Найти в Дзене

Взаимодействия оптической и радиоструктур. Часть 6.

Согласно второму механизму, электроны разгоняются за счет энергии турбулентных движений потока. Неустойчивость и турбулентность могут возникать в пограничном слое между потоком плазмы и окружающей средой. Турбулентность может порождать волны, которые будут затухать при взаимодействии с электронами. Конечным результатом этого процесса должно быть превращение энергии потока плазмы в кинетическую энергию волн, которая в свою очередь расходуется на ускорение электронов. В третьем механизме предполагается, что электроны приобретают энергию за счет столкновений с протонами. Протоны в плазме нельзя обнаружить непосредственно, поскольку испускаемого ими излучения для этого недостаточно; они расходуют кинетическую энергию гораздо медленнее, чем электроны. В результате столкновений с электронами протоны в конце концов потеряют энергию. Но процесс этот очень медленный, а запасы энергии могут быть достаточны для того, чтобы поддерживать энергию плазмы на всем пути до внутреннего радио облака. Проц

Согласно второму механизму, электроны разгоняются за счет энергии турбулентных движений потока. Неустойчивость и турбулентность могут возникать в пограничном слое между потоком плазмы и окружающей средой. Турбулентность может порождать волны, которые будут затухать при взаимодействии с электронами. Конечным результатом этого процесса должно быть превращение энергии потока плазмы в кинетическую энергию волн, которая в свою очередь расходуется на ускорение электронов.

В третьем механизме предполагается, что электроны приобретают энергию за счет столкновений с протонами. Протоны в плазме нельзя обнаружить непосредственно, поскольку испускаемого ими излучения для этого недостаточно; они расходуют кинетическую энергию гораздо медленнее, чем электроны. В результате столкновений с электронами протоны в конце концов потеряют энергию. Но процесс этот очень медленный, а запасы энергии могут быть достаточны для того, чтобы поддерживать энергию плазмы на всем пути до внутреннего радио облака.

Процесс, благодаря которому поток электронов, протонов и магнитные поля достигают промежуточного радио облака, еще не вполне ясен. Однако при попадании плазмы в промежуточное радио облако он может играть важную роль при образовании молодых звезд и областей, излучающих в эмиссионных линиях на расстоянии 130.000 световых лет от ядра.

https://www.pinterest.com/pin/130393351681655610/?nic=1
https://www.pinterest.com/pin/130393351681655610/?nic=1

Для объяснения взаимодействия оптической и радиоструктур ученые предположили следующий сценарий. Вихри в турбулентном слое на границе выброса могут увлекать окружающее вещество, главным образом газ и пыль. Это вещество нагревается ударными волнами, распространяющимися в потоке плазмы, до температуры около 10 млн. кельвинов.

Если содержание химических элементов в газе, окружающем выброс, такое же, как на Солнце, что разумно предположить для галактики, успевшей достаточно проэволюционировать, то газ охладится до 10000 К за время от 10 млн. до 100 млн. лет. При температуре газа 10000 К будут появляться оптические эмиссионные линии, подобные наблюдаемым для северо-восточной области галактики NGC 5128. Кроме того, за время, требуемое на охлаждение, газ пройдет расстояние ЗЗООО—ЗЗОООО световых лет и может оказаться вблизи тех областей оптического излучения, которые наблюдаются в Центавр А и нескольких других радиогалактиках и в которых области с оптическим эмиссионным спектром совпадают с радиообластями.

Охлаждение части извлекаемого газа будет продолжаться, и в конце концов его температура станет значительно ниже 10000 К. Тогда под влиянием гравитационного притяжения начнется его конденсация и образование звезд. Ученые полагают, что скопления эмиссионных областей в северо-восточном квадранте Центавр А подтверждают вывод о звездообразовании в промежуточном радио облаке.

Масса некоторых звезд, родившихся в северовосточном квадранте, вероятно, превышает 10 солнечных масс. Продолжительность жизни таких массивных звезд невелика — около 10 млн. лет. В конце своей относительно короткой жизни они взрываются как сверхновые.

Энергия взрыва перелается электронам в потоке плазмы. Поэтому в северо-восточном квадранте поток будет самоподдерживающимся: плазменный поток порождает звезды-гиганты, которые, взорвавшись, возвращают энергию плазме.

Это объяснение поддержания энергии потока плазмы и образования оптических волокон основано на надежных данных наблюдений. Однако на два наиболее фундаментальных вопроса, касающихся природы Центавр А и других активных галактик, можно дать лишь такие ответы, которые исходят в основном из догадок и предположений. В чем причина галактической активности? Каков механизм действия центрального источника?

Возможно, активность, наблюдаемая в NGC 5128, непосредственно связана с необычной структурой галактики — комбинацией эллиптического и спирального компонентов. Еще около 30 лет назад ученые предполагали, что необычная форма NGC 5128 обусловлена столкновением спиральной и эллиптической галактик. А уже недавние теоретические расчеты показали, что газ и пыль, вырванные приливным воздействием из расположенной недалеко спиральной галактики, могут упасть на эллиптическую галактику и породить структуру, очень похожую по форме на пылевую полосу в NGC 5128.

Такой процесс называется «каннибализмом» галактик; он использовался для объяснения происхождения нескольких мощных радиоисточников. Скопления галактик, в центре которых находится галактика-гигант, по мощности радиоизлучения в пять раз превосходят среднее скопление. Была выдвинута гипотеза, согласно которой центральная галактика-гигант образовалась вследствие многократных гравитационных взаимодействий при сближении галактик в «недрах» скопления. Сближения сопровождаются торможением, и в результате самые крупные галактики по спиральной траектории начинают медленно приближаться к центру скопления. В течение всего времени существования скопления продолжается процесс слияния массивных галактик, так что в конце концов образуется наиболее массивный центральный объект. Затем центральная галактика-гигант «поглощает» более мелкие соседние галактики.

Продолжение ЗДЕСЬ.