Андрієвський С.М. Климишин І.А. Курс загальної астрономії. Навчальний посібник

Подождите немного. Документ загружается.

411

,Vcc

∆λ

(20.8)

äå ñ — øâèäê³ñòü ñâ³òëà.

Ï³ñëÿ òîãî ÿê âèçíà÷èëè øâèäêîñò³ äëÿ äåê³ëüêîõ äåñÿòê³â ãàëàêòèê, Õàááë

ó 1929 ð. âèÿâèâ, ùî âîíè çðîñòàþòü ïðÿìî ïðîïîðö³éíî â³äñòàí³ äî íèõ:

= H

r, (20.9)

ïðè÷îìó â³äñòàíü òóò âèðàæåíà ó ìåãàïàðñåêàõ. Öåé ôóíäàìåíòàëüíèé ôàêò

äåòàëüí³øå áóäå ðîçãëÿíóòî ó ðîçä³ë³ 22.

Êîåô³ö³ºíò ïðîïîðö³éíîñò³ Í

îòðèìàâ íàçâó ñòàëà Õàááëà (ïàðàìåòð

Õàááëà ó ñó÷àñíó åïîõó). ßê íåâàæêî ïåðåêîíàòèñÿ, ðîçì³ðí³ñòü ïàðàìåòðà

Õàááëà º ñ

–1

, îäíàê, éîãî ïðèéíÿòî âèðàæàòè â êì·ñ

–1

·Ìïê

–1

, ùîá ï³äêðåñ-

ëèòè, ùî öÿ âåëè÷èíà âèçíà÷àº çá³ëüøåííÿ øâèäêîñò³ ç â³äñòàííþ.

Ó ïðàöÿõ Õàááëà 1929–1936 ðð. íàâåäåíî äåê³ëüêà çíà÷åíü öüîãî ïàðà-

ìåòðà: â³ä Í = 500 êì/(ñ⋅Ìïê) äî Í = 560 êì/(ñ⋅Ìïê). Çãîäîì êîåô³ö³ºíò

Í íåîäíîðàçîâî óòî÷íþâàëè. Ó íàø ÷àñ íàé³ìîâ³ðí³øèì çíà÷åííÿì ñòàëî¿

Õàááëà ââàæàþòü Í = 71 êì/(ñ⋅Ìïê) ± 10 êì/(ñ⋅Ìïê).

Ï³ñëÿ òîãî, ÿê çà ñïîñòåðåæåííÿìè ãàëàêòèê íàä³éíî îá÷èñëèëè çíà÷åí-

íÿ ïàðàìåòðà Í, ìîæíà ðîçâ’ÿçóâàòè çâîðîòíó çàäà÷ó: çíàþ÷è ÷åðâîíå çì³-

ùåííÿ z ãàëàêòèêè, îá÷èñëþâàòè â³äñòàí³ äî íå¿:

∆λ

(20.10)

Êîìá³íóþ÷è ôîðìóëè (20.9) ³ (8.25) íåâàæêî îòðèìàòè çàëåæí³ñòü ì³æ

âèäèìîþ çîðÿíîþ âåëè÷èíîþ ãàëàêòèêè òà ¿¿ ÷åðâîíèì çì³ùåííÿì:

m = M + 25 — 5 lgH

+ 5 lg cz, (20.11)

äå Ì — àáñîëþòíà çîðÿíà âåëè÷èíà ãàëàêòèêè. Ãðàô³÷íå çîáðàæåííÿ çàëåæ-

íîñò³ ìîäóëÿ â³äñòàí³ â³ä âåëè÷èíè ÷åðâîíîãî çì³ùåííÿ, ÿêå ìîæíà îòðè-

ìàòè ç (20.11), íàçèâàºòüñÿ ä³àãðàìîþ Õàááëà (ðèñ. 20.9).

Ó íàø ÷àñ óæå âèì³ðÿíî ÷åðâîíå çì³ùåííÿ äëÿ áëèçüêî 100 000 ãàëàê-

òèê. Ó íàéñëàáê³øèõ îá’ºêò³â ïàðàìåòð z â³äïîâ³äàº øâèäêîñò³ â³ääàëåííÿ

ãàëàêòèêè áëèçüêî 100 000 êì/ñ.

Ó öüîìó âèïàäêó (ïðè z > 0,01) çàì³ñòü êëàñè÷íî¿ ôîðìóëè Äîïëåðà âè-

êîðèñòîâóþòü ôîðìóëó, ùî âèïëèâàº ç³ ñïåö³àëüíî¿ òåîð³¿ â³äíîñíîñò³

∆λ +

== −

λ−

(20.12)

Розділ20.Поза:алатичнаастрономія

412

Ç íå¿, çîêðåìà, áà÷èìî, ùî ïðè V

→ c ÷åðâîíå çì³ùåííÿ ñòàº íåîáìå-

æåíî âåëèêèì (z → ∞). Íàïðèêëàä, ïðè ∆λ = λ(z = 1) V

= 0,6·c, ïðè z = 2

= 0,8c.

20.4. Ô³çè÷í³ âëàñòèâîñò³ ãàëàêòèê

Ñâ³ò ãàëàêòèê º âèíÿòêîâî ð³çíîìàí³òíèì íå ëèøå â³äíîñíî ¿õí³õ ôîðì.

Ãàëàêòèêè, ùî íàëåæàòü äî îäíîãî ³ òîãî æ òèïó, ìîæóòü ³ñòîòíî â³äð³çíÿ-

òèñÿ çà ðîçì³ðàìè, ìàñàìè, ñâ³òíîñòÿìè òà ³íøèìè ô³çè÷íèìè õàðàêòåðè-

ñòèêàìè.

Ë³í³éí³ ðîçì³ðè ãàëàêòèêè âèçíà÷àþòü çà â³äîìîþ â³äñòàííþ äî íå¿ òà

çà ¿¿ êóòîâèì ä³àìåòðîì. Îäíàê, îñê³ëüêè ãóñòèíà ç³ð çìåíøóºòüñÿ â³ä

öåíòðà ñèñòåìè äî ¿¿ ïåðèôåð³¿ ïîñòóïîâî, òî á³ëüø³ñòü ãàëàêòèê íå ìàº

÷³òêèõ ìåæ. Òîìó ³ ðîçì³ðè ãàëàêòèêè, îá÷èñëåí³ ç³ ñïîñòåðåæåíü, ³ñòî-

òíî çàëåæàòü â³ä òîãî, ÿêèì ìåòîäîì ¿õ îäåðæàëè. Íàïðèêëàä, íà ôîòî-

ãðàô³ÿõ ç òðèâàëîþ åêñïîçèö³ºþ ãàëàêòèêà âèãëÿäàº çíà÷íî á³ëüøîþ,

í³æ ïðè ìàë³é åêñïîçèö³¿, ùå á³ëüøîþ âîíà áóäå ïðè ñïîñòåðåæåííÿõ ç

åëåêòðîôîòîìåòðàìè ³ ÏÇÇ ïðèéìà÷àìè âèïðîì³íþâàííÿ. Äëÿ ã³ãàíòñü-

êèõ ñï³ðàëüíèõ òà åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê ñó÷àñí³ îïòè÷í³ ³ ðàä³îòåëåñêî-

ïè äàþòü çìîãó âèâ÷àòè ¿õ ñòðóêòóðó íà â³äñòàíÿõ äî 80 êïê â³ä ¿õí³õ

Ð è ñ. 20.9. Ä³àãðàìà Õàááëà, ïîáóäîâàíà çà ðåçóëüòàòàìè ñïîñòåðåæåíü

íàäíîâèõ Ia òèïó

ЧастинаVII.Основи:алатичноїіпоза:алатичноїастрономії

413

öåíòð³â. Ó ö³ëîìó æ ãàëàêòèêè îäíîãî ³ òîãî æ òèïó â³äð³çíÿþòüñÿ ì³æ

ñîáîþ çà ðîçì³ðàìè â äåñÿòêè ðàç³â.

