МЫСЛИ ВСЛУХ

Если вдруг будете рассматривать очаровательную фотографию из предыдущего поста, имейте в виду две подробности.

Упомянутый взрыв гиперновой SN2002ap произошел именно там, где таким взрывам быть положено - в большой области активного звездообразования, хорошо видной на фотографии. Эта область - это яркое пятнышко в левом нижнем углу, с ярко-голубой сердцевинкой, окаймленной пурпуром (на самом деле, разумеется, фотография эта - в искусственных цветах, и пурпур соответствует инфракрасному излучению пыли, нагретой рождающимися звездами). Такая структура говорит о том, что в центре области звездообразование практически закончилось, и мы видим преимущественно свет недавно родившихся и еще не успевших (некоторые, впрочем, как показывает взрыв гиперновой, уже успели) погибнуть ярких голубых массивных короткоживущих звезд. А на периферии области звездообразование еще идет весьма интенсивно, и мы видим инфракрасное излучение нагретой пыли коллапсирующих протозвездных облаков.

А вторая подробность - посмотрите внимательно на правую часть фотографии. Присмотревшись, увидите частое явление - бифуркацию рукава. От "внутреннего" рукава отходит менее яркая голубоватая полоска с несколькими пурпурными областями звездообразования, параллельная "наружному" рукаву. То есть, рукавчик поменьше.
Знаете, о чем это говорит?
Помните, М74 некоторые называют "самой совершенной спиральной галактикой во Вселенной"? Так вот, бифуркация одного из двух ее рукавов говорит нам о том, что нет во Вселенной совершенства...

Центральная часть одного из крупнейших (по массе) из известных скоплений галактик (галактических кластеров) Abell 1689, удаленного почти на два с половиной миллиарда световых лет.


Обратите внимание на дугообразные полосы на изображении - это линзированные изображения множства удаленных галактик, свет от которых был искажен гравитацией кластера. Некоторые из этих галактик удалены более, чем на тринадцать миллиардов световых лет (по времени распространения).

Благодаря гравитационному линзированию для этого кластера удалось построить весьма точную карту распределения темной материи.

А еще посчитали количество шаровых звездных скоплений в кластере. Очень неплохое количество - около ста шестидесяти тысяч. Почти в тысячу раз больше, чем в нашей Галактике.

Ну, а раз уж по линзированию определяется полная масса скопления, то не так уж трудно выполнить простейшую математическую операцию - разделить эту массу (выраженную в массах Солнца) на подсчитанное количество шаровых скоплений.
И знаете, что приятно? Что результат в общем, подтверждает известное правило - правило пяти миллиардов: полная (темная и барионная) масса галактик скопления, выраженная в единицах массы Солнца, примерно в пять миллиардов раз превосходит количество шаровых скоплений.

Помните, я рассказывал про галактики, окруженные несколькими оболочками из звезд и газа - остатками былых мерджингов?
Если не помните - вот тут: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/279813.html и https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/280074.html. И даже с фотографиями.

Вот еще одна (кликабельно, большой размер):



Это галактика PGC 6240 (она же AM 0139-655, 2MASX J01413090-6536564, IRAS 01399-6552, IRAS F01400-6551 или APMBGC 080-064+043. Можете назвать ее 6dFGS gJ014131.0-653656, если выговорите), удаленная на 345 миллионов световых лет.

Полюбуйтесь, кстати, множеством далеких фоновых галактик.

Основная часть галактики имеет диаметр немногим более ста тысяч световых лет, внешние оболочки увеличивают эту величину раз в пять.
Интересная особенность галактики связана с ее шаровыми звездными скоплениями https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/213159.html. Они распределены по возрасту мультимодально - молодое поколение скоплений имеет возраст около четырехсот миллионов лет, следуюшее - около миллиарда лет, более половины - старые, с возрастом, скорее всего, равным возрасту самой галактики. Думаю, что никого не удивит тот факт, что молодая звездная оболочка тоже имеет возраст четыреста миллионов лет, вторая - постарше, около миллиарда лет.
Да, эти поколения шаровых скоплений и внешние оболочки галактики формировались синхронно.

Забавная подробность: в общем, галактика имеет еще одно собственное имя - ее часто называют White Rose Galaxy. А в русскоязычной литературе распространено название Бледная Роза. В общем, английский - он у каждого свой...

На фотографии - две сравнительно недалекие галактики 2MASS 02314715-1020112 (около семисот миллионов световых лет от нас) и 2MASX J02344872-4419325 (около двухсот пятидесяти миллионов световых лет от нас).



