оболочка не создает никакого гравитационного поля во внутренней полости». (Новиков И.Д. «Эволюция Вселенной», стр. 15-16). Поэтому любая «корона с большой массой» на окраине Галактики нисколько не придаст устойчивости внутренней части диска.
    Еще более удивительные «компоненты» предлагается вводить в случае «нестыковок» в объяснении формы кривой вращения:


Спиральная галактика

Подсистема
α0, кпк
M (1010 M¤ )
ε
Ядро
0.005
0.009
0.6
Балдж
0.2
0.45
0.6
Гало
2
1.2
0.3
Диск I
4.6
7.7
0.1
Диск II
1.0
-0.4
0.45
Плоская I
6.4
1.0
0.02
Плоская II
5.1
-0.6
0.025
Корона
75
110
1

Таблица 15-1. Параметры модели Галактики согласно Эйнасто и др.

    «Здесь α0 есть размер сфероида в плоскости Галактики, М - масса в солнечных массах, ε = b00 - сплюснутость сфероида. Параметры подсистем находятся путем подбора так, чтобы воспроизвести наблюдаемую кривую вращения и систему галактических постоянных. Для ядра параметры взяты по аналогии с ядром туманности Андромеды. Радиус и масса балджа определены по первому максимуму кривой вращения. Радиус гало определен на основании данных о пространственном распределении шаровых скоплений, а масса - по данным о плотности и градиенте плотности звёзд населения II-го типа в окрестностях Солнца. При определении параметров диска в этой модели не удается воспроизвести форму кривой вращения в области минимума, если использовать экспоненциальное убывание плотности от центра Галактики. Поэтому приходится вводить компоненты отрицательной массы [?! – Ф.Д.], отмеченные в табл.15-1 римской цифрой II». (Локтин А.В., Марсаков В.А. «Звёздная астрономия в лекциях». §15.4. Составные модели Галактики).

    Вообще же о неустойчивостях вряд ли можно сказать лучше академика РАН А.М. Фридмана:

    «Различные неустойчивости, развивающиеся на всех масштабах иерархии структур во Вселенной, являются основной движущей силой эволюции.
    Царица неустойчивостей - гравитационная неустойчивость создала всю наблюдаемую иерархию структур - от звезд и звездных скоплений до галактик и скоплений галактик. В каждом из масштабов функционируют специфические неустойчивости, создающие в системах этого масштаба собственные структуры.
    Уникальным природным полигоном, на котором бурно развивается большинство из известных в Метагалактике неустойчивостей, приводящих далее к созданию регулярных структур, стационарных конвективных потоков, турбулентности и хаосу, являются астрофизические диски, среди которых особое место занимают диски спиральных галактик.
    Богатство структур, наблюдаемых в дисках спиральных галактик, является следствием многочисленных развивающихся в этих дисках коллективных процессов, как линейных, так и нелинейных. Большинство из них встречается в астрономических объектах других масштабов, но не всегда столь явно себя проявляет, как в спиральных галактиках - уникальной природной лаборатории коллективных явлений». (Фридман А.М. «Предсказание и открытие новых структур в спиральных галактиках». 1. Введение).

    Сравним две массы.
    Первая – масса сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики Млечный путь – составляет 3 млн масс Солнца или 3∙106∙М¤.
    Вторая – полная масса Галактики.

    «Последняя оценка полной массы Галактики из этих соображений привела к значению (1.8 - 2.5)∙1012∙М¤ по результатам работы японских астрономов Сакамото, Чиба и Бирса в 2003 году». (Локтин А.В., Марсаков В.А. «Звёздная астрономия в лекциях». §15.4. Составные модели Галактики).
    «Полная масса Млечного Пути (с учетом темной материи) составляет 1.9·1012 масс Солнца (согласно недавней оценке М.И. Уилкинсона и Н.У. Эванса)». («Космология». 1.5. Шаг 5: Наша Галактика).

    Разница – почти в миллион раз. Таким образом, масса черной дыры составляет примерно 0,0001% полной массы Галактики. Тот факт, что, несмотря на это, вращение диска нашей Галактики стабильно, известен. Объяснить имеющуюся стабильность вращения диска в целом с помощью «дежурного» набора теорий уже непросто, а стабильность твердотельного вращения галактического центра – невозможно...» (Ф.Д. «Новая сущность. Часть 15. Гравитационная неустойчивость в Галактике»).

    «"Галактическая сага". Часть 13. "У Большого и Малого Магеллановых Облаков вообще нет ядер..."». http://artefact-2007.blogspot.ru/2016/11/13.html

    «Темы блога "Артефакт". "Галактическая сага"» .

4 комментария:

  1. Вращение галактик

    "Обнаружение вращения галактик

    Из теоретических исследований следует, что невращающаяся звездная система по истечении некоторого времени должна принять форму шара, что подтверждается на примере шаровых звездных скоплений.
    Если звездная система имеет некоторое сжатие, то она должна вращаться. Должны вращаться вокруг оси, перпендикулярной к главной плоскости симметрии все спиральные галактики и те из эллиптических, которые имеют сжатие (все кроме шарообразных). Если ось вращения галактики составляет значительный угол с лучом зрения, то можно измерить разность лучевых скоростей противоположных частей диска галактики и, следовательно, скорость вращения.