Îáåðòàííÿ ãàëàêòèêè âèÿâëÿþòü, ïîð³âíþþ÷è çì³ùåííÿ ñïåêòðàëüíèõ

ë³í³é ó ð³çíèõ ¿¿ ÷àñòèíàõ, àáî çà ðîçøèðåííÿì ë³í³é ó ñïåêòð³. Íà â³äì³íó

â³ä ñï³ðàëüíèõ òà íåïðàâèëüíèõ ãàëàêòèê íàä³éíèõ äàíèõ ïðî îáåðòàííÿ

åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê äîñ³ íåìà. Øèðèíà ë³í³é ó ¿õí³õ ñïåêòðàõ âêàçóº íà âå-

ëèê³ õàîòè÷í³ øâèäêîñò³ ç³ð.

Îñê³ëüêè ñïåêòð ãàëàêòèêè óòâîðþºòüñÿ çì³øóâàííÿì âèïðîì³íþâàííÿ óñ³õ

ç³ð ³ ãàçó, ùî âõîäÿòü äî íå¿, òî ç éîãî àíàë³çó òàêîæ ìîæíà ñêëàñòè êîíêðåòí³

óÿâëåííÿ ïðî òèïîâèé ñêëàä çîðÿíîãî íàñåëåííÿ. ßê ïðàâèëî, ñïåêòðè íåïðà-

âèëüíèõ ãàëàêòèê ³ ñï³ðàëüíèõ ³ç ðîçâèíóòèìè â³òêàìè íàãàäóþòü ñïåêòðè ç³ð

êëàñ³â À ³ F, ñïåêòðè ðåøòè ñï³ðàëüíèõ — F ³ G, à ñïåêòðè åë³ïòè÷íèõ — G ³ K.

Çâ³äñè ÿñíî, ùî â ñï³ðàëüíèõ ³ íåïðàâèëüíèõ ãàëàêòèêàõ º ïîð³âíÿíî á³ëüøå

ç³ð ðàíí³õ ñïåêòðàëüíèõ êëàñ³â. Åë³ïòè÷í³ ãàëàêòèêè ñêëàäàþòüñÿ ç ç³ð ï³çí³õ

ñïåêòðàëüíèõ êëàñ³â, ïîä³áíèõ äî ç³ð ñôåðè÷íî¿ ï³äñèñòåìè íàøî¿ Ãàëàêòèêè.

Ìàñè ñï³ðàëüíèõ ãàëàêòèê îá÷èñëþþòü çà ë³í³éíèìè øâèäêîñòÿìè V îáåð-

òàííÿ ç³ð àáî ãàçîâèõ õìàð ó çîâí³øí³õ ÷àñòèíàõ äèñêà. Äëÿ ïåðøèõ øâèä-

ê³ñòü îö³íþºòüñÿ ³ç ñïåêòðàëüíèõ ñïîñòåðåæåíü ó âèäèì³é ÷àñòèí³ ñïåêòðà,

äëÿ äðóãèõ — çà åôåêòîì Äîïëåðà äëÿ âèïðîì³íþâàííÿ âîäíþ íà äîâæèí³

õâèë³ 21 ñì. Ç ìåòîþ ïðèáëèçíî¿ îö³íêè ââàæàþòü, ùî á³ëüøà ÷àñòèíà ìàñè

ãàëàêòèêè ñêîíöåíòðîâàíà â ¿¿ öåíòð³. ² îñê³ëüêè òîä³ äëÿ ïåðèôåð³éíèõ ç³ð

àáî ãàçîâèõ õìàð ãðàâ³òàö³éíå ïðèñêîðåííÿ a = V

/R = GM/R

, äå R — ðàä³óñ

ãàëàêòèêè, òî ¿¿ ìàñà:

(20.13)

Âèçíà÷èòè òàêèì æå ñïîñîáîì ìàñó åë³ïòè÷íî¿ ãàëàêòèêè íå ìîæíà,

îñê³ëüêè, ïî-ïåðøå, åë³ïòè÷í³ ãàëàêòèêè ìàéæå íå ì³ñòÿòü ì³æçîðÿíîãî

ãàçó, ïî-äðóãå, íåìà íàä³éíèõ äàíèõ ïðî îñîáëèâîñò³ ðóõ³â ç³ð ó òàêèõ ñèñ-

òåì³. Àëå ó öüîìó âèïàäêó ìàñó ìîæíà îö³íèòè çà çíà÷åííÿì ñåðåäíüî¿ õàî-

òè÷íî¿ øâèäêîñò³ ç³ð

, ÿêó çíàõîäÿòü çà äîïëåð³âñüêîþ øèðèíîþ ë³í³é ó

ñïåêòð³ ãàëàêòèêè. Ïðè öüîìó ïðèéìàþòü, ùî ïîâíà ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ ç³ð

ó ãàëàêòèö³ ïîâèííà áóòè ìåíøîþ â³ä ïîòåíö³àëüíî¿. Ó ïðîòèëåæíîìó âè-

ïàäêó çîð³ çàëèøàëè á ãàëàêòèêó. Òåîð³ÿ äàº çâ’ÿçîê ì³æ ìàñîþ M ãàëàêòè-

êè òà øâèäê³ñòþ

ó âèãëÿä³, àíàëîã³÷íîìó ôîðìóë³ (20.13).

