ЭВОЛЮЦИЯ ГАЛАКТИК БЕЗ ФОРМУЛ

Все разделы / Новое и интересное в науке

Автор: АНАКСАГОР КЭНЗ

«У природы два главных "инструмента",
с помощью которых она строит наш мир:
конденсация и испарение, испарение и конденсация.
Других "инструментов" у нее просто нет»
А. Кэнз

Аннотация. В нашей Вселенной наблюдается огромное количество разнообразных небесных объектов: планеты, звезды, галактики, квазары. Все они, кроме планет, имеют внутренние источники энергии, и поэтому являются мощными источниками излучения, и благодаря чему обнаруживаются из далеких расстояний. Именно их мы наблюдаем в ночном небе в виде бесчисленного множества мерцающихся точек и пятнышек, которые окружают нас со всех сторон. Одни горят ярко, другие тускло. Это потому, что некоторые находятся ближе к нам, а некоторые - чуть дальше, одни по размеру больше, а другие - чуть меньше.
Другие малые космические тела (планеты, астероиды, и др.) не светятся, и поэтому они, по большей части, остаются невидимыми.
Кроме них, внутри Вселенной содержится много диффузного вещества, в виде газа и пыли, которые не только заполняют пространства между космическими телами, но и местами образуют более плотные газопылевые облака. Эти облака, и малые космические тела, становятся видимыми только при свете ярких источников, коими являются звезды, галактики, и квазары.
Откуда взялись эти объекты? Вследствие каких процессов они возникли? Что к этому подталкивает?
На эти вопросы пока твердого ответа не существует.

По мнению же автора, все это является результатом остывания нашей Вселенной. Именно остывание нашей Вселенной в глобальном масштабе, подталкивает вещество к конденсации, и фазовым переходам внутри Вселенной. Что приводит, в конечном счете, к самоорганизации вещества и образованию более плотных сферических тел (планеты, звезды, квазары), и объединению их в различные небесные структуры: планетные системы, звездные ассоциации, галактики, скопления, и т.д. Все они, проще говоря, являются "продуктами" большой, всемирной конденсации.
Таким образом, при таком взгляде, устанавливается единый конденсационный подход к образованию небесных объектов.

Ниже рассматривается вопросы возникновения и эволюции галактик именно с точки зрения конденсационного подхода. Это позволяет объяснить, что такое галактики, и зачем они нужны природе. Как они возникают, как эволюционируют, и во что превращаются потом...
Более логичным (и даже, неизбежным) становится родство галактик с таинственными небесными объектами - квазарами. Становится понятным, что они появились не по мановению волшебной палочкой из ничего и ниоткуда, а являются результатом длительной галактической эволюции.
Конденсационный подход не лишен и предсказательной силы: он предсказывает наличие в природе еще одних таинственных, темных, плотных небесных объектов - кварзонов...

Введение. Древние греки, видя беловатую, светлую полосу на ночном небе, которая делит ночное небо на две половинки, и которая была очень похожа на разлитое молоко, назвали ее "галактос", что в буквальном смысле означает "молоко". Отсюда пошло название галактика. Позже, когда уже выяснилось, что это не совсем "разлитое молоко", а наиболее плотная, экваториальная часть нашей Галактики, состоящая из миллиардов звезд, то ученые не стали перечить древним грекам, просто назвали нашу Галактику Млечный путь (Milky Way). Тем более что оказалось, что таких галактик (и "млечных путей") превеликое множество. А наша Галактика всего лишь одна из многих. Но все это выяснилось чуть позже. А до этого...
По мере развития инструментария наблюдательной астрономии - телескопов, в XVII - XVIII вв кроме множества звезд, на небе были обнаружены светлые туманные пятна низкой яркости. Астрономы к этому времени знали планет, комет, звезд, но такими объектами столкнулись впервые. И пока их ни с чем не смогли идентифицировать. В связи с этим, в середине XVIII в, некоторые ученые и философы (Э.Сведенборг, И.Кант, Т.Райт) высказывали идею о том, что наша Галактика не заключает в себя весь мир, и, что существуют и другие, сходные с ней звездные системы. И что эти туманности, и, есть другие миры. Но это были лишь догадки.
В конце XVIII в, знаменитому английскому астроному Вильяму Гершель, с помощью построенного им большого телескопа, удалось получше разглядеть эти туманности. Оказалось, что не все эти туманности одинаковы, они различаются как по цвету, так и по внешнему виду. Некоторые туманности он смог «разложить» на звезды, и стало ясно, что они являются плотными скоплениями звезд. Впоследствии было установлено, что они являются звездными скоплениями принадлежащей нашей Галактике. Другие туманности, в то время не удалось разрешить на звезды, и было непонятно, что это за объекты.
Другой английский астроном лорд Росс, в середине XIX в. построил еще более мощный (72 дюйма) телескоп, и начал наблюдения за странными туманностями, которые были описаны В. Гершелем. Вскоре он обнаружил, что некоторые туманности действительно разрешаются на звезды, и тем самым подтвердил выводы Гершеля, что некоторые туманности являются скоплением звезд. А другие туманности ему (как и Гершелю) не удалось разрешить на звезды. Но твердо удалось установить, что они имеют спиральную структуру (туманность М51, туманность Андромеды, и еще несколько спиральных структур).
Тут же разгорелись жаркие споры о том, что за спирали, и имеют ли они отношение к нашей Галактике? Находятся ли они внутри Галактики, или же, они расположены вне Галактики, и являются самостоятельными звездными системами, как наша?
Ученый мир, можно сказать, разделился на два лагеря. Одни считали, что наш мир - это наша Галактика, и все что мы наблюдаем на небе, находится внутри нашей Галактики. Иначе быть и не может. Другие утверждали, что миров (галактик) много, и эти спирали и некоторые туманности находятся за пределами нашей Галактики. Споры продолжались вплоть до середины 20 - х годов XX столетия. Пока на помощь астрономию не пришла фотография, что несказанно расширил инструментарий астрономов. Сперва, в 1920 г-х. американский астроном Дж.Ричи, используя новый телескоп с диаметром 1,5 м, впервые получил фотографии нескольких туманностей (туманность Андромеды, туманность в Треугольнике) очень высокого качества, что на них можно было рассмотреть изображения большого количества очень слабых звезд. Это был большой шаг вперед. Оказалось, что, те, до сих пор неразрешимые на звезды туманности, все-таки тоже состоят из большого количества звезд, а сама спиральная туманность, есть нечто иное, как гигантский звездный вихрь, звездная карусель.
Но, увы... Этого оказалось недостаточно. Установление этого факта все еще не решила главную проблему - где находятся эти "вихри": внутри нашей Галактики, или же, за ее пределами? Весь вопрос уперся в правильном определении расстояния до них. Нужно было, из огромного числа содержащихся там звезд, выделить некие "свечи, или, маяки", и по которым можно было определить расстояние. Эта проблема была решена в 1924 году американским астрономом Э.Хабблом, который проводя наблюдения на более усовершенствованном инструменте – 2,5-метровом рефлекторе, обнаружил в туманностях Андромеды и Треугольника десяток звезд знакомого типа – цефеид. Расстояние до этих переменных звезд астрономы уже умели определять по зависимости «период–светимость». Таким образом, цефеиды взяли на себя роль "маяков". Измеренные расстояния по ним оказались столь велики, что не оставалось никаких сомнений, что эти спиральные туманности не принадлежат нашей Галактике. Они находятся на расстоянии миллионы, миллионы световых лет от нас и представляют собой самостоятельные звездные системы, внешне похожие на нашу Галактику.
Затем, по мере, дальнейших исследований были обнаружены великое множество других галактик: и похожие на нашу, и не совсем похожие... Стало ясно, что, если раньше ученый мир знал мир планет и мир звезд, то здесь они столкнулись еще более масштабными объектами - миром галактик.

И он оказался весьма многочисленным, и весьма разнообразным. Некоторые имели спиралевидную структуру, некоторые были похожи на искаженное сфероидальное тело, или же, на линзу, а некоторые вообще напоминали бесформенное клочковатое облако. Естественно, чтобы как-то ориентироваться в этой "чехарде" и упорядочить наши знания о мире галактик, нужно было как-то их обозначить, классифицировать, разделить на группы, классы.

Первым, кто предложил такую классификацию галактик, был американский астроном Эдвин Хаббл (1925 г., и развитая по 1936 г.), получившейся впоследствии название последовательность Хаббла. Он распределил галактик по внешним признакам на три больших класса: эллиптические (Е), спиральные (S), и иррегулярные (Irr). Кроме общих обозначений, Е и S-галактики имеют еще свои подклассы.
Е-галактик, в зависимости от сплющенности, обозначают дополнительном индексом от 0 до 7 (Е0, Е5, Е7 и т.д.). Чем меньше цифра после Е, тем более округло форма галактики, и наоборот, чем больше индекс после Е, то галактика имеет более сплюснутую форму. Где цифра (индекс) после Е, отвечает условию 10·(a–b)/a, (где a и b – соответственно большие и малые оси эллипса).
Самих S-галактик делят еще на два больших подразделения: нормальные спиральные галактики обозначаются как S, а спиральные галактики с перемычками (барами) обозначаются как SВ. Оба (S и SВ), в зависимости от закрученности/раскрученности рукавов, а также в зависимости от центрального сгущения (балджа), делят еще на S0, Sa, Sb, Sc, и SBa, SВb, SВc, соответственно.
Кроме классификации, Хаббл предложил и схему, где он расположил различные виды галактик в определенным порядке, что должно было означать эволюцию галактик.

По этой схеме считается, что, эволюция галактик идет в направлении от эллиптических галактик (E0, E5, E7) через спиральные (S0, Sa, Sb, Sc) к иррегулярным галактикам (Irr). Поэтому эллиптические галактики (Е) считаются ранними, а иррегулярные (Irr) - поздними.
После принятия такой схемы мир галактик принял более-менее упорядоченный вид. Каждую вновь обнаруженную галактику довольно быстро относили в какую-либо группу, и определяли ее место в последовательности Э. Хаббла. Но так продолжалось недолго. Первый "нехороший звонок прозвенел" в 1943 году, когда американский астроном Карл Сейферт обнаружил необычные галактики (NGC 1068, NGC 1275, и др.). Эти галактики имели вид обычных спиральных галактик, но их ядра были очень яркими, и проявляли бурную активность. Их ядра извергали, десятки, сотни раз больше энергии, чем другие нормальные спиральные галактики. Они не вписывались в общепринятую схему, и поэтому их объявили неким особым классом объектов - сейфертов Sy (сейфертовские галактики). Соответственно, они не получили отражения в последовательности Хаббла. По мере дальнейшего накопления наблюдательных фактов, а именно: данные по звездному составу галактик, по количеству газа, и, тяжелых элементов в различных видах галактик, и др. все становилось яснее, что оказывается не все в порядке "в Датском королевстве" и со схемой Хаббла что-то не так.

Таким багажом знаний мы подошли к некоему рубежу в астрономической науке, за который многими принимается 60-е годы ХХ столетия. Тогда наблюдательная астрономия всерьез стала вооружаться усовершенствованными инструментами, не только в оптическом диапазоне, но и в других диапазонах электромагнитных волн: в рентгене, в ультрафиолете, в ИК и в радиодиапазоне. Можно сказать, что с тех пор астрономия стала всеволновой. Применение чувствительных приборов в этих диапазонах, позволили сделать много открытий, сделать невидимое видимым, и, "дотянуться" до самых отдаленных уголков Вселенной. Оказалось, что галактик гораздо больше, чем мы могли себе представить: счет идет уже на миллиарды, триллионы. Только в наблюдаемой нами части Вселенной их порядка 1011. И это, видимо, далеко не предел.
И каждая из них состоит из огромного количества звезд. Есть гигантские галактики, содержащие в себе порядка 1011 - 1012 звезд. Такими являются наша Галактика (пр. 1011 звезд), наша ближайшая "соседка" туманность Андромеды (пр. 1011 звезд), галактика М87 - порядка 1012 звезд, и др. . Есть великое множество карликовых галактик, в составе которых не более 106 - 107 звезд (БМО, NGC 185, M32, и др.). Очень много галактик по количеству звезд занимают промежуточное положение, имея в своем составе от 107 по 1010 звезд, т.е., они находятся между гигантами и карликами.
Расстояния между галактиками тоже оказались неимоверно великими. Расстояния между двумя "соседями" исчисляются сотнями тысяч и миллионами световых лет. А если "не соседи", то расстояния получаются буквальном смысле астрономическими. Например, если наши ближайшие "соседи" туманность Андромеды, галактика М81, и галактика М51, отстоят от нас на расстоянии пр. 2,5; 9,8; и 12,4 млн. св. лет соответственно, то эллиптическая галактика М87 отстоит от нас на расстоянии пр. 50 млн. св. лет. А пара галактик NGC 4038 и NGC 4039 удалены от нас на расстоянии пр. 100 млн св. лет. Поэтому при таких расстояниях другие звездные системы для нас выглядят как размазанные пятнашки. Чтобы их разглядеть и разрешить на звезды, нужны очень мощные телескопы. И не только это. Многие слабосветящиеся галактики, и галактики, отстоящиеся от нас на расстоянии миллиарды св. лет, вообще невидимы в оптическом диапазоне. Для их обнаружения нужно применять другие диапазоны электромагнитных волн: рентген, ультрафиолет, инфракрасные и радиоволны. Только таким путем можно их обнаружить, и изучить их свойства.

Такая работа, по обнаружению далеких объектов с применением всех доступных нам длин волн и соответствующих инструментов, ведется с 1960 -1970 -х годов, на постоянной основе.
Такое постоянное "обшаривание" далеких уголков Вселенной в широком спектре электромагнитных волн не прошли даром, привело к крупному открытию. В 1960 г-х были обнаружены новые, экзотические, небесные тела. Далекие точечные источники излучали энергию как целые галактики. Их спектры и характер излучения не были похожими на доселе известным небесным объектам: ни звездам, ни галактикам. Они выглядели как звезды, были компактны и занимали в пространстве малые размеры. Но дальность расстояний и мощность излучения не оставляли сомнений - что это не звезды, они светили как миллиарды звезд вместе взятые. Галактиками тоже их не назовешь. Галактики обычно более масштабные объекты и в пространстве занимают более большую площадь. А эти объекты - компактны. Поэтому их за внешнюю схожесть со звездами, стали называть квазизвездами (квазарами). Они очень далекие объекты, некоторые из них "лежат" аж на самом "краю" Вселенной, на расстоянии 12 - 13 млрд. св. лет. И оттуда "освещают" нас. Их природа до сих пор остается невыясненной. Они поставили перед исследователями множество вопросов. Что такое квазар, и как они возникают? Откуда берутся такие огромные энергии? Имеют ли они отношение к галактикам, или, представляют собой нечто особое? Как всегда, каждое новое открытие добавляло больше вопросов, чем ответов.

До 1960 г. несмотря на немалые успехи в обнаружении новых галактик и их систематизации, сами галактики особо не подвергались тщательному изучению. Да и не было для этого еще подходящих инструментов и приборов. Поэтому на них смотрели как на простейших объектов: ничего особенного, и никаких тайн в них не видели. Чуть ли не главной наукой о галактиках была звездная динамика, изучающая движение звезд, их происхождение и распределение по скоростям. Наиболее притягательными и волнующими были вопросы о природе спиральной структуры галактик, и их устойчивости. Велись работы по выяснению происхождения, и, роли магнитных полей. И кое-что были известны о космических лучах...

Когда в астрономии стали применять более совершенные приборы, появилась возможность более детально "приглядеться" внутрь галактик, и узнать, что там внутри. Что за звезды населяют галактику? Какой состав и количество газа в галактике? Что представляют собой центральные части галактик? И что за источники нагревают газ до миллионных температур? И, так далее, и, так далее... Это только малая толика тех вопросов, на которые предстояло (и предстоит) найти ответы.
В этом неоценимую помощь оказывают нам современные приборы. Применение широкого спектра электромагнитных волн, и в придачу, высокая чувствительность приборов, помогают нам найти ответы на эти, и на многие другие вопросы, и открывают перед нами большие возможности. Они позволяет узнать те процессы и явления в галактике, которые прежде были просто недоступны в оптике (как говорится, одним оптическим телескопом далеко уедешь). Соответственно, резко возрастают наши возможности для раскрытия и понимания таинственную жизнь галактик.