Галактики известны и ни разу не проявляли признаков активности ядра. А в 2020 году (в 2MASS 02314715-1020112 в первом полугодии, в MASX J02344872-4419325 - в конце июля) внезапно - буквально на глазах исследователей - их ядра активизировались Здесь же на фотографии наложены появившиеся у них периодические (для первой - с периодичностью 18,5 часов, для второй - 2,4 часа) интенсивные всплески рентгеновского излучения их ядер.

Интересно то, что внимательные исследования галактик показали, что первая из них - "пассивная галактика" - галактика поля https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/2002.html с низким темпом звездообразования в течение всей истории, вторая - галактикой с достаточно активным звездообразованием - и ни в одной из них нет никаких признаков прошлой активности ядра. То есть, внезапная активизация ядра - это не активизация после некоторой паузы, а первое за миллиарды лет проявление активности, развившееся в течение считанных дней или недель.

Отсюда может следовать странный вывод - морфологически активность ядра может запускаться без аккреционного диска (такое явление внезапно появиться не может) одной лишь черной дырой. Непонятно только, как.

Правда, есть другой, не столь странный вариант - в обоих случаях произошел орбитальный захват центральными черными дырами галактик объекта меньшей массы - и теперь наблюдается излучение, соответствующее периоду обращения. Проверить, так ли это, можно систематическими наблюдениями в течение следующих лет, чтобы увидеть возможную орбитальную эволюцию системы.
Жаль, что чувствительность существующих детекторов гравитационных волн не позволяет проверить излучение от центров этих галактик.

О галактике ESO 137-001, которая мчится в межгалактической среде со сверхзвуковой скоростью, оставляя за собой хвосты вырванного набегающим потоком материала, я рассказывал недавно - https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/307969.html.

Но не думайте, что это - иакое уж уникальное явление. Вот еще пример:


Галактика IC 3418. Позади галактики также виден хвост ударной волны, распространяющейся в межгалактическом газе и образованной при сжатии газа галактикой, несущейся через него со сверхзвуковой скоростью. Ну, а в хвостах газа позади галактики тоже идет внегалактическое звездообразование.

В общем, эти фотографии напоминают нам, что не только между звездами, но и между галактиками пространство является не пустотой, а газовой средой.

Кстати, подобных характерно выглядящих медузообразных галактик, за которыми тянется шлейф газа и молодых звезд, формирующихся на фронте сверхзвуковой ударной волны и в вырванных встречным потоком газа хвостах, известно не менее десятка.

Космический телескоп НАСА Спитцер обнаружил странную галактику M104, которая сочетает в себе сразу два вида общепринятых галактик.

Я не знаю, что такое общепринятые галактики. Кем они приняты, когда, и какая судьба ожидает те из них, которые отличаются от общепринятых.

Зато я знаю, что галактика М104 Сомбреро была открыта 11 мая 1781 года. За 222 года до запуска "Спитцера". Так что понять фразу трудно: разве что, автор имел в виду, что открыть галактику открыли, а "Спитцеру" об этом не сказали - вот он на нее случайно и наткнулся. К своему изумлению.

Кстати, о самой галактике.
Она расположена недалеко от нас (всего 28 миллионов световых лет) и очень интересна.



Как-нибудь надо рассказать про нее подробнее - а пока скажу, что только в последние годы стала ясна истинная природа этой галактики. Если раньше галактика Сомбреро считалась гигантской спиральной галактикой с очень сильно развитой сферической короной, то теперь стало ясно, что это - две объединенные галактики: спиральная внутри эллиптической..

Фотографии двух очень дальних (более десяти миллиардов световых лет по времени распространения от нас) двойных квазаров.



Тот, что слева удален на 11,5 миллиардов световых лет.
Расстояние между сверхмассивными черными дырами в каждой паре - около десяти тысяч световых лет.

Вообще, по статистике, среди квазаров кратных насчитывается около 0,1% - но так далеко их еще не находили. В принципе, на больших расстояниях, то есть, на больших красных смещениях, соответствующих ранним временам жизни Вселенной, их должно быть много, учитывая, что происхождение двойных квазаров очевидно - они появляются при мерджингах галактик с активными ядрами, а частота мерджингов, как мы помним, в ранней Вселенной была намного выше, чем сейчас (напомню: темп мерджингов и взаимодействий галактик со временем падает примерно обратно пропорционально третьей-четвертой степени красного смещения (точнее, пропорционально (1+z)^(3...4)) https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18047.html).

