Физическая энциклопедия

ЯДРА ГАЛАКТИК

ЯДРА ГАЛАКТИК
компактные массивные сгущения в-ва в центр. области многих галактик (у нек-рых галактик ядер нет, напр. их нет у Большого и Малого Магеллановых Облаков - спутников нашей Галактики). На фотографиях ряда достаточно ярких и массивных галактик видны крупные эллипсоидальной формы центр. сгущения, получившие назв. «балдж» (от англ. bulge - выпуклость). Я. г. располагаются внутри балджа и на его фоне выделяются как более яркое образование. В балджах и Я. г, обнаружены звёзды, газ и пыль. Звёзды расположены с высокой пространств. плотностью, свойственной очень массивным компактным скоплениям. Внутри собственно ядер иногда видны звездообразные ядрышки - керны (часто именно их наз. Я. г.). Размеры кернов составляют неск. парсек, массы - 107 - 108 Mсолн(масс Солнца), т. е. в них заключено не более 1/10 000 массы типичной спиральной галактики. Несмотря на малые по сравнению с галактикой размеры и массу, в нек-рых Я. г. протекают грандиозные по энерговыделению процессы. Характерный пример: к галактикам с активными ядрами относится не более 1% от общего числа галактик, но мощность излучения активных Я. г. такова, что в ИК диапазоне (на волне 50 мкм) их излучение сравнимо с мощностью излучения всех остальных галактик, вместе взятых.
Раскрытие природы активности Я. г. и их роли в эволюции галактик- осн. цель изучения Я. г.
К осн. проявлениям активности Я. г. относятся: мощное нетепловое излучение, охватывающее диапазоны от метровых радиоволн до рентг. излучения (рис. 1); переменность потока излучения; бурные перемещения облаков газа (со скоростями = неск. тыс. км/с, приводящими к значит. уширению спектральных линий); выбросы плазменных струй и сгустков со скоростями, близкими к скорости света (рис. 2).
ЯДРА ГАЛАКТИК1.
Рис. 1. Зависимость логарифма спектральной плотности потока Fn от логарифма частоты lgn для радиогалактики Центавр А (подобный спектр характерен для активных ядер галактик).
ЯДРА ГАЛАКТИК2.
Рис. 2. Фотография радиогалактики Дева А (М87 или NGC 4486) в поляризованном свете. Виден яркий выброс плазмы (длиной =5•103 световых лет), состоящий из нескольких сгустков.
ЯДРА ГАЛАКТИК3.
Ядро нашей Галактики проявляет слабую активность.
К галактикам с активными ядрами относятся т. н. сейфертовские галактики (с очень яркими ядрами), N-галактики и радиогалактики, а также квазары.
Данные о мощности излучения Я. г. в нек-рых диапазонах длин волн приведены в таблице.
К галактикам с активными ядрами причисляют ещё объекты типа BL Lacertae - лацертиды, главная особенность к-рых - значит. переменность блеска (на 6-7 звёздных величин, что соответствует изменению их светимости в неск. сотен раз).
Переменность излучения Я. г. с периодом в неск. лет указывает, что ядра имеют размеры =1017-1018 см (см. КВАЗАРЫ). Переменность излучения ряда Я. г. с характерным временем от неск. недель до неск. месяцев указывает, что размеры излучающих областей в Я. г. могут составлять 1016- 1017 см (не превышать десятых долей парсека, т. е. размеров Солнечной системы).
При массе =107-108 Mсолн и размерах =1018 см Я. г. могут аккумулировать энергию =1059-1060 эрг. Столь колоссальным может быть лишь запас гравитац. энергии. В связи с этим для Я. г. существенна проблема трансформации гравитац. энергии в излучение и кинетич. энергию облаков плазмы. В астрофизике рассматривают ряд теор. моделей активных Я. г., среди них наиболее обоснованы следующие:
1) Я. г.- массивное компактное звёздное скопление, в к-ром идёт звездообразование и быстрая эволюция массивных звёзд, превращающихся в нейтронные звёзды и черные дыры с выделением значит. гравитац. энергии;
2) Я. г.- вращающееся магнитоплазменное тело с сильным магн. полем, к-рое ускоряет заряженные ч-цы до релятив. скоростей и обусловливает их мощное нетепловое излучение; энергия излучения черпается из кинетич. энергии вращения тела;
3) Я. г.- сверхмассивная чёрная дыра или кратная система чёрных дыр (напр., двойная), на к-рую падает в-во из окружающего пространства; гравитац. энергия аккрецирующего в-ва трансформируется в энергию излучения для поддержания высокой активности ядра достаточно аккреции =(1- 3).Mсолн/год.
Эксперим. данных, позволяющих остановиться на к.-л. одной модели Я. г., пока ещё недостаточно.