Сегодня о галактиках, естественно, мы знаем гораздо больше, чем 40 - 50 лет назад. Знаем намного больше о звездном составе галактик, о содержании газа, и тяжелых элементов в них. Имеем представления о структуре галактик, и о процессах идущих в центральных частях галактик. Неплохо осведомлены об основных морфологических типах галактик, и о расстояниях до них. Знаем намного больше о квазарах, и, о других небесных объектах. Хорошо представляем, что галактик во Вселенной неимоверно великое множество, и они также как и звезды, объединяются в группы, скопления, сверхскопления. Они там тоже вращаются вокруг центра масс, образуя некую грандиозную структуру...

Таким образом, исходя из накопленных на сегодняшний день наблюдательных фактов, складывается такая картина мира галактик.

Самыми распространенными галактиками являются спиральные галактики (S), они составляют пр. 50 - 55 % из всех галактик. Есть среди них свои гиганты как наша Галактика и туманность Андромеды, имеющие массу порядка 1011 М, есть и свои карлики, с массой порядка 107 М. Но большинство из них имеют средние размеры, порядка 108 - 1010 М. Все спиральные галактики состоят из плоских звездных дисков, и закручивающихся рукавов (чаще, 2-4), расположенных в плоскости диска, и сферического центрального сгущения (балджа).
Есть два крупных подразделения спиральных галактик различающиеся по внешнему виду: S и SB. У нормальных спиральных галактик (S) рукава начинаются сразу же от ядра. А у SB-галактик, в центральной части имеется, состоящей из звезд и межзвездного газа (пыли), яркая перемычка (бар), от концов которой начинают закручиваться рукава. Как уже выше говорилось, сами S и SB галактики имеют еще множество разновидностей. В зависимости от вида рукавов, а также в зависимости от величины центрального сгущения (балджа), они делятся на Sa, Sb, Sc типы, а SB-галактики, соответственно - SBa, SВb, SВc. К типу Sa и SBa относятся спиральные галактики с туго закрученными спиральными ветвями и, мощным ярким балджем. Типы Sb и SBb имеют более открытые спиральные ветви и меньший балдж. Галактики с сильно раскрытыми, и, иногда клочковатыми спиралями и весьма малым балджем относятся к типу Sc и SBc.
Наиболее старые звезды в спиральных галактиках содержатся в сферической составляющей галактики. В звездном диске, и особенно в рукавах преобладают яркие молодые звезды. Это связано с тем, что темпы звездообразования и количества газа тесно взаимосвязаны. Где газа больше, там, обычно, и звездообразование идет интенсивнее. А диски и рукава галактики богаты газом и пылью, и здесь идет бурное звездообразование. Это дает спиралям и рукавам более голубоватый оттенок.
По этой же причине, например, Sc-галактики, где газа больше, и звездообразование идет более бурно, выглядят более голубее, чем другие, Sb и Sa-галактики.
Есть еще один тип S-галактик, это - S0-галактики. Или, иногда их называют линзовидными галактиками. Они представляют примерно 20% из всех галактик, и занимают промежуточное положение между эллиптическими и спиральными галактиками. Внешне они очень похожи на линзы, или, на сильно сплюснутое тело. Имеют развитый балдж и тонкий диск, но не имеют ни ярко выраженных спиральных ветвей, ни рукавов. Количество газа (а значит, и звездообразование) в них намного меньше, чем в других спиральных галактиках. Тяжелых элементов, наоборот - больше. У них яркость от центра к периферии падает более быстро, чем иных S-галактиках.
Иногда к спиральным галактикам относят и сейфертовских галактик (Sy). Они, в основном, являются гигантскими спиральными галактиками типа Sa или Sb (а иногда, и Sc), и составляют примерно 1-2% спиральных галактик. Они отличаются от других S-галактик тем, что у них очень сильно развито центральное сгущение (балдж). Мощность и яркость которого порой затмевает блеск дисковых звезд. В зависимости от мощности излучения ядра, их разделяют на два типа: Sy1 и Sy2. У Sy1, мощность излучения ядра превосходит суммарную мощности излучения дисковых звезд. А у Sy2, наоборот, мощность излучения ядра, несколько меньше, чем излучение остальных звезд галактики. Во всем остальном (звездное население диска, количество и состав газа, тяжелые элементы, и т.д.), они мало чем отличаются от своих спиральных собратьев - Sa, Sb, и Sc, соответственно. Sy-галактики, из-за аномального поведения их ядра, не совсем вписались в схему Хаббла, и поэтому они там не нашли себе места. Пока их выделили в особый класс объектов - сейфертов.

Примерно 25% из всех галактик составляют семейство эллиптических галактик (E). Они в зависимости от видимой сплюснутости, подразделяются на восемь разновидностей, от E0 до E7. E0-галактики это сферические объекты, а E7 - самые вытянутые, можно сказать, почти что, линзовидные. Все остальные (E1 ,E2, E3, и т.д.) по форме занимают промежуточные положения. Эллиптические галактики более компактны, не имеют спиралей, и выглядят как слегка сплющенные, или, искаженные сферические тела. Там почти нет звезд высокой светимости (гигантов, сверхгигантов), основное "население" галактики - старые красные звезды. Очень мало межзвездного газа, и поэтому звездообразование совсем нет, или, такое явление весьма редьки. Галактика обогащена тяжелыми элементами, во всяком случае, при одинаковых массах, относительное содержание тяжелых элементов в Е-галактиках больше, чем в S и Irr галактиках.
Размеры эллиптических галактик варьируются в довольно широких пределах. Есть просто сверхгиганты как М87, содержащие 1012 звезд, и занимающие площадь диаметром сотни кпк, и есть карлики с размерами одного кпк, и содержащие в себе не более 106 звезд. Большинство гигантских Е-галактик являются источниками интенсивного радиоизлучения.

Еще около 5% из всех галактик составляют иррегулярные галактики (Irr). Они по размерам небольшие, чуть меньше средних спиральных, и содержать в своем составе 107 - 109 звезд. По внешнему виду напоминают бело - голубоватое бесформенное, клочковатое облако. В ней содержится много газа и пыли. Количество газа в некоторых Irr-галактиках составляет 50-60% всей массы галактики. И поэтому там темп звездообразования весьма высок, и много ярких горячих и молодых звезд. Которые делают туманность хорошо видимой, и их свет дает иррегулярным галактикам голубоватый оттенок. Они не имеют особой внутренней структуры, у них нет особо выделенного центра и ядра, что наблюдается в других видах галактик (как в S и Е). Бедны тяжелыми элементами.
Яркими представителями Irr-галактик являются Большое и Малое Магеллановы облака, которые видны иногда невооруженным глазом в южном полушарии. Они являются спутниками нашей Галактики, и отстоят от нас на расстоянии 170-220 тыс. св. лет, и вращаются вокруг центра нашей Галактики.

Хотя тут речь идет, в основном, о галактиках, тем не менее, нельзя не упомянуть в этой "компании", и о новых небесных объектах - квазарах (QSO), которые были обнаружены в 1960 г-х. Они - компактные звездоподобные объекты, с размерами примерно 1 пк, и, массой пр. 108 - 1010 М, и излучающие энергию сравнимую с энергией гигантских галактик. Спектр излучения близок к излучению активных ядер гигантских эллиптических и сейфертовских галактик. Иногда вокруг квазара удается обнаружить, некую еле заметную спиральную или эллиптическую структуру. Все это, видимо, не зря, и это не простое совпадение... Даже при таком, беглом знакомстве с ними, явно чувствуется, что они имеют какое-то отношение к галактикам. Их размеры, масса, мощность излучения, и т.д., говорят, что они объекты галактического масштаба. Для звездного масштаба они слишком велики (чтобы быть звездой), да и мощность, и спектр излучения не совсем тот. Для объектов масштаба скопления галактик, наоборот, они малы, там должны быть другие массы, другие мощности, и другая энергетика излучения...
Таким образом, есть веские основания считать, что квазары и все другие виды галактик - это ближайшие родственники. Ибо они объекты одного масштаба, и, они взаимосвязаны.

Вообщем, получается что, несмотря на такое большое количество наблюдательных данных по галактикам, до сих пор многое остается непонятным в происхождении галактик, и о их жизни. Нет строгой логичной теории эволюции галактик, которая могла бы наглядно представить их "жизнь" и не противоречила бы наблюдательным данным.
Вот уже несколько десятилетий придерживаются схемы Хаббла (см. выше, схема Хаббла). За эти прошедшие десятилетия наблюдательная астрономия гигантскими шагами ушла вперед. Накопились достаточное количество наблюдательных данных, как-то не согласующиеся с последовательностью Хаббла. И попытки объяснить которых исходя из схемы, приводит к большим затруднениям. Например, наблюдательные данные говорят, что эллиптические галактики более старше по возрасту, так как состоят из старых звезд, и звездообразование практически закончилось 5-7 млрд. лет назад. В них почти нет газа и свет красноватый. А в спиральных галактиках идет бурное звездообразование, до 10-11% газа и свет бело-голубой. В иррегулярных вообще больше массы состоит из газа и свет голубой, который означает наличия много молодых горячих звезд. Содержание тяжелых элементов больше всего в эллиптических галактиках, а меньше всего в - иррегулярных. Это говорит, что вещество эллиптической галактики прошло переработку в звездах и обогатилось тяжелыми элементами. Поэтому, навряд ли можно считать ее ранней.
Множество других несоответствий и противоречий сегодняшним наблюдательным данным, которые не были известны, несколько десятилетий назад. Эти несоответствия и противоречия возникают из-за того, что, в свое время, последовательность Хаббла была построена без учета таких характеристик галактик, как количество и состав газа, темп звездообразования, активность ядер галактик, характер излучения, и т.д. Все эти вещи в эволюционном процессе играют более важную роль, чем внешний вид галактики. Внешний вид галактики - это только следствие, результат "работы" более глубинных процессов в недрах галактики, и взаимодействия ее с окружающей средой. И, не более того...
За "бортом" последовательности Хаббла остались сейфертовские галактики. Хотя они были открыты уже давно, в 1943 г-х, но до сих пор они не нашли там своего места. Не говоря уже о новых небесных объектах - квазарах, которых пристроит на этой схеме (если вдруг понадобилось бы) навряд ли возможно, которые были обнаружены намного позже - только в 1960 г-х. Поэтому многие стали считать, что последовательность Хаббла ничего не означает, просто является лишь констатацией фактов, и ничего более.
Некоторые могут сказать, что, раз не все факты укладываются в схему Хаббла, и многие знают об этом, то почему же не построили другую схему, которая не противоречила бы наблюдательным данным, и наглядно показывала бы эволюцию галактик? Неужели не были таких попыток? Да, попытки, были. И, не раз. Но они все, в основном, были направлены на модификацию последовательности Хаббла, и не затрагивали само основание последовательности. Модификация носила, скорее, легкий косметический характер, чем радикальный пересмотр схему Хаббла. Основное направление эволюции галактик, установленные Хабблом в 1925 г., от эллиптических галактик (Е) к иррегулярным (Irr), оставалось незыблемым.

Теперь пришла пора пересмотреть эту схему более основательно. Все накопленные наблюдаемые данные говорят, что схему эволюции галактик нужно построит с учетом многих факторов, многих параметров и характеристик галактик, и одного внешнего вида галактик явно недостаточно. Надо отдать должное Э. Хабблу. Его последовательность была создана почти 80 лет назад, когда многое еще не были известны, из того, что известно сейчас. Для своего времени это было большим шагом вперед, и она сыграла большую роль в упорядочивание наших знаний о галактиках. Но, видимо, пришла пора, с высоты сегодняшних достижений наблюдательной астрономии, критически осмыслить эту схему, и привести ее в соответствующий вид. Где должны быть учтены все наблюдаемые факты по галактикам, и ничего не должно остаться "за бортом".

Какая должна быть эта схема?
Во-первых, новая схема эволюции галактик должна включать в себя все виды галактик, которые нам известны: S и SВ (со всеми разновидностями), Е-галактик (со всеми разновидностями), Irr-галактик, сейфертов (Sy), и... квазаров (QSO). Так как они (квазары) объекты галактического масштаба, и связаны с галактиками, то они не могут стоят особняком в стороне, и должны быть в этой "компании".
Во-вторых, новая схема должна учесть не только внешние виды галактик, но и должна учесть некоторые внутренние параметры и характеристики самих галактик. А именно: звездное население галактики, количество и состав газа, темп звездообразования, наличие тяжелых элементов, активность ядра, характер излучения, и т.д. То есть, галактики на схеме (последовательности), должны быть расположены таким образом, чтобы эти факторы образовали непротиворечивую логическую линию. Например, можно расположить галактик по убыванию количества газа в них. Тогда получим такую последовательность: Irr - S (Sc, Sb, Sa, S0) - E (E7, E6, E5,... E0). В этом случае, так как звездообразование тесно связано с количеством газа в галактике, то темп звездообразования должен постепенно убывать от Irr-галактик к Е-галактикам (что вообщем-то, действительно наблюдается). Обогащение галактики тяжелыми элементами, в свою очередь, связано со сменой поколений звезд, поэтому, содержание тяжелых элементов должен расти от Irr-галактик к Е-галактикам (что, опять наблюдается в действительности). Можно в таком же ключе рассмотреть и другие параметры галактик: величину балджа ( от Sc, через Sb - Sa, к S0), активность ядер от S (Sc, Sb, Sa, S0) к E (E7, E6, E5,... E0), характер излучения, и т.д. Как видим, такая последовательность галактик может дать вполне непротиворечивую картину.

Но..., этого мало. Даже если новая последовательность окажется верной, и все наблюдательные факты будут удачно укладываться в схему, то всеравно она не будет показывать... эволюцию галактик. Ибо, это всего лишь статика. Любой может сказать, что Irr-галактика, или, S-галактика, или, Е-галактика "родились" такими, и такими останутся навсегда. И никакого изменения со временем с ними не происходит. А какие-то параметры галактики (состав звезд, количество газа, тяжелые элементы, и т.д.) просто колеблются возле некоторого значения. И, все. Никакого превращения Irr-галактики в S-галактику, или, наоборот, со временем не происходит. Тут нет эволюции галактик. Различные морфологические типы галактик не связаны между собой, и каждый вид галактики, сам по себе, и..., точка.

Вот, чтобы так не смогли сказать, и наша схема действительно показывала эволюцию галактик, мало нарисовать верное расположение галактик, но и нужно наполнить ее физическим смыслом. То есть, должны быть найдены ответы на следующие вопросы:
1), Что такое галактика.
2), Как они возникают, и, почему они разные? Появившись, остаются ли они неизменными, или же, как всякая система, подвержены изменениям, и в конце концов, превращаются во что-то другое? Например, спиральная галактика "рождается" спиральной галактикой, или же, у нее есть некая предшественница? А потом, в дальнейшем, всегда ли она останется спиральной галактикой, или же, со временем может так изменится, что мы даже не будем подозревать, что некий наблюдаемый объект, раньше был спиральной галактикой? Так же со всеми типами галактик: иррегулярными (Irr), и эллиптическими (Е). Изменяются ли они со временем, или, нет?
3), Есть ли связь между различными морфологическими типами галактик?
4), Можно ли их выстроит в некую единую схему, показывающую их взаимопревращение и эволюцию?
5), Самое главное: есть ли механизм превращения одних видов галактик, в другие? Если есть, что является движущей силой ?