Ìàñè íàéá³ëüøèõ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê ñÿãàþòü çíà÷åíü 10



. Ìàñè

êàðëèêîâèõ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê íå ïåðåâèùóþòü 10



. Ìàñè ñï³ðàëüíèõ

ãàëàêòèê ïåðåáóâàþòü ó ìåæàõ â³ä 10

äî 10



, íåïðàâèëüíèõ — â³ä 10

äî

3·10



Íàäçâè÷àéíî øèðîêèì âèÿâèâñÿ ä³àïàçîí ñâ³òíîñòåé ãàëàêòèê, çîêðåìà

åë³ïòè÷íèõ. Íàïðèêëàä, ó íàéÿñêðàâ³øèõ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê ñâ³òíîñò³

äîñÿãàþòü çíà÷åííÿ L = 10



, òîä³ ÿê ó êàðëèêîâèõ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê

Розділ20.Поза:алатичнаастрономія

414

L = 3⋅10



. Ñâ³òíîñò³ ñï³ðàëüíèõ ãàëàêòèê º â ìåæàõ â³ä 10



äî 2·10



à íåïðàâèëüíèõ — 10

–10



Âàæëèâîþ õàðàêòåðèñòèêîþ ãàëàêòèê º â³äíîøåííÿ ¿õíüî¿ ìàñè äî áî-

ëîìåòðè÷íî¿ ñâ³òíîñò³ M/L (M ³ L ïðè öüîìó âèðàæàþòü â îäèíèöÿõ ìàñè ³

ñâ³òíîñò³ Ñîíöÿ). Ç íüîãî ìîæíà îòðèìàòè êîíêðåòí³ â³äîìîñò³ ïðî çîð³, ç

ÿêèõ ñêëàäàºòüñÿ òà ÷è ³íøà ãàëàêòèêà. Íàïðèêëàä, ÿêáè ãàëàêòèêà âì³ùó-

âàëà ëèøå çîð³ òèïó Ñîíöÿ, òî M/L = 1. Íàñïðàâä³ æ çíà÷åííÿ öüîãî â³ä-

íîøåííÿ º â ìåæàõ â³ä äåê³ëüêîõ îäèíèöü äî 100. Äëÿ á³ëüøîñò³ ñï³ðàëü-

íèõ ãàëàêòèê â³äíîøåííÿ M/L â ¿õ öåíòðàëüíèõ çîíàõ ïåðåâèùóº 5.

ßê âèÿâèëîñÿ, äëÿ ñï³ðàëüíèõ òà íåïðàâèëüíèõ ãàëàêòèê Ì/L çíà÷íî á³-

ëüøå, í³æ äëÿ åë³ïòè÷íèõ. Öå îçíà÷àº, ùî ñêëàä ç³ð ó öèõ ãàëàêòèêàõ íå-

îäíàêîâèé. Â åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèêàõ íåìà ãàðÿ÷èõ ã³ãàíò³â ³ íàäã³ãàíò³â,

âîíè ñêëàäàþòüñÿ â îñíîâíîìó ç æîâòèõ ³ ÷åðâîíèõ êàðëèê³â êëàñ³â Ê ³ Ì.

² íàâïàêè, ó ñï³ðàëüíèõ ³ íåïðàâèëüíèõ ãàëàêòèêàõ äóæå áàãàòî ãàðÿ÷èõ ã³-

ãàíò³â ³ íàäã³ãàíò³â ñïåêòðàëüíèõ êëàñ³â Î ³ Â. Ç ³íøîãî áîêó, ³ñíóº ïðîáëå-

ìà òàê çâàíî¿ ïðèõîâàíî¿ (òåìíî¿) ìàñè — ðå÷îâèíè, ÿêà äàº ³ñòîòíèé âíå-

ñîê ó ïîâíó ìàñó ñèñòåìè, àëå ñâ³òí³ñòü ¿¿ íåõòîâíî ìàëà, ÷è âçàãàë³ â³äñóò-

íÿ. ßêùî ãàëàêòèêà ì³ñòèòü ó ñâîºìó ñêëàä³ ïðèõîâàíó ìàñó, òî â³äíîøåííÿ

Ì/L äëÿ íå¿ áóäå â³äõèëÿòèñÿ â³ä íîðìàëüíîãî äî á³ëüøèõ çíà÷åíü. Ùå îäèí

ïîêàçíèê íàÿâíîñò³ ïðèõîâàíî¿ ìàñè — â³äõèëåííÿ ñïîñòåðåæóâàíîãî ðîç-

ïîä³ëó øâèäêîñòåé îáåðòàííÿ ãàçó ³ ç³ð ó ïëîùèí³ äèñêà íàøî¿ Ãàëàêòèêè

òà ³íøèõ ñï³ðàëüíèõ ñèñòåì â³ä êåïëåð³âñüêîãî, çà ÿêèì øâèäê³ñòü çìåí-

øóºòüñÿ ç â³äñòàííþ â³ä öåíòðà ÿê R

1/2

. Ç’ÿñóâàëîñÿ, ùî øâèäê³ñòü îáåðòàí-

íÿ äîñÿãàº ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ ó âíóòð³øí³é ÷àñòèí³ äèñêà ³ çàëèøà-

ºòüñÿ ìàéæå íåçì³ííîþ àæ äî ñàìî¿ éîãî ïåðèôåð³¿ (äèâ. ðèñ. 20.10).

Ð è ñ. 20.10. Çàëåæí³ñòü øâèäêîñò³ îáåðòàííÿ ãàëàêòèêè â³ä ãàëàêòîöåíò-

ðè÷íî¿ â³äñòàí³ äëÿ äåÿêèõ ñï³ðàëüíèõ ñèñòåì

ЧастинаVII.Основи:алатичноїіпоза:алатичноїастрономії

415

Ïðèðîäà ïðèõîâàíî¿ ìàñè äî öüîãî ÷àñó íå ç’ÿñîâàíà. Ìîæëèâî, ãàëàê-

òèêè îòî÷åí³ íåâèäèìèìè ïðîòÿæíèìè îáîëîíêàìè — êîðîíàìè ç äóæå

ñëàáêèõ êàðëèêîâèõ ç³ð àáî çîâñ³ì íåñâ³òí³õ ïëàíåòîïîä³áíèõ ò³ë.

Íå âèêëþ÷åíå òàêîæ, ùî ãàëàêòèêè ³ ñêóï÷åííÿ ãàëàêòèê, ÿê ºäèí³

ñòðóêòóðè, ñòàá³ë³çóþòüñÿ ñâîºð³äíèìè «íåéòðèííèìè õìàðàìè», â ÿê³ ö³ ãà-

ëàêòèêè íà÷å «âêðàïëåí³». Öÿ ã³ïîòåçà âèíèêëà ï³ñëÿ òîãî, ÿê îòðèìàëè ïå-

âí³ ñâ³ä÷åííÿ, çà ÿêèìè íåéòðèíî ìàþòü ìàñó ñïîêîþ, ùî íå äîð³âíþº

íóëþ. Òîìó ¿õí³ øâèäêîñò³ ïðèáëèçíî ÷åðåç 300 ðîê³â ï³ñëÿ ïî÷àòêó ðîçøè-

ðåííÿ Âñåñâ³òó ñòàþòü çíà÷íî ìåíøèìè â³ä øâèäêîñò³ ñâ³òëà. ¯õíÿ ãðàâ³òà-

ö³éíà âçàºìîä³ÿ ïðèçâîäèëà á äî óòâîðåííÿ çãàäàíèõ «õìàð». Â³äîì³ òàêîæ

ã³ïîòåçè ïðî ³ñíóâàííÿ ïðèíöèïîâî íîâèõ ÷àñòèíîê, ùî çàëèøàþòüñÿ íå-

âèäèìèìè äëÿ ñïîñòåð³ãà÷à òà ³ñíóâàííÿ ÿêèõ ïðîÿâëÿºòüñÿ ëèøå ïðè ¿õ-

í³é ãðàâ³òàö³éí³é âçàºìîä³¿ ç³ çâè÷íîþ äëÿ íàñ ðå÷îâèíîþ.

