Термоядерный синтезСтроительство термоядерного реактора, проект которого под названием "токамак" предложили еще в прошлом веке ученые Тамм Игорь Евгеньевич и Сахаров Андрей Дмитриевич, потребовало дополнительного финансирования в 2010 году. Но парламент Европы не согласен поддержать проэкт. Далее... |
галактический центр
ГАЛАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР
- область радиусом R1
кпк в центре нашей Галактики с резко отличными от остальных частей характеристиками.
На звёздном небе Г. ц. находится в созвездии Стрельца. Расстояние от Земли до
Г.ц.
10 кпк. Наличие
в галактич. плоскости большого кол-ва межзвёздной пыли препятствует оптич.
наблюдениям Г. ц. (свет, идущий от Г. ц., испытывает ослабление на 30 звёздных
величин, т. е. в 1012 раз). Поэтому все данные о структуре и физ.
свойствах центральной "однокилопарсековой" области Галактики получены
в результате исследований эл--магн. излучения Г. ц. в радио-, ИК-, рентг. и
гамма-диапазоне. Важнейшая деталь Г. ц.- звёздное скопление, имеющее форму эллипсоида
вращения и обладающее резко растущей концентрацией звёзд к центру. Большая ось
эллипсоида лежит в галактич. плоскости, малая - расположена вдоль оси вращения
Галактики. Отношение полуосей эллипсоида
0,4.
Звёзды на расстоянии 1 кпк от центра Галактики движутся вокруг него со скоростью
270 км/с (период
обращения 24 млн. лет), что позволяет оценить массу центр. скопления в 1010
Звёздная плотность р растёт к центру скопления пропорционально R-1,8.
На расстоянии 1 кпк она составляет неск. солнечных масс
в
1 пк3, в центре
3*107
(вблизи Солнца
0,07
).
От центрального звёздного скопления (звёздного балджа) отходят два спиральных
газовых рукава, простирающихся на расстояние до 3-4,5 кпк. Газовые рукава участвуют
во вращении вокруг Г. ц. и одновременно удаляются от него (радиальная скорость
ближайшего рукава
50
км/с). Кинетич. энергия этого расширения ~1055 эрг. В пределах балджа
расположен газовый диск (R
700
пк), состоящий преимущественно из молекулярного водорода и имеющий массу ~108
. Внутри него
проходит граница центр. области звездообразования. Ещё ближе к центру обнаружено
вращающееся и расширяющееся кольцо из молекулярного водорода массой ~105
и радиусом R
150
пк (скорость вращения
50
км/с, скорость расширения
140
км/с). Ось вращения кольца наклонена к оси вращения Галактики на 10°. Кинетич.
энергия расширения также ~1055 эрг. По-видимому, радиальные движения
в Г. ц. являются результатом взрыва в ядре Галактики, произошедшего ок. 12 млн.
лет назад. Газ распределён
в кольце крайне неоднородно. В его состав входят гигантские газопылевые облака,
крупнейшим из к-рых является комплекс облаков SgrB2 на расстоянии 120 пк от
центра. Его диам. 30 пк, масса 3*106
.
Этот комплекс - самая крупная область звездообразования в Галактике.
Объект SgrB2 имеет сложную структуру, содержащую зоны молекулярного, атомарного
и ионизованного водорода. Здесь обнаружены все виды молекулярных соединений,
встречающихся в межзвёздной среде. Внутри молекулярного кольца находится центральное
пылевое облако (R
15
пк) с почти однородной плотностью ~10-22 г/см3. В пределах
этого облака наблюдались вспышки излучения в радио-и рентгеновских диапазонах,
природа к-рых пока не установлена.
Рис. 1. Карта центра Галактики,
отражающая распределение интенсивности радиоизлучения на волне 6 см (получена
при помощи системы апертурного синтеза VLA, США). Угловое разрешение 5''*8'',
b и l - галактические координаты.