Когда мы найдем ответы на эти вопросы, то наша схема уже не будет просто констатацией фактов, а будет наполнена смыслом, и, будет показывать динамическую эволюцию галактик. Кстати, те, кто называет последовательность Хаббла просто рисунком и ничего более, правы. Так как в Хаббловский последовательности не раскрыты механизмы превращения одних галактик, в другие. Не определены движущиеся силы эволюции галактик. Без этого, она действительно превращается в застывший рисунок, статику.
Чтобы найти ответы на вышеозначенные вопросы, нам нужен более обобщенный, всеобъемлющий подход. Т.е., мы не должны смотреть на галактик, как на нечто особенное и изолированное от остального мира. Они являются такими же частями природы, как например, атомы, молекулы, планеты, звезды, и являются "строительными" структурами Вселенной. И играют некую важную роль в эволюции Вселенной. Перефразируя, известную крылатую фразу "если звезды горят, значит это кому-то нужно", можно сказать, что "раз есть галактики, значит, они для чего-то нужны". Природа просто так ничего не создает. Это значит, что они, на данном этапе эволюции Вселенной, выполняют какую-то определенную функцию. Таким образом, появление галактик (впрочем, и атомов, молекул, планет, и звезд), закономерно, и неразрывно связано с эволюцией Вселенной. Если мы найдем направление эволюции Вселенной на данном этапе, то найдем и ответы на все вышеозначенные вопросы.
Тогда будет понятно, какую функцию они выполняют и для чего они нужны, преходящие ли эти структуры, или, постоянные. Если преходящие, то во что они превращаются потом.
Сразу станет ясно с чего "начинается" галактика: с эллиптического (Е), со спирального (S), или, с иррегулярного (Irr). У нас будет хороший и надежный ориентир, как расположить галактик на последовательности. Даже не зная какие-то свойства и характеристики галактик, руководствуясь лишь общим направлением эволюции Вселенной, можно будет определить и предсказать эволюцию любого вида галактики. Вдобавок, если все это будет подтверждаться с конкретными наблюдательными данными (по звездному населению, по количеству газа, тяжелые металлы, и т.д.), то будет еще лучше: значит, мы на верном пути. Остается самая "малость": определиться с направлением эволюции Вселенной. Для этого, сначала мы должны ответить на один единственный вопрос: что происходит во Вселенной. А на этот вопрос, с долей уверенности, мы уже можем ответить. Там происходит...
Впрочем, лучше, если все по порядку.

Образование небесных объектов. Небесные объекты и явления, которые происходят во Вселенной, тесно взаимосвязаны. Сами эти объекты являются следствием, результатом (продуктом) этих явлений. Вот, чтобы разобраться, что за процессы происходят, и как возникают объекты, придется начинать довольно издалека. Поэтому для начала вспомним, что такое агрегатное состояние вещества, и что мы об этом знаем.
В обычной повседневности, мы сталкиваемся с тремя агрегатными состояниями вещества: газообразное, жидкое и твердое. Например, вскипятив воду получаем пар, обратно охладив получаем жидкость, охладив еще больше, получаем твердое тело (лед). Или же, например, атмосферный воздух в обычных условиях представляет собой газ,. вода (Н2О) - жидкость, а железо (Fe) при этих же условиях находится в твердом состоянии. Эти свойства веществам не даны навечно, и не значит, что воздух всегда бывает только газообразным, вода всегда жидким, а железо всегда твердым. Любое вещество можно превратить и в газ, и в жидкость, и перевести его в твердое состояние. Все зависит от условий, в котором находится вещество
Для более тонкого понимания этого, присмотримся как "устроены" газ, жидкость и твердое тело. В газообразном состоянии вещества средняя кинетическая энергия частиц вещества значительно превосходят их потенциальной энергии связи. Расстояние между частицами в таком состояние значительно больше их размеров, и взаимодействие между ними незначительны. Тогда силы притяжения не могут удержать их вблизи друг друга. Частицы разлетаются, и газ может занять любой объем. Поэтому говорят, у газов нет собственного объема. Они легко расширяются и легко сжимаются.
В жидком состоянии средняя кинетическая энергия частиц сравнимы с потенциальной энергией их взаимодействия. Расстояния между частицами не превышает их собственные размеры, хотя частицы довольно подвижны и могут перемещаться относительно друг друга. Амплитуды тепловых колебаний частиц довольно большие, но не настолько, чтобы частицы оторвались друг от друга. Они колеблются в некотором положении равновесия. Из-за хорошей упаковки жидкости очень мало сжимаемы. Имеют свойство текучести. Жидкое и твердое состояние обычно называют конденсированным состоянием.
В твердом состоянии вещества энергия связи между частицами несравнимо велико, чем их кинетическая энергия движения. Хотя расстояние между частицами примерно такой же как в жидком состоянии, но амплитуда колебаний частиц в положении равновесия намного меньше, чем жидком. В твердом состоянии, частицы как бы более твердо "закреплены", чем в жидком. Характерными свойствами твердых тел является их собственная форма и объем, а также очень низкая сжимаемость, даже при очень высоких давлениях.
Как видим, различные состояния вещества в основном отличаются кинетической энергией движения частиц. Стоит у газа отнять часть кинетической энергии движения частиц, то он приближается к жидкому состоянию. Если дальше отнять, то жидкость превращается в твердое тело. Так как, в основном, температура тела определяет среднекинетическую энергию движения частиц, то уменьшая температуру тела можно газ превратить в жидкость, а жидкость в твердое тело. И, наоборот, если нагреть твердое тело, то оно сначала превратиться в жидкость, а потом и в газ. Таким образом, отнимая кинетическую энергию движения частиц (или наоборот, увеличивая) можно перевести вещество из одного состояния в другое. Все это хорошо известно, и называется фазовыми переходами первого рода.

Любой элемент из таблицы Менделеева, или же, любое сложное вещество, можно получить как газообразном, так и в жидком, так и в твердом виде. Только для этого нужно создать подходящие условия. Как известно, у каждого элемента и вещества есть свои критические значения температуры, при котором происходит смена агрегатного состояния. Например, воздух при обычных условиях (300 К) газ, но можно превратить его в жидкость при температуре 81 К. При дальнейшем глубоком охлаждении, можно получить и твердый "воздух". Вода обычно жидкая, но можно из нее получить пар, если нагреть ее выше 373 К (100оС). И наоборот, можно превратить ее в твердое тело (лед), если охладить ее температуру ниже 273 К (0оС). Так же, при нагреве железа примерно до 1800 К, получится жидкость, а при дальнейшем повышении температуры выше 3323 К, оно превратиться в газ. Так с любым известным нам веществом. Только у каждого вещества свои значения.
При таких изменениях агрегатного состояния вещества, кроме температуры, немалую роль играет и давление. Его значение может сместить температуры плавления и кипения (парообразования) в ту, или, в другую сторону. Например, при меньшем давлении вода может "твердеть" более низкой температуре, чем 273 К. И железо будет конденсироваться более низкой температуре, чем 3323 К, и воздух - ниже чем 81 К. При повышении давления, наоборот, и железо и воздух могут конденсироваться в более высокой температуре, чем 3323 К и 81 К соответственно.
Кроме этих трех агрегатных состояний (газ, жидкость, твердое тело), нам известен еще одно состояние вещества. Этим состоянием мы обычно почти не сталкиваемся. Зато это довольно распространено на небесах. Это - плазма. При сверхвысоких температурах от молекул газа начинают отрываться электроны. Появляется большое количество положительно и отрицательно заряженных частиц. Происходит термическая ионизация газов, с образованием плазмы. Плазма - это смесь атомных ядер, электронов и положительно заряженных ионов. По сути, это уже другое вещество, с другими свойствами. В таком состоянии вещество находится возле сильных источников: вокруг звезд, галактик, и квазаров.

После такого краткого ознакомления с агрегатными состояниями вещества, которые нам более-менее известны, рассмотрим простой пример. Посмотрим, так сказать, на изменение агрегатного состояния вещества в динамике.
Допустим, в невесомости висит стеклянная сферическая колба (будем считать, что под действием больших температур и давлений стекло не разрушится). Внутри колбы ок. 4000 К. И там находится газообразная смесь, в составе которой, скажем, железо, ртуть, кислород, азот, гелий и водород. Постепенно начинаем понижать температуру. При достижении температуры примерно 3330 К, внутри колбы появится некоторая замутненность. Начинают образоваться "железные" газовые туманности, которые в свою очередь состоят из мельчайших капелек начавшегося конденсироваться железа. Затем туманности начнут фрагментироваться. Тут, применим принцип масштабирования и, сделавшись очень маленькими, "внедримся" внутрь какой - либо туманности, и внимательно посмотрим, что там происходит. Капельки внутри туманности будут взаимодействовать друг с другом, образуя пары, тройки, группы, ансамбли и т.д. Где-то будут сливаться, укрупняться. При этом они будут выделять энергию, и светиться, и естественно, будут вращаться вокруг центра масс. В местах большого скопления капелек образуются нечто похожее на галактик. А светящиеся капельки будут похожими на звезды. Выберем какую-нибудь "галактику" и внедримся и туда. "Галактика" как Галактика, очень даже похожа. Если очень близко подойти какому-нибудь конкретному светящемуся объекту, то можем увидеть знакомую картину. Это мы где-то уже видели. Нечто похожее на нашу Солнечную систему в ранней стадии. Центральный светящийся объект, и вокруг множество капелек различных размеров: от ничтожных, до довольно больших.

Так как это происходит в невесомости, естественно, конденсирующиеся железо примет форму множество "висячих" шариков. Шар (сфера) наиболее энергетически выгодное состояние объекта в таких условиях (происходит минимизация энергетического состояния). Это "работу округления" в основном выполняют силы поверхностного натяжения, которые усиливаются по мере охлаждения. Дальнейшие понижение температуры ниже 3320 К, приведет к остыванию "шариков". Они будут остывать по-разному, и с разной скоростью. Это будет зависит от размера, массы и плотности. При достижении температуры в колбе примерно 1805 К, начинается кристаллизация железных "шариков". При кристаллизации, сперва появиться тоненькая твердая корочка, которая временами будет лопаться, и наружу будет выливаться жидкое железо (лава?). Если же еще при стадии конденсации были захвачены другие элементы в виде соединений (окиси железа, соединения азота, водород, ртуть), то при кристаллизации нашей "планеты" будут происходит более сложные вещи: конвективные явления внутри "шарика", дегазация, вулканы и др. Получим максимально приближенную картину, нечто похожее на то, что происходит в действительности с нашей планетой Земля.
При падении температуры примерно до 630 К, начнут сгущаться и конденсироваться пары ртути. Некоторые уже остывшие железные "шарики" могут стать центрами конденсации для паров ртути. И потекут по нашей железной "планете" ртутные "речки". Когда температура упадет внутри колбы до 300 К, будем иметь "планету" с твердой поверхностью, ртутные "речки", атмосферу (воздух - азот, кислород) и вдалеке, газообразные гелий и водород. Стоя на поверхности такой железной "планеты" с ртутными "речками" и азотно-кислородной атмосферой, и наблюдая наши окрестности, будем думать, что "наш мир" состоит по большей части из водорода и гелия. Так как именно они будут заполнять просторы нашей сферы (колбы). Тогда как более тяжелые элементы просто претерпели фазовый переход и сконденсировались в "планеты" (и, в "звезды" - капельки).
При конденсации паров железа и ртути будет выделяться энергия, хорошо известная из физики, как удельная теплота парообразования: у железа она равна 5,8*104 Дж/кг, а у ртути - 2,85*105 Дж/кг. Общая выделяемая ими энергия будет равна произведению удельной теплоты парообразования этих элементов (веществ), на их массу (Q=r*m).

Это происходит потому, что в газообразном состоянии вещества, внутренняя энергия всегда больше, чем в жидком, а в жидком - всегда больше, чем твердом, то они при конденсации (и кристаллизации), эту разность выделяют в виде излучений в окружающую среду. А сами переходят на более низкоэнергетическое агрегатное состояние, в соответствии с температурой окружающей среды. Это является их относительно равновесным состоянием при данных конкретных условиях

Если сейчас обратно "выйти" из светящегося объекта, "выйти" из той туманности, и вернуться в наш реальный мир, приняв обычный вид, и посмотреть на экспериментальную колбу, охватив единым взором все внутреннее пространство колбы, то увидим, что такие же схожие процессы конденсации идут по всему внутреннему пространству колбы, одновременно во множественных местах, там и тут, то получим картину нечто похожее на нашу Метагалактику. Где конденсирующееся вещество будет образовать мириады "галактик", "звезд" и "планет".

Конечно, можем на этом не остановиться, а продолжать и дальше снижать температуру в колбе. Тогда, при падении температуры ниже 90 К конденсируется кислород, потом, и азот (77 К). А вот чтобы видеть "на небе" чисто водородные, и чисто гелиевые "звезды" придется изрядно потрудиться. Они будут конденсироваться только при сверхнизких температурах - ниже 20 К и 4 К, соответственно. К этому времени азот и кислород, скорее всего, будут уже твердыми "планетами", или, "нейтронными звездами"...

Само собой, вышеприведенный пример носит несколько идеализированный характер. Где нами особо не учитывался роль давления, которое тоже существенно влияет на фазовые переходы вещества. Оно может сместить критические температуры конденсации или плавления, в ту, или, в другую сторону. Отмахнулись и от неоднородности смеси. Наличие множество химических элементов сильно усложняет картину (чем больше, тем "хуже"): в "туманностях" будут идти множество химических реакции, приводящие к образованию сложных веществ (в том числе, и воды). При конденсации которых, говорит, "о чисто" железном шарике, или "о чистой" ртути не приходится. Но, чем больше компонентов (химических элементов) возьмем в подобных экспериментах, тем больше будет ближе к реальности.

Этот пример нужен для того, чтоб можно было более наглядно представить, что же происходит в больших масштабах внутри Вселенной (чтобы объять необъятное). И, сфера взята не зря. По сегодняшним воззрениям, наша Вселенная представляет собой гигантскую расширяющиеся сферу. Хотя конечно, мы не знаем, как она выглядит внешне, и расширяется ли она. Здесь нас прежде всего интересует что происходит внутри Вселенной.

А внутри нашей действительной Вселенной происходит… то же самое, что и в вышеприведенном опыте. Из-за постепенного понижения температуры внутри Вселенной (ныне, примерно, 3 К), перед нашими очами происходит самая банальная, самая обычная конденсация, и фазовый переход вещества в невообразимо гигантских масштабах.
Происходит ли это вследствие расширения Вселенной, или просто идет отдача энергии куда-то, пока неясно. Но одно очевидно. Что, в течение эволюции, внутри нашей Вселенной постепенно падает температура и давление (вернее сказать, идет уменьшение внутренней энергии Вселенной). Вследствие чего идет масштабная конденсация и фазовый переход вещества из одного агрегатного состояние в другое по всему объему Вселенной. Сперва, они превращаются в гигантские газообразные туманности. А туманность сама по себе уже состоит из мельчайших капелек сконденсированного вещества. Потом мельчайшие капельки начинают взаимодействовать между собой, образуя различные структуры, и сливаться все в более крупные образования.

Это примерно то же самое, если бы вы изнутри смотрели на процесс конденсации, скажем, паров воды. Находясь на какой-либо молекуле (представьте себе, что вы сверхмалый "микроб", и живете там), вы видели бы то же самое. Вас окружали бы мириады "болтающихся" молекул воды. По мере охлаждения, они теряют свою кинетическую энергию движения, и между ними начинают возникать межмолекулярные связи. Они объединяются в пары, группы, ассоциации, при этом эти структуры будут вращаться вокруг центра масс (многоатомные молекулы, или групп молекул всегда имеют вращательный момент, хорошо известно). Далее, эти группы, ассоциации будут объединяться в свою очередь в мельчайшие капельки воды. Таким образом, при определенной температуре, мы вокруг увидим, мириады разномасштабных капелек воды: мельчайшие, мелкие и более крупные. Дальше, капельки сливаясь с друг другом, и где-то взаимодействуя друг с другом, создают нечто все больше и больше укрупненные, усложненные структуры, местами и крупные мегакапли. Но прежде чем сливаться, все они некоторое время будут вращаться возле друг друга, вокруг центра масс.

Примерно то же самое происходит во Вселенной, только в гигантских масштабах. Здесь "работает" принцип относительности масштабов. Наши размеры просто ничтожны по сравнение с пространственными масштабами процессов, которые идут, и теми небесными объектами, которые при этом образуются (планеты, звезды, галактики и т.д.). Мы здесь также смотрим на процессы конденсации изнутри, сами находимся внутри этого неимоверно гигантского остывающего облака, которую называем Вселенной. И газ (вещество) внутри Вселенной не однородно как вода, а состоит из смеси сотен элементов, вся Менделеевская таблица. И, не только. В туманностях идут химические реакции и образуются множество различных химических соединений и веществ, вплоть до органических молекул. Наличие такого множества химических элементов и веществ, с различными свойствами, и с различной температурой конденсации, естественно, многое усложняет. Это приводят к тому, что здесь идет эшелонированная конденсация. Сперва конденсируются элементы (вещества) имеющие более высокую температуру конденсации, затем идет второй "эшелон", потом - третьи..., и так далее, по порядку уменьшения температуры их конденсации. Нетрудно догадаться, что по этой схеме самыми последними будут конденсироваться "чистый" водород и гелий.
Вообще-то, все эти вещи мы наблюдаем в действительности. При нынешних условиях внутри Вселенной (давление, температура), различные вещества находятся в различных агрегатных состояниях. Одни вещества уже сконденсировались, и продолжают конденсироваться, образуя жидких и твердых тел сфероподобной формы, а другие элементы и вещества еще находятся в газообразной фазе (например, гелий и водород). Как раз все это разнообразие агрегатного состояния вещества мы наблюдаем в виде различных космических объектов: планет, звезд, галактик, туманностей, и т.д.

