Происхождение карликовых галактик

В последние годы внимание астрономов все больше и больше стала привлекать ближайшая к нам часть метагалактического пространства. В равной мере появляются сейчас статьи о сверхдалеких квазарах и близких к нам карликовых галактиках, о строении всей Метагалактики и структурных характеристиках Локального сверхскопления галактик, которому принадлежит и наша Галактика вместе с. Местной группой галактик. «Млечный Путь галактик», как порою называют Локальное сверхскопление, простирающийся перпендикулярно звездному Млечному Пути, имеет сгущение в виде скопления галактик в созвездии Девы. Остальная часть Локального сверхскопления обладает более разреженной структурой, и примером здесь служит окрестность нашей галактической системы, состоящая из разнородных групп и агрегатов (архипелагов) галактик.

Наиболее распространенным типом галактик в этой окрестности являются карликовые галактики, которые, видимо, также преобладают в количественном отношении и в других скоплениях галактик, но из-за своей низкой поверхностной яркости уже не обнаружимы на достаточно больших расстояниях. Однако не только это обстоятельство породило интенсивное изучение карликовых галактик в последние годы, в том числе и с привлечением самых крупных телескопов мира. Обычно карликовые галактики группируются в виде спутников около нормальных (крупных) спиральных галактик, а это благоприятствует более точной оценке массы галактик и распределения массы в скоплении галактик, что связано также с решением проблем скрытой массы, массивных гало и корон галактик и т. д. Наконец, изучение карликовых галактик помогает уточнить наши представления о динамической эволюции скопления, приливном взаимодействии и, помимо прочего, о происхождении этих карликовых представителей мира галактик: образовались ли они одновременно с другими галактиками или стали продуктами поздней эволюции скопления.

В связи с решением последних вопросов особое значение приобретает изучение карликовых галактик в достаточно плотных скоплениях галактик, из которых ближайшим к нам является скопление в созвездии Девы. Поэтому неудивительно, что карликовые галактики этого скопления привлекают наибольшее внимание астрономов. Недавно А. Сендидж и Б. Бинггели завершили обширную программу исследований карликовых галактик в данном скоплении и вывели общие характеристики этих галактик и их пространственного распределения в скоплении (Astron. J., 1984, т. 89, № 7). В частности, обнаружилось, что мир карликовых галактик в скоплении Девы богаче, чем в более близкой к нам части Локального сверхскопления. Так, например, был обнаружен новый тип карликовых галактик, имеющих чрезвычайно низкую поверхностную яркость и достаточно большие размеры. Кроме того, ученые предложили более детальную классификацию всех карликовых галактик, включая и более близких к нам представителей, основываясь на морфологических типах галактик.

Надо сказать, что мир карликовых галактик гораздо разнообразнее, чем мир нормальных (крупных) галактик. Поэтому и это разнообразие и в то же время еще лишь весьма скудные сведения о карликовых галактиках (поскольку их исследование фактически только начинается) делают любую их классификацию достаточно условной (см.: Засов А В. Карликовые галактики. М., Знание, 1984). Тем не менее получены свидетельства в пользу того, что наблюдаемые характеристики карликовых галактик не только согласуются с морфологической классификацией Сендиджа—Бинггели, но и претерпевают последовательные изменения при переходе от одного типа галактик к другому; в частности, это касается количества и пространственного распределения межзвездного газа в галактике. Последнее недавно было обнаружено Л. Хоффманом, Дж. Хелоу, Э. Салпитером и А. Сендиджем при обследовании карликовых галактик скопления в созвездии Девы с помощью 305-метрового радиотелескопа в Аресибо (Astrophys. J., Letts., 1985, т. 289, № 2). Эти исследования, проводившиеся в линии нейтрального водорода (21 см), позволили оценить массу холодного водородного газа в карликовых галактиках и их распределение в скоплении по скоростям. Кстати, лишь у 20% исследовавшихся галактик не было зарегистрировано излучение нейтрального водорода (правда, карликовые эллиптические галактики не обследовались).

Самым неожиданным результатом этих исследований стало то, что распределение карликовых галактик скопления в созвездии Девы явно свидетельствует против так называемого эффекта сегрегации. Дело в том, что в ходе продолжительной эволюции скопления галактик, особенно со сравнительно большой пространственной плотностью галактик, как в исследуемом скоплении, взаимодействие между галактиками должно привести к существенно большей скорости движения галактик с меньшей массой по сравнению со скоростями крупных галактик. Это не наблюдается в случае карликовых галактик скопления в созвездии Девы. Объяснить этот факт может, в частности, то, что карликовые галактики возникли относительно недавно, а не вместе с остальными членами скопления и поэтому не были подвержены достаточному взаимодействию с остальными галактиками. Возникшие гораздо позже остальных членов скопления карликовые галактики не могли возникнуть и из отходов производства крупных галактик, поскольку эти отходы, достаточно плотные молекулярные межгалактические облака, также подвержены эффекту сегрегации. Остается предположить, что возникновение карликовых галактик в основном происходило относительно недавно при взаимодействии галактик скопления друг с другом. На это, в частности, указывает то, что обычно карликовые галактики являются спутниками крупных галактик или находятся в ближайших к нам окрестностях.

Правда, здесь не все еще ясно до конца, поскольку и в наших окрестностях Локального сверхскопления, не с такой уж большой пространственной плотностью галактик, карликовые галактики встречаются на различных расстояниях от крупных галактик. А кроме того, карликовые галактики обнаруживаются не только в архипелагах, группах и скоплениях галактик, но также и за их пределами. В частности, Л. Хоффман со своими коллегами зарегистрировали около десятка карликовых галактик, лежащих за пределами Локального сверхскопления.

***