§ 19. СКОПЛЕНИЯ ГАЛАКТИК

Галактики часто образуют группы, скопления. Наша Галактика входит в Местную Группу, к которой относятся также М31 (Туманность Андромеды), около 30 карликовых галактик. Группа входит в гигантское скопление, видимое в направлении созвездия Девы. Размеры скоплений – в среднем несколько Мпк, относительные скорости галактик в них – 1000 км/с, скопления содержат горячий межгалактический газ (К).

Таблица 18

Скопления	Конкретный представитель	Некоторые наблюдаемые особенности
Сферические (правильные)	Кома в созвездии Волосы Вероники на расстоянии	Скопления имеют симметричную форму, плотность галактик растет к центру, содержат  иногда более  галактик, больше эллиптических, линзообразных галактик
Рассеянные (неправильные)	В созвездии Девы на  (в центре находится гигантская эллиптическая галактика М87 с массой )	Содержат несколько тысяч галактик, больше спиральных. Плотность –  тысячи галактик на кубический мегапарсек.

Скопления галактик образуют сверхскопления, не являющиеся гравитационно связанными системами и участвующие в космологическом расширении по закону Хаббла. Всего известно ~150 сверхскоплений. Местное сверхскопление имеет диаметр ~ 60 Мпк, массу ~ . Области повышенной плотности галактик чередуются с пустотами (войдами) размером порядка 100 Мпк. Таким образом, галактики образуют ячеистую структуру.

Задачи: 1. Оцените массу Галактики, сосредоточенную внутри орбиты Солнечной системы, если ее линейная скорость движения вокруг центра составляет 220 км/c, а расстояние от центра 8 кпк.

2. По наблюдениям 1992 – 2003 гг. орбитальный период обращния звезды S2  вокруг сверхмассивной ЧД в центре Галактики равен 14,06 годам, большая полуось 924,8 а.е. Оцените массу ЧД в ядре Галактики.

3. Масса галактики М31, как полагают составляет , а радиус . Сравните гравитационную и кинетическую энергии звезд (характерная скорость в галактике ).

4. Сравните среднее расстояние между галактиками в скоплении и среднее расстояние между звездами Нашей Галактики вблизи солнечной системы. Известно, что в пределах радиуса  содержится 2000 галактик, а плотность скопления звезд вблизи солнечной системы составляет около .

5. Оцените массу Нашей Галактики, сосредоточенную внутри орбиты Солнца, если скорость его вращения вокруг ядра Галактики равна .

6. Докажите, что Галактика – бесстолкновительная система. Для этого оцените характерное время между столкновениями двух звезд а) в окрестностях Солнца; б) вблизи ядра Галактики.

7. Можно ли оптическими методами наблюдать водородную линию в спектре квазара с красным смещением ?

8. Возможными источниками активности ядер галактик является аккреция вещества на сверхмассивную черную дыру. Оцените темп аккреции вещества  (в солнечных массах в год), если коэффициент переработки гравитационной энергии при аккреции в излучение составляет около 10%. Мощность излучения квазара .