Çà ð³çíèìè îö³íêàìè, ìàñà òåìíî¿ ìàòåð³¿ â íàø³é Ãàëàêòèö³ ñòàíîâèòü

íå ìåíøå 90% ¿¿ ïîâíî¿ ìàñè, ³ ëèøå 10% — öå ìàòåð³ÿ ñâ³òíà. Ó öüîìó âè-

ïàäêó çàãàëüíà ìàñà íàøî¿ Ãàëàêòèêè áóëà á íå ìåíøîþ 10



20.5. ßäðà ãàëàêòèê ³ ¿õíÿ àêòèâí³ñòü

Öåíòðàëüí³ çîíè ãàëàêòèê íàçâàíî ÿäðàìè. Îäíàê, ¿õí³ ðîçì³ðè äóæå

ìàë³, òîæ ÿäðà íàâ³òü ñóñ³äí³õ ãàëàêòèê (êð³ì òóìàííîñò³ Àíäðîìåäè) ðîç-

ä³ëèòè íà îêðåì³ çîð³ íå âäàëîñÿ ³ âèâ÷àòè ¿õ âàæêî. Îïòè÷íèé ñïåêòð âêà-

çóº íà áëèçüê³ñòü çîðÿíîãî ñêëàäó ÿäðà ãàëàêòèêè äî ç³ð ñôåðè÷íî¿ ï³äñèñ-

òåìè íàøî¿ Ãàëàêòèêè. Ó ñïåêòðàõ ÿäåð ãàëàêòèê ïîðÿä ç ë³í³ÿìè ïîãëèíàí-

íÿ, òèïîâèìè äëÿ ç³ð, ñïîñòåð³ãàþòüñÿ åì³ñ³éí³ ë³í³¿ âèïðîì³íþâàííÿ

ãàðÿ÷îãî ãàçó.

Íàéö³êàâ³øó ³íôîðìàö³þ îòðèìàëè ç³ ñïîñòåðåæåíü àêòèâíèõ ãàëàêòèê,

â ÿäðàõ ÿêèõ â³äáóâàþòüñÿ ïåâí³ ïîòóæí³ ïðîöåñè. Òèïîâ³ îçíàêè ö³º¿ àê-

òèâíîñò³ òàê³: âèïðîì³íþâàííÿ ÿäðà º íåòåïëîâèì, à éîãî ðîçïîä³ë çà ÷àñ-

òîòîþ îïèñóºòüñÿ çàëåæí³ñòþ ²(ν) ∼ ν

–α

(α > 0); íàäëèøîê âèïðîì³íþâàí-

íÿ â óëüòðàô³îëåòîâîìó ä³àïàçîí³ ñïåêòðà; íàÿâí³ñòü ó ñïåêòðàõ öåíòðàëü-

íèõ ÷àñòèí ãàëàêòèê øèðîêèõ åì³ñ³éíèõ ë³í³é, ùî â³äïîâ³äàþòü âèñîêèì

ñòóïåíÿì çáóäæåííÿ âèïðîì³íþþ÷èõ àòîì³â ³ ñâ³ä÷àòü ïðî íåâïîðÿäêîâà-

í³ ðóõè ðå÷îâèíè ç³ øâèäêîñòÿìè â³ä 500 êì/ñ äî 5000 êì/ñ; íàÿâí³ñòü â ÿä-

ðàõ êîìïàêòíèõ çì³ííèõ ðàä³îäæåðåë, ÿê³ ÷àñòî ìàþòü ïîäâ³éíó ñòðóêòó-

ðó; âèêèäè ç ÿäåð ó ôîðì³ ïîòîê³â ÷è äæãóò³â ãàçó òà ðåëÿòèâ³ñòñüêèõ ÷àñ-

òèíîê, ïîâíà ìàñà ÿêèõ ñÿãàº ³íîä³ 10

–10



, à ê³íåòè÷íà åíåðã³ÿ 10

Äæ.

Òðèâàë³ñòü àêòèâíîñò³ ÿäðà áëèçüêî 10

ðîê³â.

Ó äåÿêèõ âèïàäêàõ ïîì³÷åíî ïðîñòîðîâî â³äîêðåìëåí³ âèêèäè ç àêòèâ-

íèõ ãàëàêòèê, ùî ñâ³ä÷èòü ïðî ïîâòîðþâàí³ñòü ÿâèùà ÷åðåç ïðèáëèçíî

ðîê³â.

Розділ20.Поза:алатичнаастрономія

416

Àêòèâí³ñòü ìîæóòü ïðîÿâëÿòè ³ ñï³ðàëüí³, ³ åë³ïòè÷í³ ãàëàêòèêè. Äî ïåð-

øèõ íàëåæàòü ãàëàêòèêè Ñåéôåðòà, íàçâàí³ òàê çà ³ìåíåì àìåðèêàíñüêîãî

àñòðîíîìà Êàðëà Ñåéôåðòà, ÿêèé ¿õ âèÿâèâ ó 1943 ðîö³. Îñíîâíà îçíàêà öèõ

îá’ºêò³â — ñèëüí³ ³ øèðîê³ åì³ñ³éí³ ë³í³¿ â ¿õ ñïåêòðàõ. Äëÿ ãàëàêòèê Ñåé-

ôåðòà ïðèòàìàííå ï³äâèùåíå âèïðîì³íþâàííÿ â ³íôðà÷åðâîí³é ä³ëÿíö³

ñïåêòðà, à òàêîæ çì³ííå ç ÷àñîì ðåíòãåí³âñüêå âèïðîì³íþâàííÿ. Ïðèáëèç-

íî 80% ñï³ðàëüíèõ ãàëàêòèê òèï³â Sa, Sb ìàþòü àêòèâí³ ÿäðà, ÿê³ íàãàäó-

þòü ÿäðà ñåéôåðò³âñüêèõ ãàëàêòèê. ×àñòêà ñï³ðàëüíèõ ãàëàêòèê òèïó Sc, à

òàêîæ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê ç àêòèâíèìè ÿäðàìè äåùî ìåíøà.

Ä³àìåòðè àêòèâíèõ ÿäåð öèõ ãàëàêòèê ³íîä³ íå ïåðåâèùóþòü 10 ïê, ðîç-

ì³ðè æ ³íòåíñèâíî âèïðîì³íþþ÷èõ çîí ùå ìåíø³.

Ñåðåä ã³ãàíòñüêèõ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê ñâîºþ àêòèâí³ñòþ âèä³ëÿºòüñÿ

îá’ºêò Ì 87 — ãàëàêòèêà òèïó Å0 ³ç ñóç³ð’ÿ Ä³âè. Â îêîëèöÿõ ¿¿ ÿäðà ñïîñòå-

ð³ãàºòüñÿ ÿñêðàâèé âèêèä, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç äåê³ëüêîõ çãóùåíü. Ìàñà ðå÷î-

âèíè ó âèêèä³ 10



, øâèäê³ñòü ãàçó 3000 êì/ñ, åíåðã³ÿ âèêèäó 10

Äæ. Ó

ïðîòèëåæíèé á³ê òÿãíåòüñÿ ìåíø ïîì³òíèé êîíòðâèêèä. Ãàëàêòèêà Ì 87 º

ïîòóæíèì äæåðåëîì ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ.