Все это вещи происходит на нынешнем этапе, где таким путем образуются небесные объекты. Если же брать в историческом плане, начиная с ранней эпохи Вселенной и до наших дней, то происходит череда последовательных конденсации, череда последовательных изменений агрегатного состояния вещества (метаконденсация). Кратко это выглядит следующим образом.
По общепринятому мнению наша Вселенная является следствием Большого Взрыва. Последовавшееся за этим расширение привело к быстрому раздуванию, превращая ее в огромное мегаоблако. Вначале температура мегаоблака (Вселенной) была очень высокой, порядка 1032 - 1030 К. Затем оно быстро стало остывать, и соответственно, температура и давление внутри стали спадать. Все это дало начала процессам конденсации, и спустя некоторое время, через несколько ступеней конденсации (о которых нам пока ничего неизвестно), на очередной "ступеньке" появились (сконденсировались) известные нам микрочастицы - электроны, протоны, нейтроны. Температура облака к этому времени была в районе 1012 - 1010 К. Затем, по мере охлаждения, микрочастицы "сгустились" в ядра, потом в - атомы. Дальше, атомы объединились в молекулы. Молекулы в свою очередь - в объекты нашего масштаба, а также - в планеты и звезды. В дальнейшем, "сгущение" планет и звезд образуют различные ассоциации: группы, скопления, галактики. А дальше – скопления галактик, и сверхскопления...
Таким образом, по мере остывания Вселенной в таком широком диапазоне температур, от 1032 К вначале, и до сегодняшнего уровня (3 К), вещество проходит несколько ступеней конденсации ("лестница" конденсации, метаконденсация). При этом, по мере падения внутренней энергии Вселенной, происходит пошаговая "сборка" все более и более масштабных объектов. Что, в конечном счете, приводит к наблюдаемому иерархическому строению нашей Вселенной (микрочастицы - атомы - молекулы - планеты/звезды - галактики/квазары, и т.д.).
Само изменение внутренней энергии Вселенной здесь выступает в роли "паровоза", которое все диктует, все и тащит, и заставляет вещество многократно менять свое состояние, и дает процессам целенаправленный характер.
Все это, приближенно, может выглядит как на рисунке (Т - температура, t - время).

Это означает, что в ранние эпохи Вселенной не могли образоваться масштабные объекты. Было время, не было атомов и молекул (были только элементарные частицы). Было время, были только атомы и молекулы, но не были еще ни звезд, ни планет. Дальше, появились (сконденсировались) звезды и планеты, но не были еще галактик. Затем сформировались галактики, но не были еще скоплений и т.д. Нам сейчас известны, что скопления галактик образуют сверхскопления. Есть ли еще более масштабные структуры во Вселенной, пока нам неизвестны...

Вообщем, если мысленно окинуть эволюцию Вселенной, то получается, что происходит как бы постепенное смещение области конденсации, на все увеличивающиеся масштабы. В ранней Вселенной это было область микрочастиц, там происходили бурные конденсационные процессы, и "создавались", ядра, атомы, молекулы. Потом области бурных конденсации сместились в надмолекулярную область, где "создавались" сложные химические вещества. Затем, области бурной конденсации сместились в макромир, там начались "творение" объектов: звезды, планеты, галактики, квазары, и т.д.

Одним словом, галактики появляются только на определенной стадии развития Вселенной. Для этого необходимо, чтобы внутренняя энергия Вселенной понизилась до определенного уровня. Иначе, большая кинетическая энергия движения звезд (броуновское движение) не даст им объединиться, и между ними не будут более-менее прочной связи, и при таких условиях галактики не смогут существовать. Только с понижением внутренней энергии Вселенной, и замедлением движения звезд (нечто похожее на охлаждение ансамбля молекул), появляется условия для их объединения в галактики. Таким же образом, чтобы галактики могли объединиться в скопления галактик, нужны еще более низкие значения внутренней энергии Вселенной, и т.д.
Все это имеет значение, так сказать, для первичных звезд, галактик, и скоплений. В нынешних же условиях во Вселенной (температура ок. 3 К), основная масса звезд и галактик сразу рождаются в галактиках и в скоплениях. Эти небесные "конструкции", под названиями галактики и скопления, становятся активизаторами конденсационных процессов.

Образование звезд. Рассмотрим образование звезд с точки зрения конденсационного механизма. По общепринятому мнению, звезды и галактики образуются путем сгущения диффузного вещества. При этом центральное место отводится гравитационным силам, они окучивают вещество. Такой подход сталкивается с некоторыми трудностями. Особенно в начальной фазе сгущения. Что подталкивает к сгущению? Случайные флуктуации в плотности? Или что-то другое? Ведь, в какой либо точке равномерно распределенного вещества, просто так гравитация не возникнет. Остается уповать на случайные флуктуации. Либо на некие критические значения массы вещества (или плотности). Что, вообщем-то, и делается. Часто начало сгущения описывается примерно так: "если в какой-либо области облака, масса превысит некоторое значение, то под действием чисто гравитационных сил..., ...произойдет самогравитация, ...падение частичек вещества друг на друга". И т.д., и т.п.
Мы же рассматриваем сгущение вещества как конденсация, а не гравитационное сгущение. В природе нет "отдельных гравитационных сил", это миф. Никому же в голову не приходит, скажем, конденсацию паров воды называть гравитационным сгущением. Здесь то же самое. И нет никакой разницы, конденсируются ли молекулы воды в капельки, или же протопланетные облака - в планеты, а гигантские протозвездные облака - в звезды. Разве что масштабы разные. Но, суть, механизм один и тот же. Тогда, при таком, конденсационном подходе, не возникают проблемы с первоначальным сгущением диффузного облака. Не случайные флуктуации, и не критические массы облака служит началом сгущения, как принято считать. И не гравитация здесь играет главную роль.

К сгущению диффузного вещества подталкивает низкая температура в конкретных областях, что является тем "спусковым крючком", который запускает механизм конденсации. Вследствие потери кинетической энергии движения молекулы и атомы при сближении не могут разлететься и начинают впадать в взаимосвязанное состояние. Между ними сначала возникает слабое электромагнитное взаимодействие. Но этого вполне достаточно, чтобы появились у них общий центр масс (центр механического равновесия). Тогда они начинают вращаться и падать в центр масс. Как видим, что мы называем гравитацией - это вторичный эффект, это всего лишь падение в центр масс. Не будет между молекулами взаимосвязи (электромагнитное), не будет и центр масс, и падать будет некуда. Таким образом, с появлением взаимосвязи и центра масс, облако начинает сжиматься. По мере сжатия растет плотность, повышается температура, и это приводит к еще большему излучению, и большему потерю внутренней энергии облака. Постепенно протозвездное облако конденсируется, сжимается в центр, и когда "включаются" ядерные реакторы, превращается в звезду. Надо сказать, звезды не газовые шары, как принято считать, а более ближе к "жидкому" агрегатному состоянию вещества. (Поверхность Солнца, его гранулы, больше напоминает кипящую поверхность жидкости, чем газ). А дальше, когда потухнет внутренний реактор, звезды остывают и переходят в твердокристаллическую фазу (белые карлики, нейтронные звезды).

Галактики и квазары. В масштабе галактик происходит то же самое. Начала конденсации приводит к образованию холодных, и плотных газовых туманностей. Дальнейшая потеря внутренней энергии приводит к началу фрагментации, и локальным, точечным фазовым переходам внутри облака (как дождевые капли в облаке). Так образуются звезды (см. выше).
С появлением звезд, туманность становится видимой в оптическом диапазоне и известны нам как бесформенные Irr (I)-галактики. Они являются экстра ранними, и по сути являются протогалактиками (если не брать в расчет дозвездную историю облака). Температурная асимметрия и разность давлений, а также взаимодействие звезд через электромагнитные поля, с последующим падением вещества в центр масс, приводит к началу вращения. И, Irr (I) - галактика превращается в спиральную S-галактику. В рукавах спиральной галактики создаются идеальные условия для конденсации вещества в звезды: низкотемпературный холодный газ, и "насильственное" увеличение плотности вследствие дифференциального вращения. Поэтому там идут бурные процессы звездообразования. Кроме того, вращающейся вихрь втягивает из окружающей среды новые порции вещества для "создания" новых звезд. Этот вновь поступающий поток вещества не дает быстро "схлопнуться" (исчезнуть) рукавам. И это будет продолжаться до тех пор, пока "торнадо" не втянет все вещество ближайшего окружения, и не превратить их в звезды. Хотя, по правде говоря, этому "торнадо" и не надо втягивать вещество, вещество само будет аккрецировать на "торнадо". Так как фактически, по сути, идет конденсация вещества. "Торнадо" лишь активизирует процесс конденсации.
А уже "созданные" звезды медленно дефилируют по спирали к центру. В пути они стареют, и их цвет становится красноватым. Что и наблюдается в действительности в спиральных галактиках: по краям и в рукавах преобладают молодые звезды, а ближе к центру больше становится число старых и красных звезд.
Когда вокруг спиральной галактики ресурс вещества будет исчерпан, прекратится аккреция, и исчезнут рукава. Галактика примет более округленную форму (Sa, S0).
Постепенный рост плотности внутри галактики усиливает излучение энергии и способствует еще большему потерю внутренней энергии, и сжатию, и она со временем превращается в эллиптическую галактику -E. Дальнейшая конденсация приводит к падению всего вещества прежней галактики в центр масс, и образованию квазара -QSO.

На снимке: слева направо, верхний ряд - NGC 4449 (Irr(I)), NGC 4214 (Irr(I)) – видна начала вращения, NGC 5068 (ранняя Sc), NGC 5247(Sc). Нижний ряд - M61(Sb), NGC 4725(Sa или S0), NGC 5982(E), квазар(QSO).

Таким образом, что мы называем галактиками, являются грандиознейшими процессами конденсации, которых наблюдаем воочию. Различные виды галактик, иррегулярные (Irr (I)), спиральные (S), и эллиптические (E) являются лишь различными состояниями коллапсирующегося протоквазарного облака, растянутого по времени на миллиарды лет, и рано или поздно завершающиеся с образованием некоего плотного сферического тела - квазара (QSO).
Здесь, в масштабе галактик претерпевают конденсацию не только масштабные газовые туманности размерами сотни и тысячи парсек, но и идет конденсация самих звезд, как структурные единицы Вселенной (скажем, как молекулы или атомы). Это не должно удивлять. Скажем, конденсация водяного пара, и образование капель (и слияние капель) нас нисколько не удивляет. Тут, то же самое. Для природы нет никакой разницы, конденсируется ли атомы, молекулы, звезды, или сами галактики (в скоплениях галактик). Только пространственные масштабы разные, да и сами процессы масштабные.

Таким образом, в конце конденсации на каждом масштабном уровне самопроизвольно образуется нечто более плотное и шарообразное: планеты, звезды, квазары (от галактики), К - тела (возможны, от скоплений галактик). И это не зря. Это является результатом минимизации энергетического состояния. Как известно, из всех геометрических фигур при данном объеме, сфера имеет минимальную поверхностную энергию. Поэтому в природе большинство тел самопроизвольно принимают сферическую форму. К такой минимизации энергетического состояния объектов подталкивает уменьшение внутренней энергии Вселенной, остывание Вселенной.

Одним словом, внутри Вселенной на данном этапе, вещество из газообразного состояния (плотные холодные облака, туманности/галактики, протозвезды, протопланеты) переходит в "жидкое" состояние (молодые квазары, звезды, планеты в начальной фазе - например, Юпитер, Уран), и постепенно излучая энергию, остывает и переходит в твердую фазу (остатки квазаров (кварзоны), белые карлики, нейтронные звезды, планеты - например, Венера, Земля, Марс). И весь этот процесс конденсации и кристаллизации идет перед нашими глазами в очень больших, гигантских масштабах.
Здесь "работает" единый механизм, шаблон. Это - конденсация и фазовый переход вещества. Главная причина всего этого - постепенное уменьшение внутренней энергии Вселенной.

Эволюция галактик. Теперь, когда мы выяснили, что галактики представляют собой гигантские конденсирующиеся облака (протоквазарные облака), то нетрудно предполагать, как дальше будут развиваться события. Благо, процессами конденсации вещества, мы худо - бедно знакомы, и это дает нам некий ориентир. Исходя из чего, можно будет оценить последовательность Хаббла: насколько она отражает эволюцию галактик, и отражает ли вообще. Конденсация начинается с диффузного облака, и заканчивается с образованием более плотного космического тела. Эти вещи в последовательности Хаббла не отражены. В последовательности Хаббла предполагается экстра ранними эллиптические галактики (Е), которые более компактны и более плотны, чем другие виды галактик (Irr и S). Конденсационный же механизм предполагает, наоборот, что эллиптические галактики (Е) должны быть более поздними, чем другие виды галактик (Irr и S), так как, по сути, идет формирование из разреженного, диффузного облака более плотного космического тела. Последовательность Хаббла предполагает иррегулярных галактик поздними, не считаясь тем, что там много газа и много молодых звезд. Конденсационный же механизм подсказывает, что это только-только начавшееся сконденсироваться облако, и поэтому оно должно быть экстра ранним. Даже такой поверхностный взгляд приводит к мысли, что эволюция галактик должна идти от иррегулярных галактик (Irr) в сторону эллиптических (E), а не от эллиптических (E) к иррегулярным (Irr) как предполагает Хаббловская последовательность. Кроме того, последовательность Хаббла в прежнем виде, с точки зрения конденсационного механизма, является неполной. Нет конечного продукта конденсации - некоего сферического тела... - квазара (QSO). И, не только... Вообщем, как не крути, последовательность требует некоторой корректировки, доработки.
Хаббловскую последовательность перевернем наоборот, и добавим, недостающие на мой взгляд, элементы. Тогда эта схема наиболее полно и наглядно показывает эволюцию галактик, не противоречит наблюдательным данным и приобретает ясную и строгую логичность. (Обозначения галактик оставлены без изменений. Irr(II), Sy (сейферты), dЕ(карлики) и QSO (квазары) – добавлены мной).

Как видно из схемы, в моем предположении, эволюция галактик начинается с иррегулярных галактик (Irr I), и идет в направлении, через спиральные (S), к эллиптическим (E) (т.е., в обратном порядке, чем принята в Хаббловской последовательности). И дальше - к квазарам (QSO).
Здесь иррегулярные галактики считаются экстра ранними, и, по сути, являются протогалактиками. Тогда легко объясняется наличие большого количества газа и голубой свет, и, малое содержание тяжелых элементов в иррегулярных галактиках. Процессы звездообразования только-только начинает набирать обороты, и много еще нерасходованного количества газа в системе. Газ не прошел переработку в звездах и поэтому галактика еще не обогащена тяжелыми элементами. А только что родившиеся горячие звезды делают свет иррегулярных галактик голубой.
Спиральные галактики со своим многообразием (Sc, Sb, Sa, S0) располагаются между иррегулярными и эллиптическими, поэтому многие параметры носят переходной характер: количество газа, содержание тяжелых элементов, светимость (голубой – белый – красноватый), и т.д.
Хорошо укладываются в схему наблюдательные данные по эллиптическим галактикам (E): красный свет старых звезд, ничтожное количество газа, прекращение звездообразования, обогащение тяжелыми элементами. Одним словом, все это соответствует пожилому возрасту галактики.

