Я

Ядра галактик

В центрах многих галактик имеются массивные (с массами, в 10⁷÷10⁹ раз превышающими массу Солнца), компактные (поперечником порядка тысячи астрономических единиц), быстровращающиеся (периоды вращения - порядка года) образования, связанные силами гравитации. Даже в ближайших галактиках ядра увидеть невозможно: самые сильные телескопы позволяют зарегистрировать в них лишь центральные области, в 1000 раз большие. Эти области, названные кернами, имеют почти звездообразный вид.

Участок поверхности Юпитера. Снимок сделан американской межпланетной станцией 'Вояджер'

В глубинах Вселенной. Картина художника А. Соколова

Рис. 1. Оптический выброс из ядра гигантской эллиптической галактики М 87 (радиогалактика Дева А)

Рис. 2. Функции светимости (число объектов с абсолютной светимостью Мр ): СГ - для сейфертовских галактик; КЗО - для квазаров

Еще в 100 раз более протяженные (поперечником в несколько килопарсек) звездные области, расположенные в центральных частях галактик, называют балджами (от английского bulge - "выпуклость"). Иногда в пределах балджей наблюдаются гигантские комплексы звездообразования. Часто такие комплексы наблюдаются вместе с активными ядрами. Для активных ядер характерны следующие признаки: 1) нетепловой характер излучения во всем диапазоне электромагнитного излучения; 2) переменность излучения (изменения в несколько раз иногда за десятки дней); 3) широкие линии излучения в оптическом диапазоне спектра, соответствующие доплеровским скоростям более 500 км/с; 4) компактные переменные радиоисточники; 5) узкие и длинные (от сотен пс до десятков кпс) выбросы с нетепловым излучением в широком диапазоне длин волн (рис. 1). Полная светимость активных ядер у разных галактик составляет от 10³⁹ эрг/с в нашей Галактике до 10⁴⁷ эрг/с в квазарах. По-видимому, чем активнее ядро и чем выше у него темп энерговыделения, тем меньше времени оно может находиться в этом состоянии: квазары "живут" до 10⁷ лет, а малоактивные ядра - больше 10⁹ лет. Чем галактика массивнее и чем более сконцентрированы звезды к центру, тем с большей вероятностью может быть активное ядро. Кроме того, для заметной активности система должна обладать достаточным количеством газа. При этом газ не обязательно должен был с самого начала принадлежать галактике, он может поступать в нее и извне. Это характерно в первую очередь для галактик, расположенных в центральных областях богатых скоплений или вблизи от богатых газом других галактик.

Самые активные ядра наблюдаются у квазаров. В центральных областях радиогалактик газа меньше, их ядра менее активны и встречаются чаще. Еще менее активные ядра встречаются примерно у 1% гигантских спиральных галактик (рис. 2). Впервые этот тип галактик обнаружил в 1943 г. К. Сейферт; их называют сейфертовскими галактиками. Такие галактики имеют яркие звездообразные ядра, являющиеся источниками переменного нетеплового излучения, и сильные широкие линии излучения в спектрах. Часто в центральных областях сейфертовских галактик наблюдаются протяженные (размером в сотни пс) двухрукавные радиоисточники, конфигурация которых отражает, по всей вероятности, структуру магнитных полей. По-видимому, эти галактики обладают более мощной сферической составляющей по сравнению с обычными спиральными галактиками. Это вместе с достаточным количеством газа может обеспечить активность ядра на уровне 10⁴²-10⁴³ эрг/с на протяжении сотен миллионов лет.

Вспышки звездообразования встречаются почти у половины массивных спиральных галактик и могут наблюдаться или по избыточному ультрафиолетовому (за счет горячих звезд), или инфракрасному (за счет нагретой пыли) излучению. Это характерно и для нашей Галактики. И хотя в оптическом диапазоне ее ядро закрыто от нас мощными облаками пыли и не видно, в радиодиапазоне, в инфракрасном и в рентгеновском диапазонах наблюдаются некоторые проявления активности на уровне 10³⁵÷10³⁷ эрг/с. Само ядро Галактики отождествляется с компактным радиоисточником Стрелец А.

Общепринятой гипотезы относительно природы активности ядер галактик пока не существует.