Äî àêòèâíèõ íàëåæàòü òàêîæ ãàëàêòèêè Ìàðêàðÿíà (¿õ â³äîìî áëèçüêî

600). Âïåðøå ¿õ âèä³ëèâ â³ðìåíñüêèé àñòðîíîì Á. ª. Ìàðêàðÿí. Òèïîâîþ

â³äçíàêîþ ãàëàêòèê Ìàðêàðÿíà º ñèëüíèé óëüòðàô³îëåòîâèé íàäëèøîê âè-

ïðîì³íþâàííÿ. Ââàæàþòü, ùî ¿õí³é àíîìàëüíî ãîëóáèé êîë³ð çóìîâëåíèé

áóðõëèâèìè ïðîöåñàìè çîðåòâîðåííÿ. Ïðèáëèçíî 10% ãàëàêòèê Ìàðêàðÿ-

íà ìàþòü óñ³ îçíàêè ñåéôåðò³âñüêèõ ãàëàêòèê.

Âèä³ëÿþòü òàêîæ îá’ºêòè òèïó BL ßù³ðêè, ÿê³ îäåðæàëè ñâîþ íàçâó çàâäÿ-

êè çîðåïîä³áíîìó äæåðåëó âèïðîì³íþâàííÿ ç äîâãîïåðèîäè÷íîþ ñêëàäîâîþ

çì³íè áëèñêó áëèçüêî ì³ñÿöÿ. Çì³íí³ñòü áëèñêó BL ßù³ðêè â³äêðèòî ó 1929

ðîö³, ³, ÿê òîä³ ïîìèëêîâî ââàæàëîñÿ, öå ìàâ áè áóòè ðàí³øå íåâ³äîìèé òèï

çì³ííî¿ çîð³. Áóëî, îäíàê, ç’ÿñîâàíî çãîäîì, ùî BL ßù³ðêè íàñïðàâä³ º åë³-

ïòè÷íîþ ãàëàêòèêîþ ç àêòèâíèì ÿäðîì, ïðè÷îìó íåçâè÷àéíîþ îñîáëèâ³ñòþ

ñïåêòðà òóò áóëà â³äñóòí³ñòü ÿê åì³ñ³éíèõ ë³í³é, òàê ³ ë³í³é ïîãëèíàííÿ. Á³ëüø

óçàãàëüíåíà íàçâà òèïó àêòèâíèõ ÿäåð ãàëàêòèê, äî ÿêîãî íàëåæàòü ³ îá’-

ºêòè òèïó BL ßù³ðêè, — áëàçàð.

20.6. Ðàä³îãàëàêòèêè ³ êâàçàðè

Çà îñòàíí³ 45 ðîê³â â³äêðèòî áëèçüêî 10 000 äèñêðåòíèõ (òîáòî îêðåìèõ,

òî÷êîâèõ àáî ìàéæå òî÷êîâèõ) äæåðåë ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ. Ñêëàäåíî

êàòàëîãè ðàä³îäæåðåë, ñåðåä ÿêèõ íàéâ³äîì³øèé Òðåò³é Êåìáð³äæñüêèé êà-

òàëîã (éîãî ñêîðî÷åíå ïîçíà÷åííÿ 3Ñ).

Àíàë³ç ïîêàçàâ, ùî ïåâíà ÷àñòèíà äèñêðåòíèõ ðàä³îäæåðåë íàëåæèòü íàø³é

Ãàëàêòèö³, äåÿê³ ç íèõ — öå çàëèøêè ñïàëàõ³â Íàäíîâèõ ç³ð (íàïðèêëàä, ðà-

ЧастинаVII.Основи:алатичноїіпоза:алатичноїастрономії

417

ä³îäæåðåëî Òåëåöü À, ïîâ’ÿçàíå ç Êðàáîïîä³áíîþ òóìàíí³ñòþ). Äæåðåëàìè ðà-

ä³îâèïðîì³íþâàííÿ º ³ ãàëàêòèêè. Îäíàê ïîòóæí³ñòü ¿õ âèïðîì³íþâàííÿ â ðà-

ä³îä³àïàçîí³ ñòàíîâèòü çäåá³ëüøîãî 10

–6

â³ä ñâ³òíîñò³ ãàëàêòèêè â îïòè÷í³é ÷à-

ñòèí³ ñïåêòðà. Âèïðîì³íþâàííÿ áàãàòüîõ ãàëàêòèê º òåïëîâèì, à éîãî ³íòåí-

ñèâí³ñòü ³ñòîòíî çàëåæèòü â³ä òèïó ãàëàêòèêè. Íàéñëàáê³øèìè äæåðåëàìè

ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ âèÿâèëèñÿ ñï³ðàëüí³ ³ íåïðàâèëüí³ ãàëàêòèêè. ¯õíÿ ïî-

òóæí³ñòü ó äåöèìåòðîâîìó ä³àïàçîí³ ñòàíîâèòü óñüîãî áëèçüêî 10

Âò. Ðàä³î-

âèïðîì³íþâàííÿ åë³ïòè÷íèõ ãàëàêòèê ó öüîìó æ ä³àïàçîí³ ó 100 ðàç³â á³ëüøå.

Îá’ºêòè, ïîòóæí³ñòü âèïðîì³íþâàííÿ ÿêèõ ó ðàä³îä³àïàçîí³ äîð³âíþº àáî

íàâ³òü á³ëüøà ïîòóæíîñò³ âèïðîì³íþâàííÿ â îïòè÷íîìó, íàçâàíî ðàä³îãà-

ëàêòèêàìè. ¯õ â³äîìî äåê³ëüêà ñîòåíü. Íàéáëèæ÷å äî íàñ — ðàä³îäæåðåëî

Ëåá³äü À îòîòîæíåíå ç ãàëàêòèêîþ, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ÿäåð ³ ïðîòÿæíî¿

îáîëîíêè (ãàëî). ×åðâîíå çì³ùåííÿ ö³º¿ ãàëàêòèêè z = 0,056, ùî ïðè Í =

65 (êì/ñ⋅Ìïê) â³äïîâ³äàº â³äñòàí³ 260 Ìïê. Îäíîþ ç íàéäàëüøèõ º ðàä³î-

ãàëàêòèêà 3Ñ 295, äëÿ ÿêî¿ z = 0,46 ³ â³äñòàíü áëèçüêî 2500 Ìïê. Ïîòóæ-

í³ñòü ¿¿ âèïðîì³íþâàííÿ ó ðàä³îä³àïàçîí³ ñòàíîâèòü áëèçüêî 10

Âò.

Äî ðàä³îãàëàêòèê ñåðåäíüî¿ ïîòóæíîñò³ íàëåæèòü ³ äæåðåëî Ä³âà À, îòî-

òîæíåíå ç âåëåòåíñüêîþ åë³ïòè÷íîþ ãàëàêòèêîþ Ì 87, à òàêîæ äæåðåëî

Êåíòàâð À, ÿêå íà ôîòîãðàô³ÿõ âèãëÿäàº ãàëàêòèêîþ ñôåðè÷íî¿ ôîðìè, ïå-

ðåòÿòîþ ïîòóæíîþ ñìóãîþ ïîãëèíàþ÷î¿ ðå÷îâèíè.