Как видим из видоизмененной последовательности, главное направление эволюции идет следующем порядке: иррегулярные галактики (Irr I) – спиральные (S) – эллиптические (E)-. В конце одна ветвь эволюции приводит к образованию квазаров (QSO). Эта судьба уготована многим гигантским и сверхгигантским галактикам. А другая ветвь - это путь эволюции многих карликовых галактик (dЕ), у которых, видимо, недостаточны вещества для образования квазаров. Вообще эволюция карликовых галактик, мне кажется, идет более медленными темпами, чем у гигантских галактик и эволюционный путь занимает больше времени. Просматривается аналогия с менее массивными звездами, которые «живут» миллиарды лет. Поэтому пока трудно сказать, к чему приводит эволюционный путь карликовых галактик. Но можно с уверенностью сказать, что это, некое плотное и сферическое тело (возможно, даже квазар, но меньшего масштаба).
Имеет свои особенности эволюция сейфертов (Sy). Скорее всего, она у них по времени более короткая, чем у "нормальных" галактик. И не исключено, что сейферт Sy1, напрямую эволюционирует в квазара, минуя стадию эллиптической галактики (или, эллиптическая стадия очень коротка). При слишком мощном ядре галактика не успевает перейти в стадию эллиптической галактики. Происходит довольно быстротечный коллапс.

По всей цепи новой схемы четко прослеживается определенная, логически ясная линия. Интенсивность звездообразования и содержания газа в среднем убывает при переходе к каждому последующему типу от Irr (I) - S (Sc,Sb,Sa) - E- галактикам. Соотношение общего количества звездного и межзвездного вещества в галактике со временем изменяется, поскольку из межзвездной диффузной материи образуются звезды, а они в конце своего эволюционного пути возвращают в межзвездное пространство только часть вещества; некоторая часть его остается в белых карликах и в нейтронных звездах. Таким образом, со временем количество межзвездного вещества в галактике должно убывать. Такое действительно наблюдается: газ больше всего в иррегулярных (Irr I), меньше всего - в эллиптических (Е). Перерабатываясь в звездных недрах вещество галактики постепенно изменяет химический состав, обогащаясь гелием и тяжелыми элементами. Тяжелые элементы образуются в результате термоядерных реакций внутри звезд, и выбрасываются в пространство при взрыве сверхновых. Это значит, что чем старше становится галактика, тем больше накапливается в нем тяжелых элементов. Что, вообщем-то тоже надежно установлено: содержание тяжелых элементов в галактиках постепенно увеличивается от иррегулярных (Irr) к эллиптическим (E). Кроме этого, прослеживается постепенная концентрация вещества в центре галактик: от ничтожного количества в ранних спиральных (Sc), до почти полного - у квазаров (QSO), что приводит к все возрастающей активности в центральной части. Вследствие этого, изменение природы излучения, от тепловых, зависящей от температуры вещества (Irr - S) - к нетепловым, носящей синхротронный характер, движение электронов в сильных (сверхсильных) магнитных полях (E - QSO).

Происходит постепенное изменение морфологического вида галактик. Но очень медленно, в течение тысячи, миллионы, миллиардов лет. За это время галактики меняют форму, переходят из одной стадии развития в другую. Все это, в конечном счете, являются лишь различными стадиями конденсации протоквазарного облака, который, рано или поздно, завершается с образованием некоего сферического тела - квазара (минимизацией энергетического состояния).

Ныне наблюдаемое разнообразие галактик объясняется тем, что они находятся на разной стадии эволюции. Есть только-только что начавшееся сконденсироваться протогалактики (Irr I), есть только что начавшиеся вращаться молодые Sc-галактики, есть почтенного возраста компактные эллиптические галактики (E0). Эти галактики появились не одновременно, они разновозрастны и находятся на разной стадии конденсации.
А квазары же являются последней стадией эволюции гигантских галактик, когда все вещество бывшей галактики падает и концентрируется в центральной части, образовав, некое сферическое тело. Все это позволяет сказать, что видимое разнообразие форм галактик: спиральные со своим разнообразием - S (Sc, Sb, Sa, S0 и др.), эллиптические со своим разнообразием - E (E7, E5, E0 и др.) - и в конце квазар (QSO), являются лишь звеньями единого конденсационного процесса растянутого на миллиарды лет.

Тут мы рассмотрели только общую тенденцию эволюции галактик, обрисовали картину, так сказать, крупными мазками. Дальше попробуем более "детально" присмотреться к некоторым характеристикам и особенностям галактик, которые нам известны, и сделать некоторые выводы с точки зрения конденсационного механизма, как могли бы эволюционировать галактики. При этом будем держать в уме, что галактики - это гигантские постепенно конденсирующиеся звездные системы/туманности (протоквазарные облака).

Иррегулярные галактики. Начиная с иррегулярных галактик нужно отметить, что их может быть двух видов:

1. Иррегулярные галактики (Irr I), по сути, являются последней стадией развития протогалактической туманности. В которой уже есть зародившиеся звезды, или звездные группы(скопления), которые освещают туманность, и она становится видимой в оптическом диапазоне, и с которой в будущем появится структура, что мы называем спиральной галактикой.

2. Иррегулярные галактики (Irr II), это объекты образовавшиеся после столкновения близких по массе и размерам галактик, или, же находящиеся под влиянием более сильных соседей, и у которых разрушена внутренняя структура. Они могут содержать много тяжелых элементов, смешанный состав звезд, и др. Все зависит от того, какие галактики столкнулись и в какой стадии развития: Irr I - S; S – S; S – E; E – E. Поэтому Irr (II) должны существенно отличаться от Irr (I): в первую очередь по звездному и химическому составу. В дальнейшем Irr (II) не рассматриваются.

Иррегулярные галактики (Irr I) по сути представляют собой только что начавшейся сконденсироваться протогалактическую туманность. Здесь только--только начинает набирать обороты звездообразование, и поэтому пока большая часть галактики состоит из газа. Благодаря свету молодых звезд, туманность становится видимой в оптическом диапазоне, и мы наблюдаем ее как иррегулярную галактику. По внешнему виду бесформенны, и нет особой внутренней структуры. По массе они в основном "небольшие", существенно меньше, чем 1011 М. Примерами могут служить NGC 4449, NGC 4214, или же Магеллановы Облака - спутники нашей Галактики.

Наличие в галактике большого количества высокотемпературных молодых звезд класса О, В, и А, которые имеют сильное ультрафиолетовое излучение, дают галактике характерный голубой цвет. Газ тоже не остается безучастным, тоже светится. Он, находясь в окрестности молодых звезд, под действием ультрафиолетовых лучей ионизуется, и часто образует протяженные светящиеся облака ионизованного водорода (HII), которые видны из далеких расстояний.
Иррегулярные галактики бедны тяжелыми элементами (тяжелее водорода, гелия). Этому есть вполне объяснимая причина. Как известно, тяжелые элементы образуются в недрах звезд и выбрасываются в окружающую среду при их взрыве. В основном, это связано со взрывом сверхновых. Отсюда следует простой вывод. Если галактика молодая, и там только-только начинают образовываться звезды, откуда возьмутся в ней тяжелые элементы? Взяться ниоткуда. Для того, чтобы "пошли" тяжелые элементы, некоторые звезды должны заканчивать свой жизненный путь и взрываться. Только тогда появятся тяжелые элементы. А новые звезды появившиеся после этого будут содержат в своем составе больше тяжелых элементов, и в свою очередь, тоже будут производит тяжелых элементов. Таким образом, за каждым новым поколением звезд, галактика будет обогащаться тяжелыми элементами. Вот этого то в иррегулярных галактиках еще нет. Ибо они находятся только в начале пути, и там пока образуются только первые поколения звезд. Соответственно, иррегулярные галактики еще не обогащены тяжелыми элементами.
Вспышки сверхновых в галактике, кроме обогащения тяжелыми элементами, играют еще одну важную роль. Они могут способствовать рождению новых звезд. При их взрыве возникают ударные волны, которые создают неравномерность в плотности вещества. Что может привести к активизации конденсационных процессов, и дать толчок образованию новых звезд из облаков газа.

Бесформенность, клочковатость иррегулярной галактики тоже легко объяснить, если предположить, что там пока еще нет достаточной интенсивности завихрения. Это зависит от асимметричности, неравновесности параметров газово-пылевой среды (температура, давление, плотность), а также, наличия звезд и звездных групп, которые могут создать дополнительную разницу в напряженности, и в направлении электромагнитных полей.
Взаимодействие звезд (и групп звезд) между собой могут привести к возникновению центра масс галактики. Тогда возникнет вращательные движения вокруг центра масс. В возникновении вращательного движения немалую роль могут сыграть, как было сказано выше, и различие в температуре и в давлении. Разница в температуре между горячими поверхностными и внутренними холодным слоями облаков, дополненное давлением звездного света, могут производить сильный горизонтальный сдвиг, который может скрутить облако в подобную торнадо картину. Расчеты показывают в случае быстрого вращения такого облака (Irr) возникает вихреподобная структура, принимающая форму сплющенного диска, что мы и наблюдаем в реальности. Она по своим свойствам очень похожа на аккреционные диски, теория которой более-менее разработана и которую, мне кажется, вполне можно применить объектам подобным «торнадо».

После начала завихрения иррегулярная галактика начинает приобретать формы спиральной галактики. Ее размер будет определяться мощностью (угловая скорость вращения) и масштабностью космической вихреподобной структуры, которая в свою очередь зависит от асимметрии параметров (температура, плотность, гравитация и др.), чем сильнее и резче будет такая асимметрия в различных частях иррегулярной галактики и в ее окрестности, тем мощнее и масштабнее окажется космическое «торнадо». Нетрудно предполагать, что в начальной стадии масса не будет играть ведущую роль. Здесь сама масса является производным от размера и мощности вихреподобной структуры. Более мощная вихреподобная структура, рожденная в недрах, или же, вокруг иррегулярной галактики, естественно, может вовлечь больше газово-пылевое вещество и звезд в сферу своего влияния. Поэтому иррегулярная галактика в зависимости от условий вполне может породит большую по размеру и массе, чем она сама, спиральную галактику.

Иррегулярная стадия галактики весьма неустойчивая, неравновесная, и, поэтому, мне кажется, она довольно скоротечна, по сравнению другими стадиями эволюции. По сути эта стадия является экстра ранней, можно сказать только прелюдией рождения более упорядоченной структуры – спиральной галактики.

Спиральные галактики. Таким образом, с началом вращения иррегулярная галактика (Irr I) превращается в спиральную галактику (S). Тут в зависимости от начальных условий, возможен три сценария:
а), центральной части вращения может оказаться сама иррегулярная галактика целиком. Тогда она вращаясь в центре вихреподобной структуры как цельное, и долгое время не разрушаясь, может образовать нечто вроде бара (например, NGC 4214, или NGC 5068). Скорее всего, галактики с барами возникают именно в такой ситуации. Эволюция таких структур интересен тем, что сразу в центре оказывается гигантское количество вещества и бурная активность центра проявляется довольно рано, чем в других сценариях (б и в), которым требуется долгое время чтобы достичь такой стадии ядра.
б), в центре вращения вихря могут оказаться звезды или группы звезд (скопления), которые изначально образуют в центральной части сгущение, балдж. Эти группы звезд (скопления), могут оказаться по возрасту несколько старше, чем рождающаяся спиральная галактика, в которую они входят, особенно в центре.
в), и третий сценарий – если центр вращения окажется свободном от сгущений месте, то вначале центральное сгущение может отсутствовать или проявляться очень слабо.
Как всегда бывает, возможны множество промежуточных вариантов.

Возникшая спиральная галактика уже более упорядоченная, единая, и взаимосвязанная система. Вследствие чего в системе возникает общий центр масс, вокруг которой вращаются все объекты галактики: газ, пыль, звезды. Такое размазанное, дисковое состояние системы является энергетически невыгодной, нечто похожее на возбужденного атома. Слишком большой оказывается потенциальная энергия системы. Тогда, вступает в силу один из фундаментальных закономерностей нашего мира, минимизация энергетического состояния, и процессы самопроизвольно пойдут в сторону уменьшения энергетического состояния системы. Этому соответствует, когда система сожмется в центре масс, и примет форму шара. Как известно, из всех геометрических фигур при данном объеме, сфера имеет минимальную поверхностную энергию. Поэтому в природе большинство тел самопроизвольно принимают сферическую форму. Отсюда, логично предположить, что наиболее энергетически выгодным состоянием спиральной галактики будет когда она примет форму шара (сферы), нечто вроде квазара. Тогда все виды (типы) галактик наблюдаемые нами (– S (Sc-Sb-Sa-S0) – E-), это всего лишь разные состояния системы по пути к энергетически выгодному состоянию (шару, квазару) в разные моменты времени.

В таком процессе участвуют все: и гравитация, и электромагнитные силы (под гравитацией мы понимаем только падение в центр масс). Направление действия у них совпадают. Поэтому когда говорят, что систему сжимает только гравитация, то думаю, не совсем верно. Они все сжимают систему (тут, как уже говорилось, идет минимизация энергетического состояния системы). Если центр механического равновесия (центр масс) указывает куда "все это собрать", то силы поверхностного натяжения (электромагнитные силы) сожмут объекта в шар. Чем плотнее становится объект, тем сильнее будут действовать электромагнитные силы. Они создают внутреннее давление в центре объекта, они удерживают систему от разлета при бурных ядерных реакциях. Конечно, при этом немалая роль принадлежит и гравитации (ускорение в направлении центра масс). Но чем плотнее становится тело, тем больше инициатива переходит к электромагнитным силам, а в самом центре объекта - к ядерным.

Соответственно, с такой точки зрения, спиральные галактики будут эволюционировать от ранних Sc-галактик, через промежуточные формы Sb, и Sa, к S0-галактикам. При этом будет постепенно меняться многие параметры системы: размер, плотность, скорость вращения, количество газа, цвет, размер ядра, характер излучения и т.д. Будет меняться и внешняя форма.

Sc Sb Sa S0

По мере увеличения скоростей вращения (напр. Sc - 175 км/с, Sb - 220 км/с, Sa -300 км/с), сгущения-рукава галактики все больше становятся сильнозакрученными, и к S0 приобретают круговой вид.

Сгущения-рукава и спиральные узоры спиральных галактик - это следствие дифференциального вращения, все ускоряющегося движения (разгона) вещества и результат их растяжения. Где, вследствие "насильственно" образовавшейся плотности, создаются идеальные условия для конденсации вещества в звезды. Поэтому эти места являются областями бурного звездообразования. Молодые звезды ранних спектральных классов О, В (с высокотемпературной поверхностью) концентрируются в спиральных ветвях и как наиболее яркие, высвечивают спиральный узор на общем фоне диска. В целом эти факты говорят о важной роли газовых подсистем и процессов звездообразования в создании спирального узора галактик.
Имеются точки зрения, что если принять спиральную структуру, как результат дифференциального вращения, она получится слишком короткоживущей, и через несколько оборотов должна исчезнуть. В реальности же узоры и рукава стабильны в течении миллионы, миллиарды лет. Мне кажется, тут упускается из виду две важные обстоятельства:
а) дисковое вещество галактики оказывается в роли постоянно догоняющегося, которое не поспевает за постепенно увеличивающейся скорости углового вращения, особенно, центра (Sc -175км/с, Sb -220км/с, Sa -300км/с).
б) с периферийной, невидимой части галактики втягивается все новые и новые порции вещества, которые вновь конденсируются в звезды, и вновь образуются сгущения-рукава. Рукава, по сути, оказываются динамическими образованиями. Здесь работает, своего рода, принцип конвейера: втянул вещество.. превратил в звезды, втянул вещество, опять.. в звезды. Вот этот поступающий поток с окраин, и не дает исчезнуть рукавам. Так будет продолжаться до тех пор, пока "торнадо" не втянет все вещество вокруг галактики, и не превратить их в звезды. Тогда, по мере истощения ресурсов, исчезнут и сгущения-рукава. И это будет означать резкое снижение, или же прекращение звездообразования в галактике. Это в основном совпадает, по моему мнению, со стадией S0- галактики.
Все это говорит о том, что спиральные галактики по своим размерам (и по массе), в действительности, гораздо больше, чем мы наблюдаем. Мы видим только освещенную часть.
Таким образом, на поведение сгущения-рукава и спиральной структуры решающие влияние оказывают наличие газово-пылевого вещества в невидимой (не освещенной) части галактики и скорости углового вращения.

