В звездообразовании был перерыв более двух миллиардов лет. Этот факт подтвержден наблюдениями. Причины такого явления обсуждаются, но полного объяснения пока нет.
Илл. 1
Звездообразование возможно только в холодной среде, горячий газ не конденсируется, а расширяется.
Наша Галактика образовалась 10 миллиардов лет тому назад из уплотнения первичного водородно-гелиевого вещества. Под действием собственной гравитации вращающийся сгусток приобрел форму шара. На него неперывно продолжали падать потоки холодного газа. Вещества было много, рождались звезды различных масс, в том числе и очень массивные, достигающие ста масс Солнца. Так как чем больше масса, тем быстрее звезды развиваются, они быстро старились и взрывались как очень мощные сверхновые. Об этом свидетельствуют наблюдаемые всплески гамма-излучения. В недрах этих звезд возникли кислород, кальций, магний и другие не самые тяжелые химические элементы. Они вошли в состав образовывавшихся звезд. Эти старые красные звезды заполняют сферическую подсистему Галактики - гало - и движутся по эллиптическим орбитам вокруг центра масс Галактики.
Через 3 миллиарда лет продолжающие взрываться сверхновые так разогрели межзвездный газ, что он больше не мог конденсироваться в звезды, а расширяясь, стал покидать Галактику. Это препятствовало попаданию холодного газа снаружи.
Два миллиарда лет звезды практически не образовыались.
Оставшийся газ остыл и стал сжиматься, поэтому Галактика стала вращаться быстрее, а газопылевое вещество оседать к плоскости, перпендикулярной оси вращения – к экваториальной плоскости Галактики.
Возможно, в возвращении вещества в Галактику сыграло свою роль темное вещество. Независимо от того, какова его природа, точно известно, что оно гравитирует. Предполагают, что с момента образования Галактики его там в 9 раз больше, чем обычного барионного вещества. Последнее утверждение пока неокончательно.
Пять миллиардов лет тому назад в сконцентрировавшемся вблизи плоскости Галактики холодном газопылевом веществе опять создались условия для образования звезд. Они заполнили плоскую подсистему - диск, так как орбиты этих звезд находятся вблизи плоскости Галактики (илл. 2). Большинство молодых звезд - белые и голубые.
Илл. 2
Возобновились и условия звездообразования сверхновых. Но большинство из них - это уже другие сверхновые: двойные системы, в которых взрываются белые карлики.
В белых карликах прошли термоядерные реакции образования почти всех химических элементов. После взрывов сверхновых тяжелые химические элементы (железо и другие) попали в межзвездную среду. В ней родились молодые, качественно другие звезды, в том числе и наше Солнце, которому «всего» 4.5 миллиарда лет.
Представление о том, как выглядит Галактика сейчас, дает карта одного миллиарда семисот миллионов звезд (илл. 3). Это не рисунок и не фотомонтаж. Все 1 700 000 000 звезд нанесены по координатам, переданным космическим аппаратом Гайя (в нашей Галактике примерно 300 миллиардов звезд).
Илл. 3
Пока никто из землян не вылетал из Галактики и не имел возможности фотографировать ее со стороны. Возможно, она похожа на галактику NGC 1672, которую заснял КА Хаббл (илл. 1).
Как астрофизики через столько лет смогли узнать о временном прекращении звездообразования? Звезды сами об этом «рассказали», но этот язык надо уметь расшифровывать. Различие звезд в возрасте, в расположении в Галактике, в форме орбит, в химическом составе, а также небольшое число звезд с промежуточными характеристиками – все это свидетельствует о двух эпохах активного образования звезд в нашей Галактике.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 2866 просмотров
Уважаемая RMR_astra! Спасибо за очень интересный экскурс в историю Млечного пути!
Некоторые детали мне оказались не известны. Роль темной материи, думаю, очень важна была во всей эволюции. Я придерживаюсь взгляда на темную материю как на искажение закона тяготения Ньютона на больших расстояниях от центра галактик. По оценкам, получается, что на определенном расстоянии от центра галактики есть область, где эффективная гравитационная постоянная начинает возрастать. В этой области может собираться разогретый газ. Эта область тормозит его дальнейшее расширение. А после его остывания вещество из этой области будет опять возвращаться к центру. Это, конечно, гипотеза. Но сам процесс эволюции галактик и нашего Млечного пути, в том числе, очень важен для понимания того, что происходит на космологических масштабах. Еще раз спасибо за сообщение.
Уважаемый zhvictorm
Описанная Вами гипотеза весьма вероятна. Меня заинтересовала позиция Славкова Хайдуковича, члена Ученого совета Адронного коллайдера. Мне кажется, что эти две гипотезы дополняют друг друга. Вы говорите о больших расстояниях, а он о больших массах, тоже галактиках. В небольших объемах, в Солнечной системе и ее окрестностях темная материя не обнаруживается. Это подтверждает и Вашу, и его идеи.
Драган Славков Хайдукович считает, что в сильном гравитационном поле гравитон превращается в виртуальный диполь материя-антиматерия. Стороной «материя» гравитон притягивается к материи галактики и создает впечатление дополнительной массы – темного вещества. Я думаю, что подтвердить или опровергнуть эти гипотезы пока невозможно.