Îñîáëèâ³ñòþ ðàä³îãàëàêòèê º òå, ùî ¿õíº âèïðîì³íþâàííÿ º íåòåïëîâèì

(ñèíõðîòðîííèì): âîíî âèíèêàº çàâäÿêè ãàëüìóâàííþ ðåëÿòèâ³ñòñüêèõ åëåê-

òðîí³â ó ìàãí³òíèõ ïîëÿõ. Áàãàòî ç ðàä³îãàëàêòèê º ïîäâ³éíèìè àáî êðàòíèìè

(çîíè, ùî âèïðîì³íþþòü ó ðàä³îä³àïàçîí³, ðîçòàøîâàí³ ç îáîõ áîê³â â³ä îï-

òè÷íîãî îá’ºêòà ³íîä³ íà â³äñòàíÿõ, ÿê³ ñÿãàþòü äåñÿòê³â ³ ñîòåíü òèñÿ÷ ñâ³-

òëîâèõ ðîê³â). Çîêðåìà, á³ëÿ äæåðåëà Êåíòàâð À (ðèñ. 20.11) º ÷îòèðè ðà-

Ð è ñ. 20.11. Àêòèâíà ãàëàêòèêà NGC 5128 (Êåíòàâð À); òåìíà ñìóãà, ùî ïåðå-

òèíàº çîáðàæåííÿ ãàëàêòèêè ó â³çóàëüíèõ ïðîìåíÿõ, º íàñë³äîê ñèëüíîãî

ïîãëèíàííÿ ñâ³òëà ïèëîì

Розділ20.Поза:алатичнаастрономія

418

ä³îâèïðîì³íþþ÷èõ çîíè — ïî äâ³ ç êîæíîãî áîêó òåìíî¿ ñìóãè: ðîçòàøî-

âàí³ âîíè â ðÿä ìàéæå ïåðïåíäèêóëÿðíî äî íå¿. Ïîòóæíå ñèíõðîòðîííå

âèïðîì³íþâàííÿ ðàä³îõâèëü âèíèêàº âíàñë³äîê ãàëüìóâàííÿ ïîòîê³â çàðÿ-

äæåíèõ ÷àñòèíîê ó ìàãí³òíîìó ïîë³ öèõ çîí. Äæåðåëîì çàðÿäæåíèõ ÷àñòè-

íîê º àêòèâíå ÿäðî ãàëàêòèêè Êåíòàâð À.

Çàãàëîì ïðîáëåìà àêòèâíîñò³ ÿäåð ãàëàêòèê âñå ùå îñòàòî÷íî íå ç’ÿñî-

âàíà. Ñüîãîäí³ çàãàëüíîïðèéíÿòîþ º ã³ïîòåçà, çàïðîïîíîâàíà áðèòàíñüêèì

àñòðîíîìîì Ä. Ë³íäåí-Áåëîì ó 1969 ðîö³, çã³äíî çà ÿêîþ âèñîêèé ð³âåíü

åíåðãîâèä³ëåííÿ â àêòèâíèõ ÿäðàõ ï³äòðèìóºòüñÿ çà ðàõóíîê ãðàâ³òàö³éíî-

ãî ïîëÿ íàÿâíèõ òàì íàäìàñèâíèõ ÷îðíèõ ä³ð (ñë³ä çàóâàæèòè, ùî ïîä³á-

íèé ìåõàí³çì áóâ çàïðîïîíîâàíèé ùå ó 1964 ðîö³ íåçàëåæíî äâîìà ðàäÿí-

ñüêèìè â÷åíèìè ß. Á. Çåëüäîâè÷åì ³ ². Ä. Íîâèêîâèì ³ àìåðèêíñüêèì àñò-

ðîíîìîì Å. Å. Ñîëï³òåðîì). ¯õ, îäíàê, ìîæíà âèÿâèòè ëèøå ïîñåðåäí³ìè

ìåòîäàìè. Íàïðèêëàä, âèâ÷åííÿ ÿäðà Òóìàííîñò³ Àíäðîìåäè (M 31), ðèñ.

20.12, íàéáëèæ÷î¿ äî íàñ ã³ãàíòñüêî¿ ñï³ðàëüíî¿ ãàëàêòèêè (r = 740 êïê ±

40 êïê), äàëî òàêèé ðåçóëüòàò: íà â³äñòàí³ óñüîãî 10–20 ïê â³ä ¿¿ öåíòðà çîð³

ðóõàþòüñÿ ç íàäçâè÷àéíî âåëèêèìè øâèäêîñòÿìè, îòæå, ìàñà öåíòðàëüíî-

ãî ò³ëà, ÿêå êåðóº ¿õ ðóõîì, ïîâèííà áóòè íå ìåíøîþ 5·10



Àíàëîã³÷íèé âèñíîâîê çðîáëåíî äëÿ ãàëàêòèê M 32, M 87, M 104 òà ³í.,

â ÿäðàõ ÿêèõ çàðåºñòðîâàíî ðóõè ç³ð ç âåëèêèìè øâèäêîñòÿìè, à ¿õ êîíöå-

íòðàö³ÿ ó öåíòðàëüí³é ÷àñòèí³ ñÿãàº 10

–10

ç³ð/ïê

. Ââàæàºòüñÿ äîñèòü ³ìî-

â³ðíèì, ùî ÷îðíà ä³ðà, àëå íå íàäòî ìàñèâíà (2,5·10



), º ³ â öåíòð³ íà-

øî¿ Ãàëàêòèêè.

Çàãàëîì ð³âåíü àêòèâíîñò³ ÿäðà ãàëàêòèêè ³ âèçíà÷àºòüñÿ ìàñîþ öåíòðàëü-

íî¿ ÷îðíî¿ ä³ðè ³ øâèäê³ñòþ àêðåö³¿ íà íå¿ ì³æçîðÿíîãî ãàçó òà ç³ð. Òàê, äëÿ

âæå çãàäàíî¿ àêòèâíî¿ ãàëàêòèêè Ì 87 îö³íêà ìàñè ÷îðíî¿ ä³ðè äàº 3·10



Ð è ñ. 20.12. Ãàëàêòèêà Òóìàíí³ñòü Àíäðîìåäè

ЧастинаVII.Основи:алатичноїіпоза:алатичноїастрономії

419

Ùå ïîòóæí³øèìè äæåðåëàìè ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ º êâàçàðè (¿õíÿ ïîâ-

íà íàçâà — êâàç³çîðÿí³ ðàä³îäæåðåëà). Ïåðøà ðåºñòðàö³ÿ ðàä³îâèïðîì³íþâàí-

íÿ â³ä êâàçàðà áóëà çä³éñíåíà àìåðèêàíñüêèì ëþáèòåëåì àñòðîíîì³¿ Ã. Ðåáå-

ðîì ùå íà ïî÷àòêó 40-õ ðîê³â ìèíóëîãî ñòîë³òòÿ. Ïðèáëèçíî ÷åðåç 10 ðîê³â

ç’ÿñóâàëîñÿ, ùî äæåðåëî ïîòóæíîãî ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ ó íàïðÿì³ ñóç³ð’ÿ

Ëåáåäÿ, ÿêå çàðåºñòðóâàâ Ðåáåð, àñîö³þºòüñÿ íà íåá³ ç îá’ºêòîì, ñõîæèì íà

ãàëàêòèêó. ×åðâîíå çì³ùåííÿ â ¿¿ ñïåêòð³ â³äïîâ³äàëî øâèäêîñò³ â³ääàëåííÿ

ïîíàä 10 000 êì/ñ ³ â³äñòàí³ á³ëüøå 150 Ìïê. Îá’ºêò îäåðæàâ íàçâó Ëåá³äü A

(íîìåð 3Ñ 405 çà òðåò³ì êåìáðèäæñüêèì êàòàëîãîì ðàä³îäæåðåë). Â³äòîä³ é

ïî÷àëîñÿ ñèñòåìàòè÷íå âèâ÷åííÿ ïîçàãàëàêòè÷íèõ òî÷êîâèõ ðàä³îäæåðåë.