Sc – галактики. Эти галактики являются самими ранними из спиральных галактик. Они возникают после начала вращения иррегулярной галактики (Irr I). Характеризуются широко раскрытыми рукавами и слаборазвитыми сфероидальной составляющей. Более диффузны, и в пространстве занимают более большую площадь. Спиральные рукава, которого мы видим, это завихрение в начальной стадии. Газово-пылевая часть вещества и звезды, которые не успели приобрести определенную скорость (разогнаться), будут растягиваться, сильнее и круче будут падать на центр, и это наблюдается как сгущения-рукава. В сгущениях-рукавах создаются идеальные условия для конденсации вещества в звезды: низкотемпературный газ/пыль, и "насильственное уплотнение", вследствие дифференциального вращения. Поэтому в рукавах и ветвях идет бурная конденсация (звездообразование). Здесь этот процесс идет более бурно, чем в Sb и Sa-галактиках, сказывается большое количество газа и пыли. Относительно большое число молодых массивных звезд с высокой температурой и большой светимостью, дают галактике более голубой цвет: отношение массы к светимости в голубом части спектра М/LB = 2,6 (напр. Sb=4,5, Sa=6,2), (M/LB - показатель «голубизны», чем меньше - тем голубее). Параметр компактности - M/R у Sc-галактик пр. i = 17-20o. Скорость углового вращения пр.175 км/сек, и внешняя форма галактики принимает более видимые очертания.
Здесь надо сказать, что по сути идет конденсация вещества, и конденсирующиеся вещество само по кривой траектории падает в центр масс. Что, видимо, приводит систему во вращение. А дальше - идет разгон. Скорость вращения носит переменный характер, то ускоряясь, то замедляясь. Наблюдения за торнадо, смерчей, ураганами в Земных условиях, которые имеют тоже вихревую природу, показывают, что скорость вращения непостоянна. Это, на мой взгляд, только усиливает, в конечном итоге, центростремительную силу.
Одним словом, с появлением Sc-галактики "запускается конвейер по созданию звезд". В рукавах создаются (конденсируются) звезды, потом они медленно дефилируют во внутреннюю часть спиральной галактики. А в рукава поступают новые порции вещества, и опять создаются звезды. А те, опять внутрь... и т.д. Таким образом, со временем центральная часть галактики растет в размере, и Sc-галактика постепенно принимает вид Sb-галактики.

Sb -галактики. У этих галактик отношение массы к светимости увеличивается по сравнению с Sc, и составляет М/LB = 4,5, что говорит об уменьшение «голубизны». Причина этого - рост числа стареющих звезд во внутренней части галактики. Это наблюдается и визуально: в рукавах (и ветвях) преобладают молодые звезды, а во внутренней части галактики - стареющие, красноватые звезды, и фон становится здесь соответствующий.
Вследствие увеличения компактности (M/R), которая составляет пр. i = 12-15 o, увеличивается и скорость вращения: у Sb - галактик она равна пр. 220 км/сек. Более выраженным становится внешние границы. Сгущения-рукава начинают растягиваться и прижиматься ближе к «телу», принимая все более закрученный вид.
Примером могут быть наша Галактика, М83 и др. Для нашей Галактики угловая скорость вращения составляет 220-250 км/с. Наблюдается рост центрального сгущения.
Ядро нашей Галактики на этой стадии проявляет признаки активности, однако светимость центральной области (ок. или чуть больше 1 кпк) не превосходит, по-видимому, 1042 эрг/с. В этой области находится вращающийся газовый диск с радиусом ок. 600 пк и массой 2*107 M. Во внутренней области ( ок. 150 пк) водород ионизован, и имеются дискретные источники теплового излучения размером ок. 10 пк и массой 103-104 M.
Кундт, проанализировавший имеющиеся наблюдения, считает, что в центре находится сверхмассивная (103 М) звезда с температурой поверхности 3,6*104 К, и кеплеровский сильнозамагниченный диск. Такое предположение, по его мнению, лучше объясняет наблюдения. Поскольку главная трудность стандартной модели с черной дырой состоит в том, что ядро после стадии активности неизбежно должно содержать черную дыру с массой, превышающей 1010 M, в то время как наблюдения 65 соседних галактик дают верхний предел 107 M. Кроме того, в рамках стандартной модели, по мнению Кундта, трудно найти объяснение мощным звездным ветрам от ядра. Для возбуждения наблюдаемой эмиссии ионизованного газа в пределах r = 3 пк, без привлечения черной дыры требуется ок. 100 звезд класса O.
В дальнейшем, вследствие падения вещества, масса в центре нашей Галактики будет увеличиваться, и соответственно, активность ядра будет возрастать. И постепенно, с течением времени, наша Галактика перейдет в стадию Sa - галактики.

Sa-галактики. Свет таких галактик уже можно назвать, наверное, бело-красными. Отношение М/LB = 6,2, то есть «голубизна» почти три раза меньше, чем у Sc - галактик. В галактиках Sa продолжается довольно активное звездообразование, поэтому наблюдается уменьшение содержание газов, а также нейтрального водорода (HI), которая составляет несколько процентов от общей массы галактики (в Irr – большая часть массы), увеличивается доля тяжелых элементов. Плавно изменяется цвет галактики, он все больше смещается от голубого (Irr) – через (Sc-Sb) - к бело-красному (Sa), вследствие старения части звезд, а также увеличения тяжелых элементов в галактике после взрыва сверхновых.
Дальнейшее увеличение компактности (M/R), которая составляет пр. i = 5-10o, увеличивает угловую скорость вращения и достигает значений пр. 300 км/сек. Сгущения – рукава, в результате большой скорости вращения принимают вид ближе к круговому.

На мой взгляд, именно рост компактности (M/R), вследствие постепенной концентрации вещества к центру и в связи с этим, увеличение скорости вращения (Sc=175 км/сек, Sb=220 км/сек, Sa=300 км/сек), а также количество вещества в невидимой части, являются важнейшими параметрами, которые определяют динамику развития спиральных галактик.

При все увеличивающейся скорости вращения, в устойчивости спиральной галактики, на мой взгляд, немаловажную роль играют электромагнитные силы. Диск галактики, мне кажется, имеет, как бы, двухуровневую структуру. Под видимым веществом как вращающаяся галактика, одновременно имеется еще вихрь электромагнитного поля, на которое обычно не обращают внимания. Оно, видимо, является тем стабилизирующим (скрепляющим) фактором, который воспрепятствует развалу такой системы при больших скоростях вращения. Вдобавок, если еще учесть "здешние" условия, где вещество ионизовано, и многое находится в виде плазмы, то влияние электромагнитных сил становится весьма ощутимым.
В дальнейшем, чем компактнее будет становиться галактика, и массивнее будет центральное сгущение, тем сильнее будет влияние электромагнитных сил, и они будут только усиливаться.

И похоже, что, именно с этим фактором связана наблюдаемая активность многих галактик. Активность проявляется прежде всего в том, что идет мощная генерация электромагнитного излучения в различных диапазонах частот: свет, радио-, ИК-, УФ-, и гамма-излучения. Это обычно исходит из компактной области (ядро галактики) размером не более 1-10 пк, и имеют очень высокую плотность энергии, которая в видимом свете соответствует эффективной температуре источника пр. 1012 К. Такое положение вносит существенный вклад в общую светимость галактик, или, даже полностью определяет ее в случае квазаров.
Объектов с такими "ядерными" свойствами принято подразделять на четыре типа: сейфертовские галактики, радиогалактики, лацертиды и квазары.

Сейфертовские галактики обычно являются гигантскими спиральными галактиками типа Sb и Sa (напр. NGC 1068, NGC 1275), и составляют лишь 1 - 2% среди гигантских спиральных галактик, чаще всего с баром (ок. 70%). Это говорит, что большинство из них являются следствием эволюции гигантских SB галактик, когда еще в стадии рождения спиральной галактики, в центральной части вихреподобной структуры оказывается целиком иррегулярная галактика, и, вращаясь, некоторое время цельно, образует бароподобную структуру. Вследствие изначально большой концентрации вещества в центре, у сейфертов наблюдается ранняя активность в центральной части.

Ядра сейфертовских галактик одни из самых мощных источников нетеплового излучения. Светимость может достигать 1042-1045 эрг/с, и составляет 20-30% от всей светимости галактики. При этом масса ядра оценивается порядка 108 М. Сейфертов делят на два типа: Sy1 и Sy2. Они в основном различаются тем, что у Sy1 имеется широкие разрешенные и узкие запрещенные линии. Имеющиеся широкие эмиссионные линии свидетельствуют о движении газа с большими скоростями, которая составляет несколько десятков тысяч км/сек, в окрестностях центра галактики. Запрещенные линии дают информацию о плотности (разреженности) вещества в определенных областях. У Sy2 разрешенные и запрещенные линии одинаковой ширины, соответствующая скоростям ок. 500км/с. Sy1 имеет более развитое центральное сгущение, которое светит сильнее, чем звездная компонента, когда как у Sy2 свет звездной компоненты доминирует. Придерживаясь предположения об эволюции галактик (Irr-S-E-), можно сказать, что Sy1 более продвинут в своей эволюции, так как у него концентрация вещества в центре больше, и поэтому активность ядра выше. Иными словами, Sy2 постепенно эволюционирует в Sy1. Временные изменения параметров Sy1, вследствие переменчивости, о которых имеются наблюдательные данные, когда она больше становится похожей на Sy2, не изменяют главного эволюционного направления.

Сравнительный анализ центральных областей сейфертовских и нормальных галактик дает в среднем для активных ядер более голубой цвет, что естественно связывать с повышенной интенсивностью звездообразования и бурными физическими процессами во внутренних областях сейфертовских галактик. Наблюдения некоторых нормальных спиральных галактик (в том числе, нашей Галактики) свидетельствуют о наличии слабой ядерной активности. Это говорит, что существует плавный переход между «нормальными» и сейфертовскими галактиками.
Оптические эмиссионные спектры ядер сейфертов очень похожи на спектры радиогалактик и квазаров. Наблюдательные данные говорят, что ядра многих сейфертов проявляют свойства квазаров. Это позволяет предположить, что немало квазаров рождаются по линии: SB (бары) – сейферты (Sy2 - Sy1) - квазары. Не исключается возможность превращение сейфертов Sy1 напрямую в квазары, минуя стадию эллиптических галактик, так как они уже в ядрах содержат мини–квазары. В дальнейшем квазару остается только расти, поглощая вещество «хозяйской» галактики. И видимо, слишком массивное, мощное ядро быстро расправляется с "хозяйской" галактикой (вернее сказать, происходит быстрый коллапс галактики), и она просто не успевает перейти в стадию эллиптической галактики. Или, стадия эллиптической галактики весьма коротка.

S0-галактики. При достижении определенной орбитальной скорости структурных элементов диска галактики, где орбитальная скорость уравновешивает центростремительную силу, они начинают вращаться вокруг центра галактики по эллиптическим, или, круговым орбитам. Резко уменьшается поступление вещества из невидимой части галактики, поэтому полностью исчезает рукава. Это означает снижение, или же, прекращение звездообразования.
На стадии S0, начинается исчезновение спирального узора. Это говорит, что происходит стабилизация, или же, замедление скорости вращения галактики и выход на сцену новых сил. В замедлении вращения, видимо, играет роль турбулентная вязкость среды, вследствие роста плотности вещества. Происходит внутренняя перестройка ведущих сил и параметров, поэтому эволюция эллиптических галактик дальше идет по иным закономерностям, чем у спиральных. Скорее всего, бразды правления начинают брать на себя электромагнитные силы.
S0 - галактики представляет собой переходной стадией от спиральных к эллиптическим. Поэтому у них наблюдаются одновременно свойства спиральных и эллиптических галактик: очень слабовыраженная спиральная структура (или, полное отсутствие), округленность, развитое центральное сгущение и т.д. Завершая о спиральных галактиках, наверное, надо сказать, что стадия спиральных галактик (Sc-Sb-Sa-S0), мне кажется, наиболее долгоживущая, которая в основном зависит от ресурсов вещества в невидимой (не освещенной) части галактики.
А дальше, с исчезновением рукавов и прекращением звездообразования, происходит ускоренный коллапс галактики. Эту стадию мы наблюдаем как эллиптические галактики.

Эллиптические галактики. Масса эллиптических галактик варьируется в широких пределах от 106 М до 1012 М. Существует множество карликовых галактик, такие как NGC 185, которая является спутником нашей Галактики. У них, видимо, эволюционные процессы идут довольно вяло, и не исключено, что они живут долго. Карликовые галактики не проявляют свойств радиогалактик (пока нет наблюдательных данных), ими становятся в основном гигантские и сверхгигантские эллиптические галактики, такие как М87 и многие другие.

При переходе от спиральных галактик к эллиптическим скорость вращения остается довольно большим, поэтому по внешнему виду более ранние эллиптические напоминают линзы без спиральных структур. Они имеют сплюснутую форму и имеют вид в последовательности Хаббла, обозначенные как - Е7, а более поздние - имеют форму эллипса или сферы (Е5, Е0).

Но, как мы уже говорили выше, из-за наличия внутреннего трения, при дифференциальном вращении, система оказывается неравновесным, и вещество постепенно, по спирали продолжает двигаться к центру. Тут надо сказать, что по мере роста плотности возрастает и величина внутреннего трения, и это начинает тормозит дифференциальное вращение вещества галактики. Это можно сравнить с увеличением турбулентной вязкости среды. Результаты торможения сильнее сказываются на периферии, и это свою очередь увеличивает разницу давления и скоростей между центральной частью и периферии, а это способствует дальнейшему сжатию. Уплотнение опять приводит увеличению внутреннего трения. Кажется, тут мы имеем опережающий рост турбулентной вязкости, которая уменьшает дифференциальные скорости структурных элементов диска галактики. Другими словами, налицо постепенное смещение характера вращения в сторону вращения более густой среды. Таким образом, в результате - увеличение компактности, и одновременно, как не странно, замедление вращения периферийных областей, хотя скорость вращения центральной и ее ближайшей окрестности наоборот, возрастает. Поэтому эллиптическая галактика начинает приобретать внешне форму эллипса (Е5), а потом и сфероподобный вид (Е0). Е –галактики, видимо, имеют внутреннее строение нечто похожее на луковицы. Каждый слой вращается с определенной скоростью.

Доля газово-пылевой составляющей у эллиптических галактик становится меньше, масса нейтрального водорода (HI) ничтожна, так как большая часть уже превратилась в звезды. Отношение M/LB =7-13, говорит о «голубизне», не приходится. В спектрах преобладают линии поглощения кальция, магния, железа. Цвет галактики смещается в красную сторону, вследствие старения основной массы звезд и накопления более тяжелых элементов в галактике. Наблюдения показывают, что в эллиптических галактиках, звездообразование в основном завершено 5-7 млрд. лет назад. Видимо, звездообразование будет идти, но довольно вяло, так как «стройматериала» стало намного меньше. Если, конечно, не произойдет взрыв какой-нибудь звезды, которая добавит материал для новой звезды. Тут возникает еще одна проблема для будущей новорожденной: пространственная. Вследствие все большего уплотнения, межзвездные расстояния все сокращаются, и конкуренция между звездами за пространства все больше возрастает. Имеются данные, что по сравнению с спиральными галактиками, при одинаковой массе, эллиптические галактики по размеру меньше спиральных в несколько (десятки, сотни) раз. Иными словами, спиральные галактики в процессе эволюции, превращаясь в эллиптические галактики, претерпевают сжатие в десятки (сотни) раз.

У этого типа галактик довольно большая активность центральной части, на долю которой приходится 80—90% излучаемой энергии, со всей светимости галактики. У наиболее развитых спиральных галактик (Sa, S0, и даже, у Sy), это намного меньше. Еще одно существенное различие от спиральных галактик, это - смещение характера излучений. У этих галактик увеличивается светимость в радиодиапазоне. Обычно, мощность радиоизлучения нормальных галактик, ниже мощности их оптического излучения. Мощность же радиоизлучения у некоторых эллиптических, и в особенности, у гигантских эллиптических галактик больше оптического, и составляет пр. 1042-1045 эрг/с. Таких галактик, у которых светимость в радиодиапазоне сравнима, или же, больше их оптической светимости, называют радиогалактиками.
Многие радиогалактики, наряду с центральным источником, имеют протяженные иногда на сотни килопарсек, и симметрично расположенные по обе стороны галактики, «радиоуши». Часто в сторону «радиоушей», от центра галактики, тянутся длинные тонкие образования - джеты, которые имеют длину порядка десятки и сотни килопарсек. Они имеют явно электромагнитную природу, и, скорее всего, большую роль в этом играет магнитное поле ядра галактики. Сами же "радиоуши" являются источниками мощного радиоизлучения, порой даже сильнее самого центрального источника.

