Галактики, квазари, туманність

Галактика, в перекладі з грецької мови – молоко. Назва нашої Галактики – Чумацький Шлях (Молочний Шлях).

Галактика – це велика зоряна система що складається із зір, зоряних скупчень, пилових і газових туманностей, розсіяного газу і пилу. До нашої Галактики входять Сонце і сонячна система. Вік Галактик понад 10 млрд. років. Залежно від розмірів у Галактиках міститься до 100 млрд. зір. Галактики спостерігаються у вигляді світлих туманних плям круглої, овальної або неправильної форми. За структурою розрізняють три типи Галактик: спіральні, еліптичні й неправильні, рідше бувають кільцеві.

Галактики, що є джерелами радіовипромінювання, називаються радіогалактиками. В них відбуваються бурхливі процеси, які супроводжуються викидами речовини. На більших віддалях (до 12 млрд. світлових років) спостерігаються зореподібні радіоджерела – квазари. Потужністю випромінювання вони перевершують найбільші за розміром Галактики. За хімічним складом квазари дуже близькі до газових туманностей. В них значний надлишок ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання порівняно зі звичайними зорями.

Зорі є джерелом променевої енергії, що створюється в їхніх надрах і випромінюється у космічний простір. Зорі складаються з сильно нагрітого іонізованого газу, стиснутого спільним гравітаційним тяжінням. При заглибленні в надра зорі тиск, густина і температура газу зростають (в центрі зорі температура досягає 15-20 млн. градусів). Джерелом енергії є термоядерні реакції перетворення легких хімічних елементів на важчі (в основному водню на гелій). Температуру зовнішніх шарів зорі визначають за їх кольором: червоні зорі мають 2000 – 3000 0  С, жовті – 6000 -7000 0  С, білі – 12000 0  С, голубі – 25000 0  С. Основні типи зір за розміром – гіганти і карлики. До останніх належить і наше Сонце.

Існує багато зір з різними особливостями. Це подвійні зорі (вони обертаються навколо спільного центра маси), нейтронні та змінні (перебувають у нестаціонарному стані). Нейтронні зорі – це надгусті зорі, речовина яких складається в основному з виродженого газу нейтронів з невеликою домішкою інших елементарних частинок. Маса нейтронної зорі близька до маси Сонця. Вони є кінцевими стадіями еволюції зір з масами до двох мас Сонця і утворюються після спалахів наднових зір. Нейтронні зорі виявляють себе як пульсари, а також як барстери – зорі з потужним випромінюванням енергії в рентгенівському діапазоні, що спалахують з величезною енергією.

Змінні зорі розрізняються як зорі з потужним випромінюванням у рентгенівському діапазоні, з потужними магнітними полями, з великою кількістю металів та ін. Неозброєним оком на всій небесній сфері видно близько 6000 сильних зір, а у потужні телескопи видно більш слабкі зорі – їх мільярди.
Чорні діри – це щільні астрофізичні об’єкти, які створюють настільки велику силу тяжіння, що ніякі як завгодно швидкі частинки не можуть відірватися з їхньої поверхні. Пошуки їх у Всесвіті – одна з актуальних задач астрофізики. Припускають, що чорні діри можуть бути невидимими компонентами деяких подвійних систем. Виявити їх при цьому можна по рентгенівському випромінюванню, яке виникає в наслідок перетікання газу на чорну діру з сусідньої (звичайної) зорі. Припускають також, що в ядрах активних Галактик і квазарах можуть бути надмасивні чорні діри.

Галактичні туманності – це газові, пилові або газо-пилові хмари, що входять до складу Галактик. За формою розрізняють дифузні, планетарні, залишки вибуху наднових зір та ін. Дифузні туманності – це складові частини загального газопилового шару Галактики. Їх поділяють на емісійні, відбивні та темні Галактичні туманності. Емісійні Галактичні туманності – частина газового шару, що світиться внаслідок збудження її ультрафіолетовим випромінюванням однієї або кількох сусідніх гарячих зір (люмінесценція).

Світіння емісійних Галактичних туманностей згасає в процессі старіння збуджуючих зір. Світіння відбивних Галактичних туманностей зумовлене розсіянням світла сусідніх менш гарячих зір. Різниця між темними і відбивними Галактичними туманностями в тому, що поблизу темних туманностей немає освітлюючих зір. У певних умовах такі туманності можуть втрачати гравітаційну стійкість, стискаючись з наступним подрібненням і утворенням протозір. Іноді всі три типи дифузних Галактичних туманностей трапляються в єдиному комлексі. Планетарні Галактичні туманності, залишки вибуху наднових зір та інші, відносяться до туманностей, що безпосередньо пов’язані із зорями, в процесі еволюції яких вони виникли. Планетарна Галактична туманність – це кільцеподібна або аморфна туманність, в центрі якої міститься ядро, яке збуджує люмінесцентне світіння туманності. Ці туманності та їхні ядра утворюються в процесі еволюції червоних гігантів. Всередині туманності іноді спостерігають пульсар – залишок зорі яка вибухнула.