Центральные области (ядра) многих галактик очень активны, они являются источниками интенсивного электромагнитного излучения во всех диапазонах длин волн. К спиральным галактикам с активными ядрами относятся, напр., т. н. сейфертовские галактики с энерговыделением до 1044 эрг/с в центральной области. В Г. центральная область скрыта от нас мощным слоем пыли, ослабляющим свет в десятки тыс. раз. Однако исследования в ИК-лучах позволили установить, что Г. имеет звёздное ядро, похожее на спокойные (несейфертовские) ядра галактик типа Sb и Sc. Светимость центральной области Г. (R ≈ 1 Кпк) не превосходит, по-видимому, 1042 эрг/с. Основной вклад в светимость дают звёзды красные гиганты и сверхгиганты, а основной вклад в массу - звёзды-карлики поздних спектральных классов. В самом центре Г., в пределах 1 пк, находятся дискретные источники радио-, ИК- и рентгеновского излучения. В центре Г. обычно выделяют три области. Первая, имеющая радиус 4 Кпк интересна особенностями кинематики и распределения газа. Вторая область радиусом R ≈ 600 пк включает в себя звёздный балдж с массой и околоядерный газовый диск с массой . Наконец, окрестность центра с радиусом в несколько пк наз. ядром (часто ядром наз. вообще всю центральную часть Г.). Не исключено, что распределение вещества в центре Г. асимметрично. Во многих спиральных галактиках обнаружена перемычка (бар), в центре которой расположено ядро, а от концов её отходят спиральные ветви. Такая перемычка может быть и у нашей Г. Область R < 4 Кпк. Здесь обнаруживается резкое (примерно в 4 раза) падение общей плотности газа по сравнению с пиком плотности на расстоянии 4-5 Кпк (рис. 14.5). Кольцо низкого содержания газа (дыра в газовом диске) тянется до расстояний R ≈ 600-700 пк от центра, где масса газа на ед. поверхности диска подскакивает от 4-5 /пк2 до 500 /пк2. Массы газа , содержащегося в области с R = 600 пк, более чем достаточно для того, чтобы при равномерном её распределении внутри полости с R = 4 Кпк заполнить указанную дыру. Отсюда возникло предположение, что в области с R Ј 4 Кпк газ испытал сильную потерю момента количества движения из-за турбулентной вязкости или из-за торможения в гравитационное поле вращающейся перемычки и собрался в самом центре Г. Эта точка зрения альтернативна др. гипотезам, согласно которым газ в области R Ј 4 Кпк или исчерпался в результате интенсивного звездообразования, или был выброшен из центра Г. Балдж и газовый диск (R 600 пк). Эта область особенно ярка в ИК-диапазоне на волне 2 мкм. ИК-радиация, представляющая собой переработанное пылью более коротковолновое излучение звёзд балджа, идёт в основном из области с R < 200 пк и имеет резкий пик интенсивности в самом центре Г. Пик выделяется даже в пределах 1 пк от центра, что свидетельствует о сильной концентрации звёзд в очень небольшом объёме ядра Г. Центральная часть балджа погружена в ионизованный газ - околоядерный водородный (HII) диск поперечником ≈150 пк. Он хорошо прослеживается благодаря своему тепловому радиоизлучению. Предполагается, что ионизация газа обусловлена молодыми звёздами спектр. класса О. В области зоны HII звёздная масса , общая масса газа . Большая часть газа объединена в облака молекулярного водорода, среди которых особенно известны комплексы молекулярных облаков Стрелец А и Стрелец В, расположенные в центральной части околоядерного диска. Наблюдения радиоизлучения в линиях и в непрерывном спектре обнаруживают необычное распределение и кинематику газа внутри балджа. По-видимому, весь газ сосредоточен здесь в околоядерном диске с R ≈ 600 - 700 пк, наклонённом к плоскости галактического экватора под углом 220. Диск быстро вращается и расширяется со скоростями 100-200 км/с. Существование наклонённого газового диска осложняет решение вопроса о происхождении газа в балдже. Если он попал туда в результате падения из области R < 4 Кпк, то трудно объяснить появление наклона оси вращения.
Рис. 14.5. а – распределение атомарного (HI) и ионизованного (НII) водорода в диске Галактики в зависимости от расстояния до центра ядра. Слева по оси дано число гигантских зон HII, справа – число атомов водорода NH на единицу поверхности диска Галактики; б – распределение усредненной концентрации атомарного (HI) и молекулярного (Н2) водорода, а также полной концентрации атомов водорода n(Н).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Центральная область Галактики» з дисципліни «Астрофізика»