Также, видимо, к эллиптическим галактикам имеет отношение небесные объекты, носящие название лацертиды (BL Ящерицы). Они являются немногочисленной группой галактик (обнаружено не более сотни). Их отличительный признак: наблюдается точечный источник, характеризующийся оптической переменностью с большой амплитудой (до 100 раз), переменным радиоизлучением и заметной поляризацией излучения. Такой непрерывный спектр без эмиссионных линий является типичным для эллиптических галактик. Характерные времена переменности излучения, составляющие недели и месяцы, позволяет оценить размер излучающей области у данных объектов: ок. 1016-1017 см.
Не исключено, что они являются ядрами гигантских эллиптических галактик в поздней стадии развития (Е0). При определенной ориентации галактики, когда магнитный полюс повернут и луч синхротронного излучения направлен к нам, мы, скорее всего, наблюдаем нечто похожее на лацертид.

Эллиптические галактики, при достижении некоторой критической массы вещества и плотности в центре, а так же напряженности магнитного поля, начинают проявлять характерные черты квазаров: нетепловой характер излучения, спектральный состав, компактность и т.д.
По некоторым данным, масса, к этому времени, в центральной части эллиптической галактики варьируется в пределах 108-109 М. Рост плотности и напряжения магнитного поля приводит к доминации электромагнитных сил и излучаемая энергия все больше смещается в сторону нетеплового характера. Чем компактнее становится эллиптическая галактика, тем больше становится похожем на квазара. Поэтому, мне кажется, эволюция эллиптических галактик идет в направлении от Е7, Е5,... к Е0, и дальше к квазарам. Такой путь кажется наиболее вероятным. И таким образом осуществляется плавный переход от эллиптических галактик к квазарам.

Скорее всего, тут критичным являются именно масса и плотность вещества в центральной части, и, напряженность магнитного поля. Поэтому уже некоторых гигантских сейфертовских галактик с активными ядрами, похоже, достигаются эти критические величины, и мы наблюдаем некоторые свойства квазаров. Это как бы только-только рождающиеся квазары.
Если размер галактики меньше, но вещества достаточно, для достижения в будущем этих критических величин в центре, нужно дополнительное эволюционное время (S-E-QSO), чтобы достаточное количество вещества и напряженность магнитного поля оказалось в центральном сгущении.

Таким образом, эволюция галактик рано или поздно приводит к концентрации всего вещества бывшей галактики в центральной ее части, и появлению новых видов космических объектов. Тут есть некоторая аналогия с образованием звезд. Там то же, вначале протозвездное облако начинает вращаться, образуя вихреподобную структуру звездного масштаба, которая невидима в оптическом диапазоне. Со временем происходит конденсация, коллапс протозвездного облака, и сжатие, и когда в центре объекта достигаются некоторые критические величины температуры, давления, плотности, то запускаются механизмы термоядерных реакции, и..., загорается звезда.
Те же механизмы действуют и в масштабе галактик. Только у галактик многое происходит, как бы, на виду. Звезды освещают и протогалактику (Irr I), и вращающиеся и изменяющиеся со временем диск (S), и сжимающиеся эллипсоид (E). Когда все вещество галактики, прежде содержащее в своем составе миллионы, миллиарды звезд, сколлапсирует, то в центре образуется и "загорается", компактный, излучающий гигантскую энергию объект - квазар (QSO). По сути, получается, что все виды галактик (Irr, S, E), представляют собой нечто иное, как, различные состояния протоквазарного облака, которое находится на стадии коллапса. И этот коллапс завершается, рано или поздно, с образованием некоей "большой звезды" - квазара.

Квазары (QSO). Впервые квазары обнаружили в 1960 г. как радиоисточники, совпадающие в оптическом диапазоне со слабыми звездообразными объектами. В 1963 г. Мартен Шмидт снял спектр одного из источников ( 3С 273). В спектре были видны широкие эмиссионные линии, наиболее распространенного во Вселенной атома - атома водорода (HI). Отождествить основные спектральные линии, удалось лишь только сместив спектр атома водорода в красную сторону, на огромную величину – z = 0,158. По этому красному смещению было определено расстояние. Оказалось, что по тем временам совсем немало, ок. 2 млрд световых лет.

Сейчас известно, что самые далекие квазары, благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость нормальных галактик, видны на расстоянии более 10 млрд св. лет. Изучая ближайшие квазары, удалось определить, что они располагаются в ядрах крупных галактик. Наверное, это характерно и для остальных квазаров. Нерегулярная переменность блеска квазаров указывает, что область их излучения имеет малый размер (сравнимый с размером Солнечной системы). В настоящее время известно ок. 13 тыс. квазаров. Кратко, известные свойства квазаров можно записать следующем виде:

1. Большое красное смещение (удаленность)- 6.2, (2001).

2. нетепловой непрерывный спектр электромагнитного излучения во всем диапазоне длин волн.

3. широкие линии излучения в разрешенных линиях (ширина до 2000 км/с) и узкие запрещенные эмиссионные линии (как в газовых туманностях)

4. переменность излучения, от нескольких дней до нескольких месяцев, откуда оценка на характерный размер излучающей области, меньше - 1 пк.

5. огромная светимость 1046 – 1048 эрг/с (например: полная светимость гигантской спиральной галактики типа нашей 4*1044 эрг/с).

6. часто вокруг квазара видна "хозяйская" галактика различной морфологии (эллиптическая или спиральная).

7. часто наблюдаются струйные выбросы (джеты) частиц с релятивистскими скоростями, до 0.99 с, видимые в радиодиапазоне до расстояний в несколько мегапарсек.

Выше было уже упомянуто, что свойства квазаров наблюдаем уже у активных ядер сейфертовских и эллиптических галактик. По сути он им и является, но только более масштабный. Это прослеживается при сравнении энергетических параметров этих объектов: у сейфертов масса ядра – 108 М, и доля излучения 20-30% от всей светимости галактики; у эллиптических – 108-109 М и 80-90% соответственно; у квазаров масса порядка 109-1010 М и излучает 99% энергии от «хозяйской» галактики. С течением времени, когда все больше и больше вещества галактики оказывается в центре, тем сильнее проявляется квазар. Наблюдательные данные, что у некоторых квазаров имеется как бы «хозяйская» галактика, говорят, что квазар находится в стадии развития, а где квазар уже не содержит элементы «хозяйской» галактики, означает, что основная (или, вся) масса (1010 М) уже сосредоточена в центре определенного радиуса – 0,5-1 пк. Видимо, с этим связаны условное деление квазаров на «радиоквазаров» и «радиотихих» квазаров (которые составляют пр. 80-90%). Если квазар еще окружен веществом «хозяйской» галактики, то размер и масса облака, переизлучающее в радиодиапазоне окажется больше, отсюда интенсивность радиоизлучения. А «радиотихих» квазаров, видимо, нужно делить на две группы. Одна – это ядра сейфертовских галактик проявляющие квазарные свойства. У них квазар, как бы меньшего масштаба, маломощен и поэтому несмотря на плотное окружение облаками, излучение в радиодиапазоне слабовато (неразвито).
Другая – собственно квазары, избавившиеся от вещества «хозяйской» галактики, а значит и меньше вещества, переизлучающие в радиодиапазоне. Вдобавок, видимо, у них характер синхротронного излучения сдвинут в сторону более коротковолновой части спектра, т.е в сторону гамма излучений, которое может излучаться при движении электронов в сверхсильных магнитных полях ( больше – 1013 Гс), поэтому ослаблено излучение в радиодиапазоне.

Тут видимо, надо сказать, что "радиоквазары", по сути, являются переходными формами от сейфертовских или эллиптических галактик к квазарам. Как и впрочем, обнаруженные в последние время вид квазаров, получившие название как квазары II типа. Они тоже, скорее всего, представляют собой одной из переходных форм. Не исключено, что с развитием и повышением чувствительности наблюдательных инструментов могут быть обнаружены еще немало промежуточных типов.

На тесную связь квазаров с галактиками говорят сравнение спектров некоторых галактик с активными ядрами и квазаров. Спектры сейфертовских галактик, радиогалактик, N-галактик и квазаров имеют много общего. Эта общность, видимо, показывает на глубинную взаимосвязь этих объектов.
Также в пользу эволюционного механизма говорят спектрально - химические анализы квазаров. Эмиссионные линии образуются в облаках ионизованного газа, плотность которых составляет 107-1010 см-3, а температура – 104 К. Облака занимают область вокруг центрального источника, размеры которого несколько парсек. Анализы показывают, что эмиссионные облака имеют почти нормальный, «стандартный» набор, близкий к солнечному химический состав: т.е. водород-70%, гелий-28%, остальные элементы - 2-3%. Тяжелые элементы, которых мы видим в спектрах квазаров, образуются в звездах, попадая при взрыве сверхновых в межзвездный газ. Потом они "соберутся" в квазаре, и в его окрестности. Это является весомым аргументом, что квазары рождаются в ядрах галактик путем постепенной эволюции.

Сколько же времени может занимать такая эволюция до образования квазаров? Попробуем сделать грубую прикидку на примере нашей Галактики. Она находится в стадии -Sb, позади стадии -Irr I и -Sc. Возраст Галактики установленный по химической эволюции звезд, пр.12-13 млрд лет. Видимо, за 5-6 млрд лет она перейдет в стадию - Sa, а потом - S0. Еще пр. 7-8 млрд лет будет находится в стадии эллиптической галактики - E, а затем - квазар. То есть, Irr+S+E+квазар = ок.25 млрд лет. Конечно, это весьма приближенная грубая прикидка, и то если галактика проходит все стадии эволюции. Сейфертовские галактики (Sy), скорее всего, быстрее превращаются в квазары, но насколько быстрее, трудно сказать. Таким образом, получается, что для формирования эволюционным путем квазаров потребуется не менее 20-25 млрд лет.

Вокруг себя, в поблизости, мы не наблюдаем квазаров. Почему? Ответ может быть только один. Скорее всего, наша "окрестность" относительно молода и нет галактик такого, 20-25 млрд. летнего возраста. Ближайшие к нам гигантские и сверхгигантские эллиптические галактики, как наиболее старшие по возрасту реальные кандидаты в квазары в будущем. Пока же мы фиксируем излучение квазаров отстоящие от нас на огромных пространственно-временных расстояниях - ок. 10-13 млрд лет. Их отдаленность можно объяснить тем, что при расширении Вселенной есть области, которые далеко впереди нас «бегут». Там естественно, на десятки миллиардов лет (а может и больше) раньше начались конденсационные процессы, и вследствие которых образовались галактики. Поэтому эти области будут намного опережать "нашу окрестность" в эволюции. И где больше всего вероятность обнаружения квазаров. Факты говорят, что наибольшее количество обнаруженных квазаров "лежат" в районе 10-13 млрд световых лет. В ту далекую эпоху, они уже были квазарами. На их формирование требуется довольно долгое эволюционное время (Irr-S-E-), порядка где-то 25 млрд лет. Они хотя и относятся к ранней эпохе истории Вселенной, но это "старые" объекты. Наблюдая их, мы как бы видим "кусочек" уходящего поколения галактик той ранней эпохи, которые уже завершили свой эволюционный путь.
Обнаруженные на таком же пространственно-временном расстоянии молодых галактик означают, что идет смена поколений, образование галактик идет непрерывно, они возникают там, где есть для этого подходящие условия. Пока Вселенная существует, сменится не одно поколение галактик.

Все это приводит к выводу, что общепринятая точка зрения на квазаров как на объектов древнего прошлого Вселенной, и уже никогда не будут, может оказаться не совсем верным. Квазары – это последняя стадия эволюции галактик и неразрывно связаны с ними. Они не появились из ничего и не откуда по мановению волшебной палочки, а являются продуктом длительной галактической эволюции. Мы же не говорим, что бабочка родилась сразу в таком виде, какой мы ее наблюдаем. Была гусеницей, куколкой, только затем стала порхающей бабочкой. Точно также, все морфологические типы галактик, которых мы наблюдаем, это лишь отдельные стадии эволюции (протоквазарного облака), которые со временем приводят к образованию квазаров. Отсюда, вполне можем сказать, что, наблюдая далеких квазаров, мы видим будущее гигантских галактик, которое уготовано им судьбою. (При средней массе квазара пр. 108 -109 М, то галактики, имеющие необходимую массу, реальные кандидаты в квазары).
Они были в «древности», есть и сейчас, и будут в будущем. Просто от сегодняшних квазаров свет еще не достиг до нас. Какой-нибудь небесный объект, которого мы видим как эллиптическая галактика (например, М87) свет которого идет к нам миллионы лет, вполне возможно на данный момент уже превратился в квазара, но мы узнаем об этом только спустя миллионы лет.
Если это предположение верно, то мы в далеком будущем будем обнаруживать квазаров все ближе и ближе, вследствие «старения» нашей же окрестности и появления «своих» квазаров. По всей вероятности, в будущем (если без аварий) нашу Галактику, тоже ждет такая же участь. Масса нашей Галактики - 1011 М для этого вполне достаточна.

Таким образом, по моему мнению, квазары, с высоты достижений сегодняшней наблюдательной астрономии, являются самыми старшими по возрасту объектами Вселенной. Зная, сколько времени потребуется галактике, для достижения эволюционным путем стадии квазара (Irr+S+E+QSO), нетрудно будет определить нижнее значение возраста Вселенной. Пока мы не знаем, сколько времени пребывает галактика в иррегулярной, в спиральной и в эллиптической стадиях. Это затрудняет сделать какую-то прикидку. Тем не менее, выше в довольно приближенной форме, мы определили, что на достижение квазарной стадии галактикам потребуется где-то 25 млрд лет. Тогда, если свет от какого-нибудь квазара идет до нас 10 млрд лет, то в сумме это получится в районе (25+10) =35 млрд лет. Отсюда, наша Вселенная не может быть моложе этого значения. Больше может быть, а меньше - нет. Иначе не могли бы формироваться такие небесные объекты как квазары. Поэтому можно сказать, что возраст Вселенной должна быть не менее 35 млрд. лет, так как сигналы квазаров говорят о завершении эволюционного пути этих галактик.

О природе квазаров пока нет единого мнения. Есть различного рода предположения и гипотезы. Наиболее распространенным является точка зрения связанная присутствием в центре квазара черный дыры, и наличием аккреционного диска, которая состоит из падающего по спирали вещества на дыру и при этом выделяется огромная гравитационная энергия. Черная дыра характеризуется тем, что небесное тело если его масса превышает 10 М, сжимается под действием гравитационного поля ниже некоторого гравитационного радиуса (для Солнца – 3км) и ничто не может вырваться из его поверхности, даже свет.
У этой точки зрения есть слабые места:
1). Модель черной дыры с аккреционным диском должна излучать максимум энергии в УФ-области, тогда как у квазаров максимум - в рентгеновской области.
2). Полное отсутствие у черной дыры собственного магнитного поля, а у квазаров вероятнее всего сверхсильные магнитные поля, не исключено, что, более 1013 Гс.
3). При плотностях вещества выше 1014 г/см3, неизвестны состояние вещества и какие физические процессы могут идти. Тут остается только гадать, а черная дыра возникает при сжатии вещества выше этой величины.
4). Само существование черных дыр в реальности такими свойствами, которая вытекает из теории, под большим вопросом.