    Впервые вращение галактик обнаружил в 1914 году американский астроном Слайфер по отклонению линий спектра от вертикали. Наклон линий вызван тем, что точка движущаяся в сторону наблюдателя имеет меньшую лучевую скорость, чем точка, соответствующая центру. Поэтому, согласно эффекту Доплера, в спектре соответствующая точка линии смещена к фиолетовому концу. Точка удаляющаяся от наблюдателя, имеет большую лучевую скорость, чем точка, соответствующая центру, поэтому соответствующая ей точка линии спектра смещена к красному концу спектра.

    Вращение ядер галактик

    Линии спектра можно зафиксировать только на участке, соответствующем ядру галактики, которое значительно ярче периферийных областей галактики, поэтому наклон линий указывает на вращение ядра галактики. Важной особенностью спектра является то, что линии наклоняясь остаются прямыми. Это указывает на то, что лучевые скорости, вызываемые вращением пропорциональны расстояниям от центра диска (ядро галактики вращается как твердое тело). Измеряя углы наклона линий можно вычислить угловую скорость вращения и период полного оборота для ядер галактик. Измерения, произведенные для некоторых галактик показали, что период оборота ядер галактик изменяется от 2,8 млн. лет у ядра галактики NGC 411 типа S0 до более 400 млн. лет у ядер галактик NGC 7640 типа SBc и NGC 4559 типа Sc.

    Вращение периферийных областей галактик

    Для определения закона вращения для областей вне ядра получают отдельные спектры ярких сгустков, которые образуют звезды - горячие гиганты и сверхгиганты совместно с водородными облаками. В некоторых галактиках имеется более десятка таких сгустков, расположенных на различных расстояниях по обе стороны от ядра. Измерив лучевую скорость таких сгустков можно выявить закон периферийных областей галактики.

    Кривая скоростей вблизи центра близка к прямой, что подтверждает вращение ядра, как твердого тела. Затем кривая отклоняется от прямой. Линейная скорость продолжает возрастать, но не так быстро, как вблизи центра, что свидетельствует об уменьшении угловой скорости по мере удаления от центра галактики.

    Когда уменьшение угловой скорости уже не может компенсироваться увеличением расстояния от ядра линейная скорость начинает убывать, постепенно приближаясь к нулю..." http://xn--31-7lc.xn--p1ai/galaktika19.html

    ОтветитьУдалить
  2. 1. «Годами ведя наблюдения за гравитационными волнами ученые заключили, что в центре нашей Галактики размещается сверхмассивный объект. Специалисты допустили, что это ничто иное, как внушительных размеров черная дыра, чья масса составляет порядка четырех [миллионов] масс Солнца. Однако в ходе дальнейшего изучения объекта эксперты отметили, что он не похож на черную дыру, смоделированную учеными. На том месте располагался вытянутый контур, размеры которого значительно уступали тем, что предполагались изначально, что заставило научных работников пересмотреть существующую теорию». (19.11.2016, 10:03). http://poliksal.ru/hi-tech/121908-uchenye-v-centre-mlechnogo-puti-skoncentrirovana-temnaya-materiya.html

    2. «На наличие так называемого Q-шара в середине Млечного Пути указывают результаты многолетних астрономических наблюдений. Размер объекта может достигать до 4 000 000 масс Солнца. Внутрь шара способно свободно проникать любое вещество, в том числе и радиоволны...» (19.11.2016).
    http://letnews.ru/uchenye-v-centre-mlechnogo-puti-naxoditsya-shar-iz-temnoj-materii/

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Видео: "Ю. Ю. Ковалев "Центры галактик под прицелом РадиоАстрона" 15.02.2017 "Трибуна ученого"

      "Лектор: Юрий Юрьевич Ковалев — член-корреспондент РАН, профессор РАН, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, руководитель научной программы РадиоАстрон, член Ученого совета Московского Планетария". (Опубликовано: 9 июн. 2017 года). https://www.youtube.com/watch?v=h7nQ5Gs-KwQ

      [Ф.Д.: Спасибо "Ник Павл" за наводку https://www.facebook.com/groups/astrochannel/permalink/1491044420918284/ !]

      Удалить
  3. Видео: Левин Юрий - Лекция "Астрофизика черных дыр"

    "Опубликовано: 6 дек. 2016 г.
    19 ноября 2016 года / Институт физики, технологии и информационных систем МПГУ
    Левин Юрий Михайлович
    Лекция "Астрофизика черных дыр"

    Юрий Левин (Yuri Levin) – член коллаборации LIGO, специалист по теоретической астрофизике и экспериментальному исследованию гравитационных волн, профессор Университета Монаша (Австралия).
    Степень бакалавра в области физики получил в Университете Мельбурна (1992), диссертацию защитил в Калифорнийском технологическом институте (1999).

    Его наставником был профессор Кип Торн, один из основателей международного проекта обнаружения гравитационных волн LIGO.

    Впоследствии работал в Беркли (США), Канадском институте теоретической астрофизики и Лейденском университете (Нидерланды).

    Встреча организована фондом «Траектория», Государственным астрономическим институтом им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова, Институтом перспективных исследований МПГУ, культурно-просветительским центром «Архэ»". https://www.youtube.com/watch?v=iVKNH53yvK8

    ОтветитьУдалить