Однако по понятным причинам, наблюдать двойные квазары на больших удалениях трудно: например, угловое расстояние между обеими черными дырами в каждой паре - менее 0,5 угловой секунды.

Может, помните галактику Вертушка, Pinwheel, М101, NGC 5457 (я и еще ее имена могу привести: IRAS14013+5435, UGC 8981, ZWG 272.21, MCG 9-23-28, KARA 610, VV 344, Arp 26, PGC 50063)?
Рассказывал я о ней здесь: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/301230.html.

Но это - Вертушка северная, находится она в созвездии Большой Медведицы с координатами (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/12840.html) R.A 14ч 03м 12,51с, dec. +54° 20′ 53,10″.

Соответственно, чтобы была хоть какая-то справедливость, есть на свете еще и Южная Вертушка, Southern Pinwheel, М83 (она же NGC 5236, PGC 48082 или UGCA 366). Она находится в созвездии Гидра, координаты ее R.A 13ч 37м 0,92с, dec. −29° 51′ 56,74″.

Так что любому жителю Земли хотя бы на какую-нибудь из вертушек всегда можно посмотреть. Если, конечно, у него телескоп найдется - невооруженным глазом они, разумеется, не видны: они словно сговорились, и их видимая звездная величина https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/3650.html почти одинакова и равна примерно 7,5 (а при звездной величине больше шести объект глазом уже невидим).
Впрочем, если знать, куда смотреть, можно обойтись без телескопа - в хороший бинокль Вертушки тоже увидеть можно.

Сама Южная Вертушка на вид хороша:


Как легко видеть по пурпурным пятнам (а мы же помним, что это - фотография в инфракрасном излучении, и пурпур показывает нагретую рождающимися звездами пыль) в рукавах галактики происходит весьма активное звездообразование. Недаром всего лишь за 60 лет - c 1923 по 1983 - в ней взорвалось шесть сверхновых.
Видимая часть галактики относительно невелика - сорок тысяч световых лет. При этом галактика обрамлена достаточно разреженным кольцом новорожденных звезд диаметром 140 тысяч световых лет, свидетельствующим о процессе формирования звезд на внешнем резонансном радиусе Линдблада https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/14097.html.

Полюбуйтесь картинкой:



Это - спиральная галактика с баром ESO 137-001 (диаметр диска около ста тысяч световых лет, то есть, относительно крупная), удаленная от нас примерно на двести тридцать миллионов световых лет и имеющая все признаки активного звездообразования.

Галактика находится под притяжением богатого скопления (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/2002.html) Abell 3627 (пятьдесят квадриллионов масс Солнца!) и, скорее всего, целиком Великого Аттрактора (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/51033.html). Расстояние от нее до центра кластера Abell 3627 - менее миллиона световых лет.

Чтобы понять странную медузообразную форму галактики с многочисленными направленными в одну сторону хвостами длиной до трехсот, а то и до четырехсот тысяч световых лет, следует посмотреть на ее рентгеновскую фотографию:



Ничего не напоминает?
Тогда покажу аналогичную фотографию:



Да, это оно. Ударные волны в газе.
Под действием притяжения кластера галактика движется в межгалактическом газе со сверхзвуковой скоростью (примерно две с половиной тысячи километров в секунду), сжимая его в ударные волны и попутно нагревая до ста (и более) миллионов градусов.
Набегающий сверхзвуковой поток сжатого межгалактического газа буквально выдувает из галактики, особенно, из ее внешних областей, ее галактический газ, который растягивается "за ее спиной" в грандиозные хвосты.

Интересную особенность хвостов нетрудно заметить - они голубые. И с явно видимыми областями активного звездообразования. Сжатый газ в хвостах успевает конденсироваться в звезды, так что в них происходит пусть даже не слишком активное, но все же заметное звездообразование интенсивностью раз в двадцать ниже, чем в Млечном пути (впрочем, замечу, что звездная масса Млечного пути на два порядка больше массы хвостов, так что удельный темп звездообразования в них стоит считать достаточно высоким).

А результат процесса достаточно интересен: масса газа, выброшенного набегающим потоком из галактики в ее хвосты, оценивается примерно в три миллиарда солнечных масс - а масса газа, оставшегося в галактике, примерно в миллиард солнечных масс. Примерно три четверти газа галактика при взаимодействии со сверхзвуковым потоком межгалактической среды потеряла.