Вероятными кандидатами на роль квазаров могут быть сверхмассивные звезды с нейтронными ядрами. Тем более между ними много общего: его компактность, природа излучения, и другие свойства, очень похожи на характеристики нейтронных звезд. Известно, что нейтронные звезды не могут иметь массу больше чем 3 М, (предел Оппенгеймера – Волкова). Не сталкиваемся ли мы тут соблюдением этих же правил, но уже в другом диапазоне и в другом масштабе, 1010 раз большей? Трудно сказать. При массе 109-1010 М и плотности 1014 г/см3, ядро квазара (если так можно выразиться) должен занимать размер 104 км. Синхротронное излучение вследствие сверхсильного магнитного поля, возможно, сдвинуто в сторону гамма излучений. Это вытекает из простых соображений. Известно, что, при величине напряженности магнитного поля 102-104 Гс, частота излучения находится в радиодиапазоне. При величинах 107-109 Гс, - в инфракрасном (ИК), оптическом и ультрафиолетовом (УФ) диапазонах. И, при величине 1011-1013 Гс эти эффекты будут характерны для рентгеновской части спектра. Нетрудно предположить, что при больших магнитных полях чем 1013 Гс, излучение будет сдвинуто ближе к гамма излучению. А у квазаров напряженности магнитного поля наверняка намного больше, чем у обычных нейтронных звезд. Такой взгляд, мне кажется, нельзя сбрасывать со счетов, так как он более-менее объясняет многие свойства квазаров. Но есть предел Оппенгеймера-Волкова, который должен сейчас пройти испытание.
Может оказаться, что в квазарах, при таких плотностях вещества и гигантских магнитных полях могут происходит неведомые нам физические процессы и явления, которые будут поняты только со временем.
Внутреннее строение квазаров это отдельная и пока не совсем понятная тема. Здесь же я изложил свое мнение, что квазары, как небесные объекты, не появились (вдруг!) из ничего и ниоткуда, а являются продуктом длительной галактической эволюции. Их появление закономерно и вполне вписывается в схему эволюционных процессов, которые происходят на более меньших масштабах. Из протопланетного облака, путем конденсации, образуются планеты, из протозвездного облака, таким же путем, образуются звезды. А из галактик (протоквазарного облака), точно так же, образуются квазары. Механизм на всех масштабных уровнях един, и никакой особой разницы нет.

Некоторые следствия и выводы. Изложенная здесь схема представляет собой, на мой взгляд, главную эволюционную линию галактик. В "чистом" виде которую можно наблюдать, видимо, только в одиночных, изолированных системах, где нет сильных взаимодействий между галактиками. Но, большинство галактик находятся в скоплениях, или же, входят в какие - либо группы, и поэтому действие внешних условий нельзя сбрасывать со счетов. Взаимодействие галактик, столкновение и слияние галактик, существенно влияют и усложняют эволюционную картину, как бы накладываются на нее, и некоторым образом, затушевывает главную эволюционную линию. Поэтому она не бросается в глаза, и находится, как бы, в тени.
Например, общепринятым считается, что эллиптические галактики образуются путем слияния и релаксации в скоплениях галактик. Но в природе существуют множество эллиптических карликовых галактик. Если предположить, что эллиптические галактики образуются путем слияния, то откуда эти карлики? Кроме того, существуют немало эллиптических галактик не входящие ни в скопления, ни в группы. И тем не менее, они стали эллиптическими. Не говорит ли это в пользу эволюционного механизма образования эллиптических галактик из спиральных? Конечно, не исключено, что какая-то часть эллиптических галактик образуются путем слияния нескольких галактик в одно целое, с последующим устаканиванием и релаксацией. Но, мне кажется, такой путь не может служить основным механизмом образования эллиптических галактик. Скорее всего, такое взаимодействие и слияние приводят к образованию пекулярных галактик (или, Irr II). А происхождение карликовых и изолированных эллиптических галактик таким путем объяснить довольно трудно. Зато все они легко укладываются в рамки последовательного, эволюционного образования их из спиральных (Irr-S-E).
Другое же довольно распространенное явление - галактический каннибализм - поглощение малых галактик, большими. Этим путем, в течение эволюционной жизни, некоторые галактики могут стать гигантами, или, сверхгигантами. Но это все-таки, на мой взгляд, являются случаями из "жизни" галактик, чем правило. Не все проходят через это, и не все становятся сверхгигантами. Это явление тоже вносит свою лепту в усложнение эволюционной картины галактик.

Только при взгляде на эволюцию галактик с более общих позиций, как на единый процесс, начиная от иррегулярных (Irr I) и до квазаров (QSO), становится понятным, что все типы галактик (Irr, S-, E-) это всего лишь определенные стадии конденсационного процесса (стадии коллапса протоквазарного облака) на определенный момент времени. Который, рано или поздно, завершается с образованием некоего плотного и сферического тела - квазара (QSO). Это является результатом минимизации энергетического состояния протоквазарного облака (галактики). Главной движущей силой в этом процессе выступает один из фундаментальных закономерностей нашего мира - минимизация энергетического состояния. А главным виновником всего этого, в конечном счете, является остывание нашей Вселенной.

Из конденсационного подхода проясняется еще одна "темная" проблема, связанная с галактиками. Горячие короны звезд и галактик, в основном, образуются при конденсации вещества. Как известно, при испарении вещества, первыми покидают нагреваемый объект, более энергичные молекулы и атомы. Вследствие чего происходит охлаждение тела. Так как "на месте" остаются только более малоэнергичные частицы.
При конденсации происходит обратный процесс, т.е., сперва конденсируются (осаждаются) менее энергичные молекулы и атомы. Тем самым на "орбите" остаются только более высокоэнергичные частицы. Что и создает эффект высокой температуры на коронах.
Не исключено также, что этот фактор имеет отношение к кривым вращениям галактик, когда, скорости вращения вещества на окраине галактик, начинают отклоняться от закона обратных квадратов...

Знание механизмов эволюции галактик приводит к еще одному немаловажному выводу. Морфология и вид галактики зависят только от собственного возраста галактики. И никак не зависит от пространственно - временного расположения галактик. Здесь есть некая аналогия со звездами. Там тоже знание эволюции звезд помогает, верно трактовать возраст звезд. Например, обнаружив, белого карлика на расстоянии 500 млн. св. лет, мы же не говорим, что он моложе нашего Солнца. Хотя он относится к более ранней эпохе Вселенной, но по собственному возрасту он намного старше нашего Солнца. Так как мы знаем, что белый карлик, прежде чем стать им, прошел длительный эволюционный путь. Когда-то был протозвездным облаком, потом долгое время был звездой, и только затем превратился в белого карлика. Не исключено, что это все заняло у него не менее 8-10 млрд лет. А нашему Солнцу пока всего лишь 4,5 млрд лет, и оно находится только на половине своего пути. Как видим, знание эволюции звезд, помогает избежать ошибок в определении возраста любых звезд, где бы, они не находились: 100, 500, 800 млн., или же, 1 млрд. св. лет.
С галактиками точно также. У каждой галактики есть свой возраст. Например, при одинаковой массе, эллиптические галактики (Е), всегда старше спиральных (S), так как спиральные галактики являются предшествующей стадией эллиптических галактик. Таким же образом, иррегулярные галактики (Irr I), по собственному возрасту всегда моложе спиральных, так как они являются предшественницей спиральных галактик. Поэтому при близкой массе, Irr I-галактики самые - самые "юные". А квазары - как "конечный пункт" любых галактик, самые старшие по возрасту. Они старше любой галактики. Так как, прежде чем стать квазаром, когда-то он был Irr I-галактикой, потом S-галактикой, потом Е-галактикой, и только потом стал квазаром. Соответственно, его возраст складывается из времени существования галактик от Irr I до Е (Е0), т.е., Тirr1 + Тs + Те. Это его полноценный эволюционный путь.
По этой причине, собственный возраст галактик и квазаров не зависят от пространственно - временного расположения, где бы, они не находились. Например, квазар или эллиптическая галактика, расположенные от нас на расстоянии 10 - 13 млрд. св. лет, не моложе нашей Галактики, наоборот, они, по возрасту, намного старше. Так как "за их спинами" уже десятки миллиардов лет эволюции. Они прошли Irr I-стадию, S-стадию, а квазар еще и E-стадию. А наша Галактика пока что только находится на стадии Sb. "За спиной" только Irr I и Sc-стадии. А вот Irr I-галактика, расположенная на таком же расстоянии от нас, намного моложе нашей Галактики. Так как она только-только начинает свой путь. Одним словом, этот квазар, или, эти галактики, просто относятся к ранней эпохе Вселенной, они "жили" в то время, и, все. И у каждого из них свой индивидуальный возраст.

Таким образом, получается, что галактики, как и люди, могут быть разновозрастными. Одни моложе, и появились ("родились") недавно (Irr I-галактики), другие - чуть постарше (S-галактики), а эллиптические галактики (Е), довольно пожилые, "давно живут". Все это приводит к мысли, что распространенная точка зрения на появление галактик, будто бы их появление синхронизированы Большим Взрывом, и они появились одновременно, не соответствует действительности. Галактики появляются вследствие конденсационных процессов, а конденсационные процессы не начинаются "по команде". Для этого нужны соответствующие условия. А эти условия (температура, давление, концентрация вещества, и т.д.), не везде одинаковы, и поэтому конденсационные процессы в одном месте могут начаться раньше, а в других - гораздо позже. Здесь, думаю уместно, опять-таки привести аналогию со звездами. Звезды ведь тоже не появляются "по команде". Если есть подходящие условия, будут звезды, если нет - не будут. Появятся тогда, когда наступят подходящие условия. Поэтому они, в большинстве случаев, возникают вразнобой (в пространстве, и, во времени).

С галактиками то же самое. Где-то они возникли раньше, и поэтому дальше продвинулись в своей эволюции (S0, E, а то и квазар), где-то намного позже, соответственно, там галактики более молоды (Irr I, Sc, Sb). Было бы очень странным, если по всему объему огромной Вселенной, конденсационные процессы начались бы одновременно (по команде), и одновременно появились бы одновозрастные звезды, и одновозрастные галактики. В таком случае, мы должны были бы наблюдать только множество однотипных галактик (либо Irr I, либо S, либо E), но не их множество разновидностей. А мы наблюдаем множество различных видов галактик, и вдобавок, еще и квазаров. Это наблюдаемый факт. От которого невозможно отмахнутся. Все это говорит, что галактики "рождаются" вразнобой. "Рождались" они миллиарды лет назад, "рождаются" и сейчас, и будут "рождаться" и дальше. Пока есть конденсационные процессы во Вселенной, будут появляться новые звезды и новые галактики. Галактики исчезнуть только тогда, когда все вещество Вселенной сконцентрируется в квазарах, или, в квазароподобных объектах. Тогда наступит мир "больших звезд" - квазаров. Но, это будет еще не совсем скоро...

Резюме. Таким образом, на данном этапе наша Вселенная остывает. Остывание на таком глобальном уровне, приводит к масштабным процессам конденсации и изменению агрегатного состояния вещества внутри Вселенной. В основном происходит переход вещества из "газообразного" состояния (протопланетные и протозвездные облака, галактики), в "жидкое" (планеты малой плотности, звезды, квазары), с последующей их кристаллизацией (твердые планеты, белые карлики, нейтронные звезды, кварзоны (старые квазары, остатки квазаров)).
Схематично, это выглядит так:
а), протопланетные облака - "жидкие" планеты - твердые планеты.
б), протозвездные облака - звезды - белые карлики, нейтронные звезды.
в), протоквазарные облака (галактики) - квазары - кварзоны.

Одним словом, получается, что появление галактик, эволюция галактик, и образование квазаров, ничем не отличается от других конденсационных процессов. Будь-то, образование планеты из протопланетного облака, или же, образование звезды от протозвездного облака. Только масштабы разные, да процессы масштабные. А суть одна: конденсация и фазовый переход вещества из одного агрегатного состояния в другое (газ - жидкость - тв. тело).

Таким образом, с конденсационной точки зрения, галактика возникает из диффузного газопылевого облака, сперва, в виде иррегулярной галактики (Irr I), потом последовательно проходит спиральные (S) и эллиптические (E) стадии, и завершает свой путь коллапсом, в виде некоего сферического тела - квазара (QSO).
По сути, выходит, то чего мы называем галактиками, являются разными состояниями протоквазарного облака, которое постепенно сжимается и коллапсирует (конденсируется). Вот этот ход изменения протоквазарного облака, его различные состояния, мы наблюдаем в виде различного типа галактик (Irr, S, E).
Начала конденсации протоквазарного облака, где уже появились первые группы звезд, мы называем иррегулярной галактикой (Irr I). Когда оно, со временем, начинает вращаться и вещество начинает падать на центр масс, мы называем спиральной галактикой S (вернее, Sc). В спиральной стадии, в основном, из-за падения вещества по спирали на центр масс, идет постепенный рост центрального сгущения (балджа), и поэтому, это является очень важным визуальным параметром. Именно по данному параметру (если даже отвлечься от других параметров), мы должны располагать спиральных галактик, т.е., по порядку увеличения центрального балджа: Sc - Sb - Sa - S0. Здесь, линзовидные S0-галактики, имеют наибольшие центральное сгущение, и, уже вплотную примыкают к эллиптическим галактикам. При дальнейшей конденсации, S0, со временем переходит в разряд эллиптических галактик -Е (вернее, Е7). Дальше уже идет сжатие и "округление" эллиптической галактики: Е7, Е6, Е5, Е4, Е3, Е2, Е1, и, Е0. Здесь Е0 является, последней стадией эллиптических галактик. Дальнейший коллапс приводит к образованию сферического тела - квазара (QSO).

Одним словом, то, что мы называем эволюцией галактик, есть нечто иное как, единый конденсационный процесс протоквазарного облака.
Тогда, эволюцию галактик (различные состояния протоквазарного облака), мы можем выразить следующей схемой: Irr I - S (Sc - Sb - Sa - S0) - E (Е7 - Е5 - Е3 - Е0) - QSO.

В эту схему укладываются все наблюдаемые параметры и свойства галактик:
а), количество газа и звездообразование уменьшается от Irr I-галактик, к Е-галактикам.
б), тяжелые элементы, наоборот, увеличивается от Irr I-галактик, к Е-галактикам.
в), молодые горячие звезды преобладают в Irr I-галактиках, а в Е-галактиках, наоборот, больше старых красных звезд. Поэтому Irr I-галактики выглядят более голубоватыми, а Е-галактики - красноватыми. S-галактики, по этим свойствам, занимают промежуточное положение.
г), центральное сгущение постепенно растет от Sc-галактик до квазаров (QSO). В связи с этим, постепенный рост активности ядра от Sc до квазаров (QSO).
д), характер излучения меняется от тепловых (в основном, у Irr I и S-галактик), к нетепловым - синхротронным, который преобладает у Е-галактик и квазаров (QSO).

Примечание: В пекулярных (или, Irr II) галактиках эта стройная последовательность может не соблюдаться, так как они образуются от слияния, или, столкновения различных видов галактик, и в результате может получится объекты с весьма смешанными свойствами. И поэтому они (Irr II-галактики) не отражаются в последовательности.
Но..., от судьбы не уйдешь. После некоторого релаксационного периода (а это может занять тысячи, миллионы, и миллиарды лет), они всеравно, будут подчиняться эволюционному механизму - минимизации энергетического состояния, и "двинутся" в направлении формирования некоего сферического тела - квазара. Одним словом, моменты их столкновения, слияния, и релаксационные периоды, нужно рассматривать как некоторый сбой в эволюционном пути этих галактик. Потом все возвращается на круги своя.

Теперь мы можем ответить на самый главный вопрос, которого задали в разделе "Введение": что является движущей силой эволюции галактик?
Движущей силой эволюции галактик является конденсация протоквазарного облака (минимизация энергетического состояния). Главная причина всего этого - остывание Вселенной.

Таким образом, происхождение галактик и эволюция галактик органично вписываются в единую картину динамической Вселенной. Где, все структурные составляющие Вселенной, которых мы наблюдаем (атомы, молекулы, планеты, звезды, квазары, и т.д.), образуются вследствие последовательной конденсации (метаконденсации), по мере остывания нашей Вселенной. Галактики играют здесь роль "строительных лесов", как протопланетные и протозвездные облака, только более масштабные, и оканчивают свою "жизнь" породив на свет "больших звезд" - квазаров.

Насколько это соответствует действительности, так ли обстоит дела на небесах, покажет будущее. Новые более мощные инструменты наблюдения, дальнейшее накопление данных, рано или поздно приведут к прояснению "жизненного" пути галактик, и позволит достичь понимания сложного и разнообразного мира природных явлений.

Все разделы / Новое и интересное в науке

"Например, воздух при обычных условиях (300 К) газ, но можно превратить его в жидкость при температуре 81 К.
При дальнейшем глубоком охлаждении, можно получить и твердый "воздух"."

Ты с дуба упал и головой стукнулся? 4 пост с бредом сивой кобылы Cry

Воздух не газ, а смесь газов. Газы в составе воздуха обладают РАЗНЫМИ температурами сжижения.
Понимаешь? Твердого воздуха не получиться...
Вот такая вот фигня с воздухом как газом.... И со всеми остальными твоими "идеями".
Лучше не пиши, а то народ со смеху перемрёт от твоих статей.

ЭВОЛЮЦИЯ ГАЛАКТИК БЕЗ ФОРМУЛ

Комментарии

Новое сообщение