На рис. 1 показано радиоизображение
области вблизи центра Галактики. Здесь наблюдаются два радиоисточника: SgrA
(W) и SgrA (E) - Стрелец А (западный) и Стрелец А (восточный). Западный сверхкомпактный
источник совпадает с динамич. центром Галактики, восточный - протяжённый, находится,
по-видимому, за центром. Источник SgrA(E) является остатком вспышки сверхновой,
т. к. имеет оболочечную структуру, и спектр его излучения синхротронный. Западный
источник окружён газопылевым кольцом радиусом 2 пк, темп-pa пыли 120 К, скорость
вращения 80 км/с.
Внутри объёма с R
1,5
пк пыли нет и весь газ ионизован. Излучение пыли в кольце позволяет определить
мощность L оптич. излучения центр. источника, нагревающего пыль: L
(143)*107
. Эта величина
близка к мощности, необходимой для ионизации облаков газа в области с R
1
пк. По состоянию ионизации газа темп-pa этого излучения
30000
К. Область с R
1,5
пк содержит массу
5*106
. В ней наблюдаются
плазменные облака
, образующие спиральную структуру или кольцо, плазменная перемычка (бар) и компактный
источник нетеплового излучения SgrA* (рис. 2), смещённый относительно центра
бара на 0,15 пк. Радиус SgrA* ~10-4 пк, яркостная температура
~1010 К.
Спектр его радиоизлучения почти плоский, интенсивность излучения слегка растёт
к коротким волнам, излучение имеет, по-видимому, синхротронную природу. Временами
наблюдается быстрая переменность потока радиоизлучения. Др. подобных источников
в Галактике нет, но он похож по характеру спектра на ядра др. галактик (напр.,
М81, М104), излучающих в радиодиапазоне.
Рис. 2. Распределение интенсивности
радиоизлучения от центра Галактики на волне 2 см. Угловое разрешение 2''*З''.
Цифры указывают значение лучевой скорости в км/с, b и l - галактические
координаты. Бар - перемычка, от которой отходят спиральные рукава.
Г. ц. является источником
непрерывного рентг. излучения с энергией фотонов
от неск. кэВ до 1 МэВ (рис. 3); наблюдается также спектральная линия с
=511
кэВ, обусловленная аннигиляцией электрон-позитронных пар. Интенсивности
линии и непрерывного спектра сильно и нерегулярно меняются со временем.
Рис. 3. Схема расположения
уникального скопления рентгеновских источников в центре Галактики (по данным
космической обсерватории имени А. Эйнштейна, США. 1978-81).
Эволюционно ядра галактик
рассматриваются как центры конденсаций галактик и первонач. звездообразования.
Там должны быть сконцентрированы самые старые звёзды. На последующих этапах
эволюции ядра галактик захватывают отд. звёзды шаровые звёздные скопления и
газопылевые облака, чьи орбиты проходят около ядра. Огромные скопления газа
и пыли в ядре приводят к бурному развитию там процессов звездообразования на
протяжении всей эволюции. В самых центр. областях ядра возможно существование
сверхмассивной чёрной дыры массой ~106
или сверхкомпактного звёздного скопления той же массы. Звёзды около чёрной дыры
под действием приливных сил должны разрываться и образовывать сильно излучающую
газовую оболочку, постепенно поглощаемую дырой. Наконец, в окружающем чёрную
дыру газе должны происходить процессы ускорения частиц до релятивистских энергий.
Однако, хотя в области "центрального парсека" и наблюдается необычный
источник синхротронного радиоизлучения, а также излучения в рентг. и гамма-диапазонах,
существование чёрной дыры в Г. ц. пока не считается доказанным. Альтернативная
модель связывает процессы в Г. ц. с аномально сильным звездообразованием и как
результат- высокой частотой вспышек сверхновых авёзд и образованием нейтронных
звезд (пульсаров).
Лит.: The Galactic Center,
ed. by G. R. Riegler, R. D. Blandford, N.Y., 1982. H. С. Кардашев.