Альманах

Эврика  90

Галактические «ураганы» и образование галактик

В 1983 году Международная космическая обсерватория открыла инфракрасные галактики — звездные системы с невероятно мощным выделением энергии, связанным, несомненно, с грандиозной вспышкой звездообразования. Нечто подобное астрономы давно пытались увидеть, изучая прошлое Вселенной, ту ее фазу, когда в ней стали рождаться галактики. Поэтому новые объекты сразу привлекли внимание.

Т. Хекман (Мэрилендский университет, США) с сотрудниками, исследуя две ИК-галактики, пришли к выводу, что в них развивается необычный процесс, названный ими галактическим сверхветром. Вспышка звездообразования приводит к тому, что в ИК-галактиках взрывается огромное количество сверхновых, в сотни и тысячи раз больше, чем в нормальных галактиках. В результате возникает фантастический мощный поток раскаленного газа. Это и есть галактический сверхветер, а лучше сказать, галактический ураган.

При взаимодействии ветра с облаками газа в галактике образуется характерная система нитеобразных туманностей (филаментов), ярко светящаяся в эмиссионных линиях. На периферии облака могут вообще разрушаться, нагреваясь до температуры около 107 К. При этом вокруг галактики возникает горячая газовая оболочка, излучающая в рентгеновском диапазоне. Таким образом, становится понятным необычное эмиссионное и сильное рентгеновское излучение ИК-галактик, которое отличает их (наряду с мощным инфракрасным излучением) от нормальных галактик.

Авторы считают, что ИК-галактики дают уникальную возможность понять, как происходило образование звезд и галактик в экстремальных условиях ранней Вселенной. Описанная ими картина удивительно похожа на предсказания «горячей» модели формирования галактик и позволяет существенно конкретизировать ее. В «горячей» модели галактики проходят через активные фазы эволюции — периоды мощного выделения энергии, связанные со вспышками звездообразования. Во время активной фазы газ нагревается до температур 107 К, что приводит в конце концов к остановке звездообразования. Данные об ИК-галактиках подсказывают, как конкретно это происходит. В этот период в галактиках, по-видимому, возникает сверхветер, который и нагревает газ до «рентгеновских» температур (10' К). По всей вероятности, на этой стадии они выглядят, как и ИК-галактики, лишь умеренно яркими в оптическом диапазоне объектами, но с мощным рентгеновским и инфракрасным излучением (правда, последнего может и не быть, если за время активной фазы в галактике не успевает образоваться пыль). В спектрах таких галактик должны быть сильные эмиссионные линии филаментов. С прекращением звездообразования под действием сверхветра оптическая (и инфракрасная) светимость уменьшается, исчезают эмиссионные линии, но еще долго будущая звездная система продолжает оставаться рентгеновским источником. Начало нового, основного звездообразования может затянуться на время порядка миллиарда и более лет.

«Природа», 1988, N8 7, с. 103