Ó 1960 ðîö³ êâàçàð 3Ñ 48 (ó ñóç³ð’¿ Òðèêóòíèêà) âäàëîñÿ îòîòîæíèòè ³ç çîðå-

ïîä³áíèì îá’ºêòîì 16

. ×åðåç äâà ðîêè ³íøå ðàä³îäæåðåëî 3Ñ 273 (³ç ñóç³ð’ÿ Ä³âè)

îòîòîæíèëè ç çîðåþ 13

. Ïåâíèé ÷àñ áóëè íåçðîçóì³ëèìè ñïåêòðè öèõ îá’ºêò³â,

îñê³ëüêè, ïî-ïåðøå, âîíè çîâñ³ì íå ïîä³áí³ îäèí äî îäíîãî, ³, ïî-äðóãå, íàÿâí³

â íèõ ñèëüí³ åì³ñ³éí³ ë³í³¿ íå íàëåæàëè æîäíîìó ç â³äîìèõ õ³ì³÷íèõ åëåìåíò³â.

ßê ç’ÿñóâàëîñÿ çãîäîì, ö³ îá’ºêòè í³÷îãî ñï³ëüíîãî íå ìàëè ç çîðÿìè. Ó 1963 ðîö³

àìåðèêàíñüêèé â÷åíèé Ì. Øì³äò âèÿâèâ, ùî ë³í³¿ â ñïåêòð³ îá’ºêòà 3Ñ 273 çì³-

ùåí³ â ÷åðâîíèé á³ê, à z = ∆λ/λ = 0,16. Â³äïîâ³äíî ÷åðâîíå çì³ùåííÿ â ñïåêòð³

îá’ºêòà 3Ñ 48 z = 0,37. Öå äàëî çìîãó îá÷èñëèòè â³äñòàí³ äî öèõ îá’ºêò³â ³ ïîêà-

çàòè, ùî âîíè â³ääàëåí³ â³ä Çåìë³ á³ëüø ÿê íà ì³ëüÿðäè ñâ³òëîâèõ ðîê³â.

Çàðàç â³äêðèòî ïîíàä 10 000 êâàçàð³â, ïðè÷îìó äëÿ âñ³õ ÷åðâîíå çì³ùåí-

íÿ ïåðåâèùóº z = 0,06. Â îäíîãî ç íàéäàëüøèõ îá’ºêò³â, êâàçàðà PKS 2000-

330 ÷åðâîíå çì³ùåííÿ z = 3,90, ùî â³äïîâ³äàº øâèäêîñò³ â³ääàëåííÿ 0,92ñ.

Ñâ³òëî â³ä òàêîãî êâàçàðà ïîäîðîæóâàëî ìàéæå 13 ìëðä. ðîê³â, ïåðøå í³æ

äîñÿãíóòè Çåìë³.

Òèïîâèé êâàçàð ùîñåêóíäè âèïðîì³íþº åíåðã³¿ ó 100 ðàç³â á³ëüøå, í³æ óñÿ

íàøà Ãàëàêòèêà. Ñâ³òíîñò³ êâàçàð³â 10

–10

Âò, ùî â 100–1000 ðàç³â ïåðåâè-

ùóº ïîòóæí³ñòü âèïðîì³íþâàííÿ íàéá³ëüøî¿ ãàëàêòèêè ç ¿¿ ñîòíÿìè ì³ëüÿð-

ä³â ç³ð. Àíàë³ç ñïåêòð³â êâàçàð³â ïîêàçóº, ùî çà õ³ì³÷íèì ñêëàäîì âîíè ìàëî

÷èì â³äð³çíÿþòüñÿ â³ä çâè÷àéíèõ ç³ð. Ðîçïîä³ë ³íòåíñèâíîñò³ âèïðîì³íþâàí-

íÿ ó íåïåðåðâíîìó ñïåêòð³ êâàçàðà ³ çíà÷íà ïîëÿðèçàö³ÿ âèïðîì³íþâàííÿ âêà-

çóþòü íà òå, ùî á³ëüø³ñòü ö³º¿ åíåðã³¿ ãåíåðóºòüñÿ ñèíõðîòðîííèì ìåõàí³çìîì.

²ñòîòíîþ îñîáëèâ³ñòþ êâàçàð³â º çíà÷íèé íàäëèøîê âèïðîì³íþâàííÿ â

³íôðà÷åðâîí³é òà óëüòðàô³îëåòîâ³é ÷àñòèíàõ ñïåêòðà, à òàêîæ çì³íí³ñòü áëè-

ñêó ç õàðàêòåðíèì ÷àñîì áëèçüêî ðîêó, à â äåÿêèõ îá’ºêò³â íàâ³òü äåê³ëüêà

äí³â. Ïîáëèçó äåÿêèõ êâàçàð³â âèäíî âèêèäè — âåëåòåíñüê³ ïîòîêè ðå÷îâè-

íè, ùî óïîä³áíþº êâàçàðè äî ðàä³îãàëàêòèê òà ãàëàêòèê Ñåéôåðòà.

Ñë³ä çàóâàæèòè, ùî äàëåêî íå âñ³ êâàçàðè º äæåðåëàìè ïîòóæíîãî ðàä³î-

âèïðîì³íþâàííÿ — ç óñ³õ â³äîìèõ ò³ëüêè 10% ìîæíà ââàæàòè òàêèìè.

Ó 1965 ð. â³äêðèëè êâàçàãè — êâàç³çîðÿí³ ãàëàêòèêè. Ö³ îá’ºêòè çà õàðàê-

òåðèñòèêàìè ïîä³áí³ äî êâàçàð³â, îäíàê ç³ çíà÷íî ìåíøèì ðàä³îâèïðîì³íþ-

âàííÿì. Ó íàø ÷àñ ¿õ â³äíîñÿòü äî ºäèíî¿ ãðóïè êâàçàð³â ³ ââàæàþòü, ùî âñå

öå — íåäîâãîâ³÷í³ ñòàä³¿ åâîëþö³éíîãî ðîçâèòêó ãàëàêòèê.

