Процессы в активных ядрах

1. спектр электромагнитного излучения объекта гораздо шире спектра обычных галактик, иногда простираясь от радио- до жёсткого гамма-излучения;

2. наблюдается «переменность» — изменение «мощности» источника излучения в точке наблюдения (как правило, это происходит с периодом от 10 минут в рентгеновском диапазоне до 10 лет в оптическом и радио диапазонах);

3. имеются особенности спектра излучения, по которым можно судить о перемещении горячего газа с большими скоростями;

4. есть видимые морфологические особенности, в том числе выбросы и «горячие пятна»;

5. имеются особенности спектра излучения и его поляризации, по которым можно предположить, в том числе, о наличии магнитного поля.

Галактики с активными ядрами подразделяются насейфертовские галактики, квазары, лацертиды,радиогалактики.

По современным представлениям, активность ядер галактик объясняется присутствием в их ядрахсверхмассивных чёрных дыр[29], на которые происходит аккреция галактического газа. А различие типов галактик с активными ядрами объясняется различием в угле наклона плоскости галактики по отношению к наблюдателю[30].

Звездообразование

Звездообразование — крупномасштабный процесс в галактике, при котором из межзвёздного газа массово начинают формироваться звёзды[41]. Спиральные ветви, общая структура галактики, звёздное население, светимость и химический составмежзвёздной среды — результаты данного процесса. Размер области, охваченной звездообразованием, как правило, не превышает 100 пк. Однако встречаются комплексы со вспышкой звездообразования, называемые сверхассоциациями, размерами сопоставимые с неправильной галактикой.

В нашей и нескольких ближайших галактиках возможно непосредственное наблюдение процесса. В таком случае признаками происходящего звездообразования являются[42]:

1. наличие звёзд спектральных классов O-B-A и связанных с ними объектов (области HII, вспышки новых и сверхновых звёзд);

2. инфракрасное излучение, как от нагретой пыли, так и от самих молодых звёзд;

3. радиоизлучение газопылевых дисков вокруг формирующихся и новорождённых звёзд;

4. доплеровское расщепление молекулярных линий во вращающемся диске вокруг звёзд;

5. доплеровское расщепление молекулярных линий тонких быстрых струй (джетов), вырывающихся из этих дисков (с их полюсов) со скоростью примерно 100 км/с;

6. наличие ассоциаций, скоплений и звёздных комплексов с массивными звёздами (массивные звёзды почти всегда рождаются большими группами);

7. наличие глобул.

С увеличением расстояния уменьшается и видимый угловой размер объекта, и, начиная с некоторого момента, разглядеть отдельные объекты внутри галактики не представляется возможным. Тогда критериями протекающего в далёких галактиках звездообразования служат[41]:

1. высокая светимость в эмиссионных линиях, в частности, в Hα;

2. повышенная мощность в ультрафиолетовой и голубой части спектра, за которую непосредственно отвечает излучение массивных звёзд;

3. повышенное излучение на длинах волн вблизи 8 мкм (ИК диапазон);

4. повышенная мощность теплового и синхротронного излучения в радиодиапазоне;

5. повышенная мощность рентгеновского излучения, связанная с горячим газом.

В общем виде процесс звездообразования можно разделить на несколько этапов: формирование крупных газовых комплексов (с массой 107 Мʘ), появление в них гравитационно связанных молекулярных облаков, гравитационное сжатие наиболее плотных их частей до возникновения звёзд, нагрев газа излучением молодых звёзд и вспышки новых и сверхновых, уход газа.

Чаще всего области звездообразования можно найти[42]:

• в ядрах крупных галактик,

• на концах спиральных рукавов,

• на периферии неправильных галактик,

• в наиболее яркой части карликовой галактики.

Звездообразование является саморегулирующимся процессом: после формирования массивных звёзд и их короткой жизни происходит ряд мощных вспышек, уплотняющих и нагревающих газ. С одной стороны, уплотнение приводит к ускорению сжатия сравнительно густых облачков внутри комплекса, но с другой стороны нагретый газ начинает покидать область звездообразования, и чем больше его нагревают, тем быстрее он уходит.