Астрономия. Популярные лекции

В масштабах галактик приливы играют гораздо большую роль хотя бы потому, что галактики — объекты крайне малоплотные. Они представляют собой скопище звезд и газа между ними с концентрацией в пару атомов на кубический сантиметр, по сути — «видимое ничто». Если посмотреть на окрестности галактики M31, называемой Туманностью Андромеды (рис. 9.7), и обратить внимание на форму ее галактик-спутников, то можно даже невооруженным глазом увидеть последствия приливного эффекта: одна из них (NGC 205) сильно деформировалась, с ее внешней оболочки срываются слабосвязанные звезды, поток которых утекает в сторону, к огромной махине M31: так она ее «раздевает». А другая мелкая галактика (M32) уже «раздета»: мои расчеты показывают, что раньше она была далеко от Туманности Андромеды, двигалась вокруг нее по орбите и — главное — была значительно крупнее. Но сейчас она приближается к M31 по спирали, внешние слои с нее уже сорвало, но ядро еще сопротивляется. Правда, осталось ему недолго: через несколько миллиардов лет оно просто утонет в ядре большой галактики, перестанет существовать как отдельная звездная система — и не будет маленького спутника.

Рис. 9.7. Туманность Андромеды, ближайшая к нам крупная галактика, имеет несколько маленьких галактик-спутников.

Рис. 9.8. Светлые кольца вокруг галактики NGC 5907 — это не дефект фотографии, а поток звезд, в который превратился один из спутников этой галактики. Поначалу это было небольшое самостоятельное звездное скопление, но приливом его вытянуло вдоль орбиты и размазало по ней.

Иногда, если галактика расположена к нам ребром и ее диск не мешает нам обозревать окрестности, можно разглядеть интересные вещи: «размазывание» мини-галактики в узкую полосу вдоль орбиты вследствие приливного разрушения (рис. 9.8). Отдельные звезды и немного газа при этом продолжают кружиться, но скоро размажутся окончательно, и орбита перестанет быть видимой. Вот насколько серьезное влияние оказывают массивные галактики на своих малых соседей.

Рис. 9.9. Взаимодействующие галактики NGC 4676, или «Мышки». Фото космического телескопа «Хаббл», Advanced Camera for Surveys (NASA).

Бывают также встречи типа «кита со слоном», когда непонятно, кто кого переборет. Если две одинаковые галактики встретились, то обе очень сильно деформируются. Любителям астрономии известна такая пара — их называют «Мышки», потому что у них торчат длинные хвостики, вытянутые приливным эффектом (рис. 9.9). Что ожидает их в дальнейшем? Скорее всего, они пару раз покувыркаются друг вокруг друга и затем сольются в единый конгломерат: вместо двух просто больших галактик будет одна очень большая. Вероятно, это судьба почти всех пар и групп тесных галактик. Наша галактика Млечный Путь — не исключение: со скоростью примерно 110 км/с она несется навстречу Туманности Андромеды. Вместе они являются двойной системой и обращаются вокруг общего центра масс, понемногу сближаясь. Не пугайтесь, до встречи еще далеко. Но примерно через 4 млрд лет Туманность Андромеды подойдет очень близко к нашей галактике, они на скорости соприкоснутся, немного разойдутся, через миллиард лет опять сблизятся и чиркнут друг по другу, а на третьей встрече сольются в одну большую галактику. Как она будет выглядеть, никто не знает, но в том, что это произойдет, никаких сомнений уже нет.

Рис. 9.10. Так, вероятно, будет выглядеть с Земли слияние нашей галактики с Туманностью Андромеды. Коллаж: NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger.

Я советую для дальнейшего изучения литературу по теме приливов. Лучшую, пожалуй, книжку написал в конце XIX в. замечательный геофизик Джордж Дарвин, сын всем известного Чарльза Дарвина, у которого и дед, и отец были великими учеными, а сын, внук и правнук тоже стали весьма известными в науке людьми. Она удивительна тем, что формул там нет, но «на пальцах» все замечательно и очень колоритно рассказано. Я ее с удовольствием прочитал и потом, работая в этой области, сам написал две брошюрки: в них уже есть формулы и другие подробности, о которых в этой лекции не говорилось. А современное состояние небесной механики описано в фундаментальной книге Мюррея и Дермотта «Динамика Солнечной системы», по которой учатся специалисты.

Негравитационные возмущения и их последствия