Розділ20.Поза:алатичнаастрономія

420

20.7. Ðîçïîä³ë ãàëàêòèê ó ïðîñòîð³

Ïðè âèâ÷åíí³ ðîçïîä³ëó ãàëàêòèê ó ïðîñòîð³, ÿê ³ ç³ð ó íàø³é Ãàëàêòèö³,

âèêîðèñòîâóþòü ³íòåãðàëüíó ôóíêö³þ áëèñêó N(m), ùî âèçíà÷àº ê³ëüê³ñòü

îá’ºêò³â ó çàäàí³é ä³ëÿíö³ íåáà, âèäèìà çîðÿíà âåëè÷èíà ÿêèõ ìåíøà àáî

äîð³âíþº m. ßêáè ãàëàêòèêè áóëè ðîçïîä³ëåí³ â ïðîñòîð³ ð³âíîì³ðíî, òî

ìàëà á ñïðàâäæóâàòèñÿ òåîðåìà Çåë³ãåðà:

()

≈

(20.14)

Ïåðøèì ïðîàíàë³çóâàâ öþ ïðîáëåìó Õàááë. Äî 1934 ð. â³í íà ôîòîãðà-

ô³ÿõ, îòðèìàíèõ çà äîïîìîãîþ òåëåñêîïà ç ä³àìåòðîì äçåðêàëà 2,5 ì, ï³ä-

ðàõóâàâ ê³ëüê³ñòü ãàëàêòèê äî 20

íà 1283 íåâåëèêèõ ä³ëÿíêàõ, ð³âíîì³ðíî

ðîçïîä³ëåíèõ íà íåáåñí³é ñôåð³. Õàááë âèÿâèâ, ùî íà îäèí êâàäðàòíèé ãðà-

äóñ íåáà â ñåðåäíüîìó ïðèïàäàº 131 ãàëàêòèêà ³ç çîðÿíîþ âåëè÷èíîþ äî 20

Ïîâåðõíÿ ñôåðè íàë³÷óº 41 253 êâàäðàòíèõ ãðàäóñè. Òàêèì ÷èíîì, íà âñ³é

íåáåñí³é ñôåð³ çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü ãàëàêòèê äî 20

ñòàíîâèòü 5,4⋅10

Äëÿ ñó÷àñíèõ îïòè÷íèõ òåëåñêîï³â äîñòóïí³ ãàëàêòèêè ç âèäèìîþ çîðÿíîþ

âåëè÷èíîþ äî 28

. Ç ôîðìóëè (20.14) îá÷èñëþºìî, ùî N(m + n) ≈ 4

N(m), òîìó

çàãàëüíå ÷èñëî òàêèõ ãàëàêòèê ñòàíîâèòü N(28) = 4

N(20), òîáòî áëèçüêî 3,5 ·10

Õàááë âèçíà÷èâ, ùî òåîðåìà Çåë³ãåðà ïðàâèëüíà äëÿ âñ³õ âèáðàíèõ íà-

ïðÿì³â. À öå çíà÷èòü, ùî â ñåðåäíüîìó ðîçïîä³ë ãàëàêòèê ó ïðîñòîð³ íå ëèøå

îäíîð³äíèé, à é ³çîòðîïíèé, òîáòî îäíàêîâèé â óñ³õ íàïðÿìàõ.

Îäíàê äåòàëüí³øèé àíàë³ç ïîêàçàâ, ùî â ìàñøòàáàõ, ìåíøèõ â³ä 100 Ìïê,

ãàëàêòèêè óòâîðþþòü ãðóïè, à òàêîæ ñêóï÷åííÿ ³ íàäñêóï÷åííÿ. Ñêóï÷åííÿ áó-

âàþòü áàãàò³ ³ á³äí³. Îñòàíí³ íàë³÷óþòü íåâåëèêó ê³ëüê³ñòü ÷ëåí³â. Íàïðèêëàä,

òðè âåëèê³ ñï³ðàëüí³ ãàëàêòèêè — íàøà Ãàëàêòèêà, Òóìàíí³ñòü Àíäðîìåäè

(Ì31) ³ Òóìàíí³ñòü Òðèêóòíèêà (Ì33), à ðàçîì ç íèìè Âåëèêà ³ Ìàëà Ìàãåë-

ëàíîâ³ Õìàðè òà ùå ê³ëüêà äåñÿòê³â íåâåëèêèõ çîðÿíèõ ñèñòåì óòâîðþþòü

Ì³ñöåâó ãðóïó — á³äíå ãàëàêòè÷íå ñêóï÷åííÿ, â ÿêå âõîäèòü óñüîãî áëèçüêî 50

ãàëàêòèê. Ìàéæå ïîëîâèíà ç íèõ — öå êàðëèêîâ³ åë³ïòè÷í³ òà ñôåðî¿äàëüí³ ãà-

ëàêòèêè. Ðåøòà (çà âèíÿòêîì òðüîõ çãàäàíèõ âåëåòåíñüêèõ ñï³ðàëåé) — öå íå-

ïðàâèëüí³ ãàëàêòèêè. Íàéá³ëüøà ãàëàêòèêà â Ì³ñöåâ³é ãðóï³ — Òóìàíí³ñòü Àí-

äðîìåäè. Êîæíà âåëèêà ãàëàêòèêà Ì³ñöåâî¿ ãðóïè ìàº äåê³ëüêà ñóïóòíèê³â. Äëÿ

íàøî¿ Ãàëàêòèêè — öå Âåëèêà ³ Ìàëà Ìàãåëëàíîâ³ Õìàðè òà ùå äåê³ëüêà êàð-

ëèêîâèõ ãàëàêòèê. Ç íèõ îäíà êàðëèêîâà ãàëàêòèêà ó ñóç³ð’¿ Ñòð³ëüöÿ áóëà â³ä-

êðèòà ó 1994 ð., à ó 1997 ðîö³ áóëà â³äêðèòà êàðëèêîâà ãàëàêòèêà â ñóç³ð’¿ Íà-

ñîñ, ÿêà íàë³÷óº âñüîãî áëèçüêî ì³ëüéîíà ç³ð. Äåê³ëüêîõ ñóïóòíèê³â ìàº ãàëàê-

òèêà Ì 31. Ñë³ä çàóâàæèòè, ùî ³ çàðàç, çàâäÿêè âäîñêîíàëåííþ òåõí³êè

ñïîñòåðåæåíü, ïðîäîâæóþòü â³äêðèâàòè íîâ³ êàðëèêîâ³ ãàëàêòèêè — ÷ëåíè

Ì³ñöåâî¿ ãðóïè (íàïðèêëàä, íåùîäàâíî — ó 2006 ð. — ùå äâ³ êàðëèêîâ³ ãàëàê-

òèêè: ó ñóç³ð’¿ Ãîí÷èõ Ïñ³â íà â³äñòàí³ 220 êïê (¿¿ ðàä³óñ ñòàíîâèòü 550 ïê), à

òàêîæ ó ñóç³ð’¿ Âîëîïàñà íà â³äñòàí³ 60 êïê. Ðàä³óñ îñòàííüî¿ äîð³âíþº 220 ïê).

ЧастинаVII.Основи:алатичноїіпоза:алатичноїастрономії