Скопление Абель 1689, находящееся на расстоянии в почти 3 млрд. световых лет.
Скопление CL0024, выглядящее на фоновой галактике гравитационной линзой
скопление галактик Абель 901/902
|
Галактические скопления - это совокупность галактик, в которых существует гравитационное взаимодействие. Они состоят из нескольких сотен или тысяч галактик и занимают в пространстве области, размеры которых исчисляются мегапарсеками (Мпк), то есть миллионами парсек. Самое близкое к нам - скопление в созвездии Девы, находящееся от нас на расстоянии 15 Мпк, включает примерно 2500 галактик, а центр находится примерно в месте, где находится знаменитая гигантская эллиптическая галактика М87.
Другие, несколько более удаленные скопления галактик - это те, которые видны в направлении созвездия Персея (около 500 галактик на расстоянии 60 Мпк от нас), Центавра (около 300 галактик - примерно 60 Мпк), Волос Вероники (почти 1000 галактик - около 70 Мпк), Льва (300 галактик - 300 Мпк).
КЛАССИФИКАЦИЯ. По численности входящих в них галактик скопления разделяются на богатые и бедные. Богатыми считаются скопления, у которых в 1,5" от центра тесно расположены сверкающие галактики. По форме выделяют правильные и неправильные скопления. У первых (они обычно богатые) наблюдается некоторая концентрация галактик в центре, они обычно имеют почти правильную сферическую форму. Очень богатое правильное скопление Кома можно наблюдать в направлении созвездия Волосы Вероники. А вот скопление в Деве, включающее и наш Млечный Путь со всей Местной группой галактик, находится на периферии, дает пример неправильного скопления, состоящего из различных подскоплений.
В скоплении сконцентрировано почти в 100 раз больше галактик, чем в равном объеме случайной области Вселенной. В центре галактик плотность в 10 000 больше, чем в среднем во Вселенной.
Размеры и границы скоплений нельзя точно определить и разглядеть. Они постепенно становятся реже, пока не смешиваются с галактиками, находящимися вне скоплений.
Их форма тоже сильно варьирует - от сферической до плоской.
ГАЛАКТИКИ СКОПЛЕНИЯ. Анализ типов галактик, входящих в скопления, привел к интересным выводам. Как было замечено в начале 1980-х годов одним американским астрономом, галактики, входящие в скопления, в большинстве своем эллиптические (в скоплении Комы их 80%) и линзообразные, а спиральные встречаются гораздо реже, большая часть их не входит в скопления. Кроме того, эллиптических галактик много в центральных областях скоплений. Похоже, что это в какой-то степени связано с видом эволюции. Согласно последним теоретическим изысканиям, эллиптические галактики возникли в результате столкновений спиральных галактик. Интересный факт связан с динамикой скоплений. Богатые правильные скопления находятся в динамическом равновесии, чего, похоже, нельзя сказать о неправильных. Морфология скопления тоже, видимо, связана со стадией эволюции. Неправильные скопления, являющиеся и самыми молодыми, еще не достигли динамического равновесия.
Важный параметр, характеризующий скопление галактик, - это так называемая скорость рассеяния, то есть скорость, с которой любая галактика движется внутрь скопления. В богатом скоплении скорость рассеяния составляет порядка 1000 км/с. С ее уменьшением увеличивается расстояние от центра до самого скопления. Измерение скорости рассеяния позволяет вычислить общую массу скопления. Считая, что если оно находится в состоянии динамического равновесия, к ней можно применить такое простое известное соотношение, вытекающее из вириальной теоремы, согласно которому М = V2R/G, где V - скорость рассеяния, R - размеры галактики, а G - универсальная гравитационная постоянная. Смысл этого соотношения прост: в скоплениях галактики движутся, ускоряясь за счет общей гравитационной силы, которая действует на каждый отдельный элемент скопления. Поэтому, начиная с определенной массы скопления, можно говорить, что чем она больше, тем больше сила притяжения и скорость, с которой галактики движутся по своим орбитам. Массы (типичные), к которым можно применить эту формулу, должны быть порядка 1015 солнечных масс. Массу скопления можно также попробовать определить сложением номеров галактик, входящих в него. Но при этом значение окажется значительно ниже вычисленного с помощью соотношения.
РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. В последние десятилетия благодаря появлению спутников астрономы узнали о том, что в скоплениях галактик находится большое количество межгалактического газа, то есть газа, находящегося между двумя галактиками, с очень высокой температурой, порядка 10- 100 млн. градусов.
При такой температуре атомы ионизируются, а электроны, замедляясь из-за частых столкновений, испускают энергию в форме рентгеновских лучей. Этот процесс известен как тормозное излучение. В центральных областях скопления газ составляет около 10% от общей массы скопления.
|
