Рис. 30. Галактика NGC 157 типа Sс
Рис. 31. Галактика в Деве NGC 4594
Sс). У этой галактики самое сильное сжатие и самое маленькое ядро.
У всех спиральных галактик, которые наблюдаются с ребра, видна темная полоса. Она разделяет галактику на две части. У галактики NGC 4244 эта полоса выражена слабо. Если на нашу Галактику смотреть с ребра, то тоже можно увидеть темную полосу. Объясняется это тем, что около плоскости симметрии галактик есть пылевое вещество.
Для спиральных галактик, наблюдаемых с ребра, коэффициент сжатия всегда больше семи. Для спиралей Sа показатель сжатия близок к 8, для спиралей Sb он имеет значения от 8,5 до 9, а для спиралей Sс показатель сжатия больше 9. Напомним, что у эллиптических галактик истинное сжатие никогда не превышает 7. Это не формальное различие. За ним стоит глубокий физический смысл. Дело в том, что в сжатых звездных системах спиральная структура почему-то не может проявиться. Она проявляется только в сильно сжатых галактиках. Показатель сжатия для этого должен быть равен 8 и больше. Ученые установили, что спиральная структура является результатом неустойчивости движения звезд, которая возникает при сильном сжатии.
Рис. 32. Галактика NGC 4565 типа Sb, наблюдаемая с ребра
Рис. 33. Галактика NGC 4244 типа Sс, наблюдаемая с ребра
Кстати, надо иметь в виду, что в спиральных ветвях сосредоточены в основном горячие гиганты и там же сосредоточены основные массы диффузной материи — межзвездного газа и межзвездной пыли.
К данному явлению можно подойти и «с другого конца». Не вызывает сомнения, что сильно сжатая звездная система в ходе своей эволюции просто не может стать слабо сжатой. Ясно, что невозможен и противоположный переход. Это значит, что эллиптические галактики не могут превращаться в спиральные, а спиральные — в эллиптические. Другими словами, галактики этих двух типов не представляют собой две различные стадии общего эволюционного развития. Каждый тип является примером различных эволюционных путей, которые обусловлены различным сжатием систем. А различное сжатие, в свою очередь, обусловлено разным количеством вращения систем. Если в ходе формирования галактика получила достаточное количество вращения, то она смогла принять сжатую форму и у нее развились спиральные ветви. Если количество вращения для этого было недостаточным, то галактика оказалась менее сжатой и спиральных ветвей у нее не образовалось. Она сформировалась как эллиптическая галактика.
Между спиральными и эллиптическими галактиками есть и другое различие. В спиральных галактиках, которые являются сильно сжатыми, наблюдаются и пылевая, и газовая материи. В то же время в слабо сжатых галактиках, какими являются эллиптические галактики, диффузной материи практически не наблюдается. Это различие специалисты объясняют следующим образом. Частицы газа и пылинки при своем движении сталкиваются. Эти столкновения являются неупругими. После столкновения энергия движения частиц должна уменьшаться. Поэтому они должны оседать в те места звездной системы, где меньше потенциальная энергия.
Если все это происходит в сильно сжатых звездных системах, то частицы должны оседать на главную плоскость галактики, поскольку именно здесь потенциальная энергия является минимальной. Сюда и оседает диффузная материя. Затем пыль и газ в главной плоскости галактики движутся почти параллельно по круговым орбитам. Поэтому столкновения частиц между собой очень редки. Если они и происходят, то потери энергии при этом минимальны. Это значит, что частицы дальше не перемещаются в направлении центра галактики, где потенциальная энергия еще меньше.
По иному развиваются процессы в слабо сжатых галактиках. У этих галактик главная плоскость не является резко выраженной областью малой потенциальной энергии. Только в направлении к центру галактики происходит сильное уменьшение потенциальной энергии. Это значит, что частицы газа притягиваются к центру галактики. Поэтому плотность частиц здесь высока. Она значительно больше, чем плотность частиц, когда они распределены по всей плоскости галактики. Собравшиеся вокруг центра галактики частицы газа и пыли под действием сил собственного притяжения сжимаются, и образуется малая по размерам область плотного вещества. Ученые не исключают, что из этого плотного вещества, состоящего из газа и пыли, в дальнейшем формируются звезды. Здесь важно другое — что малое по размерам облако пыли и газа, находящееся в центре слабо сжатой галактики, не обнаруживает себя при наблюдениях.
Мы описали два варианта галактик — с сильным сжатием и со слабым. Но существуют и некие промежуточные стадии — когда сжатие галактики недостаточно для того, чтобы назвать его сильным, и не так мало, чтобы назвать его сла-
Рис. 34. Галактика NGC 5866
Рис. 35. Галактика NGC 4548 типа SBb
бым. Один из таких случаев показан на рисунке 34. Здесь приведена фотография галактики NGC 5866, наблюдаемой с ребра. У этой галактики сжатие недостаточно сильное для того, чтобы пыль и газ собрались вдоль всей главной плоскости галактики. В то же время сжатие недостаточно слабое для того, чтобы пыль и газ сконцентрировались у самого центра галактики. Поэтому мы наблюдаем следующую картину: диффузная материя концентрируется около небольшой плоской области, которая окружает центр галактики.
Известен и еще один вид спиральных галактик — это галактики с перемычкой. Особенность их состоит в следующем. Если у обычных спиральных галактик ветви выходят непосредственно из круглого ядра, то в этих галактиках ядро находится в середине прямой перемычки. При этом спиральные ветви начинаются на концах этой перемычки. На рисунках 35 и 36 показаны фотографии спиральных галактик NGC 4548 и NGC 1073 соответственно. Это галактики с перемычкой. Их еще называют галактиками пересеченных спиралей. Эти пересеченные спирали по степени развития их ветвей делятся на три подкласса — SBa, SBb, SBc. Символ В означает наличие перемычки (от английского «bar», что означает «перемычка»). Каждый последующий класс имеет менее выраженную перемычку. Так, спиральная галактика NGC 4548 относится к типу SBb, а галактика
Рис. 36. Галактика NGC 1073 NGC 1073 — к типу SBc. типа SBc
Рис. 37. Галактика NGC 524 типа S0
Рис. 38. Галактика NGC 4762 типа S0, наблюдаемая с ребра
Физическая природа перемычки остается неясной.
Наша Галактика является спиральной и относится к типу Sb или Sc. У нее перемычки нет.
Есть еще один тип галактик. Они сильно сжатые и обладают ядром, как и спиральные галактики. Но в то же время у этих галактик нет спиральных ветвей. Поэтому если такую галактику наблюдать с торца (в плане), то она будет похожа на эллиптическую галактику. Если же наблюдать с ребра, то у нее не будет обычной темной полосы. Надо иметь в виду, что спиральная структура, как правило, связана с темным веществом. Отсутствие такого вещества свидетельствует о том, что у галактики нет спиральной структуры.
Ученые обнаружили и галактики сильно сжатые, как и спиральные, и обладающие ядром, но в остальном похожие на эллиптические галактики. Такие галактики стали обозначать S0. S — значит «спиральная», хотя в данном случае галактика не является спиральной в прямом смысле слова. Такие
