Почему и как взрываются галактики

Галактики могут взрываться. Вообще, со свойствами этих грандиозных объектов связана масса загадок. Ведь образовывались они в период между 150 миллионами и 1 миллиардом лет после Большого Взрыва. А объекты эпохи квазаров — видны. В силы ограниченности скорости света, они наблюдаются точно таким же образом, как и объекты современные. Но видны с чрезвычайно большого расстояния. Всё-таки, на дистанции исчисляемой миллиардами световых лет трудно различить детали… То есть, вообще — связана. Но конкретно, в периодических взрывах галактик ничего загадочного нет.

Редкостью взрывы галактик тоже не являются. Наш Млечный Путь пережил, как минимум, два таких события.

Начать следует с того, что Млечный Путь является типичной спиральной галактикой, состоящей из плотного диска диаметром 100 тысяч и толщиной в тысячу световых лет и вдвое более протяжённого разреженного сферического гало. Из других галактик, впрочем, нелегко рассмотреть тусклое облако, окружающее сверкающую спираль. Большинство звёзд гало – красные карлики, зачастую собранные в «микрогалактики» – шаровые скопления. Это древние, практически не содержащие элементов тяжелее гелия светила возрастом от 12 до 6.5 миллиардов лет.

В галактическом диске выделяются спиральные рукава. В нашей галактике их шесть – четыре больших и два малых. Это волны плотности с непостоянным составом. Двигаясь по собственным орбитам, звёзды то вливаются в состав рукавов, то покидают их. Но в рукавах уплотняется и галактический газ. Таким образом, рукава являются зоной активного звездообразования.

Выше же всего плотность звёздного населения в балдже – центральном утолщении диска, диаметром около 25 тысяч световых лет. Светила здесь располагаются в двадцать раз ближе друг к другу, чем в окрестностях Солнца. В ядре же галактики – сферическом сгущении с поперечником 3000 световых лет, — звёзд на кубический парсек больше ещё в сотню раз, и расстояния между ними измеряются уже световыми неделями или днями. Где-то там, в хаосе мечущихся по вытянутым орбитам огненных шаров, находится Стрелец-А – гигантская чёрная дыра в 4.3 миллиона раз массивнее Солнца.

…Что же во всём этом механизме может пойти вразнос, взорвавшись с космической силой? Первый взрыв прогремел 12 миллиардов лет назад. В балдже, тогда представлявшим собой окружающее квазар сгущение газа, температура упала настолько, что началось образование звёзд. Но поскольку газ ещё был горяч и плотен, образовывались преимущественно гиганты, немедленно — спустя тысячи или миллионы лет — превращающиеся в сверхновые. Практически слитная по космическим меркам детонация миллиарда суперзвёзд погнала от центра ударную волну. Газ в галактике нагревался, но и уплотнялся, на фронте волны начиная коллапсировать с образованием новых «бомб». Звездообразование раскатилось от центра по механизму цепной реакции.

Взорвавшись первый раз, галактика зажглась тусклой и красноватой эллиптической тучей из почти триллиона звёзд. Крупные светила погибли, но мелкие остались, образовав гало. На этом этапе часть газа покинула Млечный Путь (а карликовые галактики и шаровые скопления при первом взрыве теряют весь газ). Но часть-то газа осталось. Пять миллиардов лет он остывал, перетекая в плоскость вращения галактики. И разумеется, именно в балдже газа снова скопилось больше всего. Он детонировал вторично, на этот раз превратив плоский газовый диск в состоящий из звёзд диск галактический. Где ещё через миллиард лет и заработал уже на постоянной основе «спиральный» механизм звездообразования, обеспечивающий с тех пор Млечный Путь молодыми и яркими звёздами.

По причинам пока неизвестным, второй взрыв в даже в гигантских галактиках происходит не всегда. Некоторые так и остаются состоящими лишь из гало — эллиптическими. С другой стороны, в спиральных галактиках за вторым взрывом может последовать и третий, и четвёртый. Но уже без существенных последствий. С возрастом газа в галактике становится всё меньше, и цепная реакция звездообразования не выходит уже за пределы балджа.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале