Галактики – сложные по составу и структуре системы. Самые маленькие из них по числу звезд сопоставимы с большими звездными скоплениями в нашей Галактике, однако по размерам они значительно их превосходят: диаметр даже самых маленьких галактик составляет несколько тысяч св. лет. Размеры гигантских галактик в сотни раз больше. Галактики не имеют резких границ, их яркость постепенно спадает с удалением от центра наружу, поэтому понятие размера не является строго определенным. Видимый размер галактик зависит от возможности телескопа выделить их внешние области, имеющие низкую яркость, на фоне свечения ночного неба, которое никогда не бывает абсолютно черным. В его слабом свете «тонут» периферийные части галактик. Современная техника позволяет регистрировать области галактик с яркостью менее 1% от яркости ночного неба. Для объективной оценки размеров галактик за их границу условно принимается определенный уровень поверхностной яркости, или, как говорят, определенная изофота (так называют линию, вдоль которой поверхностная яркость имеет постоянное значение). Часто в качестве такого порогового значения яркости принимается 25 звездная величина с квадратной угловой секунды в фотографической области спектра. Соответствующая ей яркость в десятки раз ниже яркости ночного, ничем не «подсвеченного» неба. Яркость центральных областей галактик может в несколько сотен раз выше порогового значения. Светимость галактик (т. е. полная мощность излучения) меняется в еще больших пределах, чем их размер – от нескольких миллионов светимостей Солнца (Lc) у самых маленьких галактик до нескольких сотен миллиардов Lc для галактик-гигантов. Эта величина примерно соответствует общему количеству звезд в галактике или ее полной массе. Светимость галактик такого типа как наша Галактика составляет несколько десятков миллиардов светимостей Солнца. Однако у одной и той же галактики она может сильно различаться в зависимости от диапазона спектра, в котором ведется наблюдение. Поэтому очень важную роль в изучении галактик играют наблюдения в различных интервалах длин волн. Вид галактик неузнаваемо меняется при переходе от одного спектрального диапазона к другому – от радиоволн к гамма-лучам (табл. 1.1). Это связано с тем, что основной вклад в изучение галактик на различных длинах волн вносят объекты различной природы.
а б Рис. 1.3. Туманность Андромеды: а) в инфракрасных лучах. Космическая обсерватория ISO; б) в рентгеновских лучах. Космическая обсерватория Rosat.
Таблица. 1.1. Спектральные диапазоны для объектов, дающих основной вклад в изучение галактик.
Спектральный диапазон Объекты, дающие основной вклад в излучение галактики Примечание Гамма Активные ядра некоторых галактик. Источники, дающие одиночные короткие всплески излучения, по-видимому, связанные с компактными звездами (нейтронными звездами, черными дырами).. Излучение галактик в этом диапазоне редко наблюдается. Оно регистрируется только за пределом атмосферы. Рентгеновский Горячий газ, заполняющий галактику. Активные ядра некоторых галактик. Отдельные источники, связанные с тесными двойными звездными системами с перетеканием вещества на компактную звезду. Излучение принимается только за пределом атмосферы. Ультрафиолетовый Наиболее горячие звезды (в галактиках, где происходит звездообразование, это – голубые сверхгиганты). Активные ядра некоторых галактик. Излучение особенно сильно в галактиках с интенсивным звездообразованием. Область видимого света Звезды с различной температурой. Светлые газовые туманности. В этом диапазоне большинство галактик излучает основную энергию. Ближний инфракрасный Наиболее холодные звезды (красные сверхгиганты, красные гиганты, красные карлики). Светимость галактики в этом диапазоне наиболее точно характеризует полную массу содержащихся в ней звезд. Далекий инфракрасный Межзвездная пыль, нагретая излучением звезд. Активные ядра и околоядерные области некоторых галактик. Излучение особенно сильно в галактиках с интенсивным звездообразованием. Регистрируется только за пределом атмосферы. Радио Высокоэнергичные электроны, изучающие в межзвездном магнитном поле. Холодный (атомарный, молекулярный) межзвездный газ, излучающий на определенных частотах. Активные ядра некоторых галактик. Излучение дает основную информацию о холодном межзвездном газе галактики и о магнитных полях в межзвездном пространстве.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Общие свойства галактик» з дисципліни «Астрофізика»
