Несколько ярких галактик, входящих в каталог NGC, также отнесены к разряду радиогалактик потому, что их радиоизлучение аномально сильное, хотя оно значительно уступает по энергии световому излучению. Из этих галактик NGC 1275, NGC 5128, NGC 4782 и NGC 6166 также являются двойными. Бааде и Минковский считали, что эти факты подтверждают их гипотезу случайного образования радиогалактик при столкновениях звездных систем, содержащих в себе диффузную материю.
Существует и другая точка зрения на природу радиоизлучения радиогалактик. Так В.А.Амбарцумян считает, что радиогалактики являются результатом процесса разделения первоначального тела на два тела - две удаляющиеся друг от друга галактики. Стадия деления - переход материи из более плотного состояния в менее плотное – вызывается взрывными процессами, которые сопровождаются интенсивным радиоизлучением.
Радиогалактика, следовательно, есть стадия, через которую проходит каждая галактика в самый ранний период своего развития. В гипотезе деления естественно объясняется тесное и взаимно центральное расположение компонентов двойных радиогалактик. Однако не вполне раскрытым остается механизм образования радиоизлучения. Но нужно иметь в виду, что мы не знаем аналогов такого грандиозного процесса, как возможный процесс разделения галактик в результате взрыва, и потому неудивительно, что сам механизм взрыва и сопровождающие его процессы пока остаются неясными. Однако можно предполагать, что при взрыве радиогалактики образуется большое количество частиц, летящих с огромными скоростями в магнитных полях и порождающих синхронное излучение. Это излучение, по-видимому, составляет главную часть оптического излучения и полностью определяет радиоизлучение радиогалактики. Характерно, что районы радиоизлучений обычно простираются далеко за пределы оптически наблюдаемой области радиогалактики.
Однако не все радиогалактики являются двойными системами. NGC 2623 и NGC 4486 – одиночные объекты.
Особенно интересна сверхгигантская радиогалактика NGC 4486. Она обладает самой большой из известных масс галактик и окружена самой богатой системой шаровых скоплений. Но у этой галактики имеется еще одна замечательная особенность. Фотография ее центральной части, выполненная на 5-метровом телескопе при значительном увеличении и сравнительно небольшой экспозиции, показывает, что NGC 4486 имеет маленькое ядро, из которого выброшена прямая тонкая струя светящейся материи. У этого светящегося выброса, имеющего длину 22" или в линейной мере около 1000 пс, спектр излучения такой, какой должен создаваться релятивистскими частицами, движущимися в магнитных полях. Это подтверждает наличие быстрых движений и то предположение, что наблюдаемая полоса есть выброс, который может быть произведен только из ядра галактики. Таким образом, мы встречаемся с явлением активности ядер галактики, причем активность носит характер взрывного процесса.
Поскольку NGC 4486 и NGC 2623 – это одиночные объекты, объяснить их радиоизлучение при помощи гипотезы столкновения нельзя. Это серьезный аргумент против гипотезы Бааде – Минковского и в пользу гипотезы В.А.Амбарцумяна, которая рассматривает явление мощного радиоизлучения в некоторых галактиках как результат взрывных процессов космического масштаба.
Среди радиогалактик большая часть является эллиптическими галактиками. Это сверхгиганты с необыкновенно сильным радиоизлучением. Интересно, что среди нормальных галактик самым слабым, трудно обнаруживаемым радиоизлучением обладают именно эллиптические галактики. Почему эллиптические галактики являются носителями самого сильного и самого слабого радиоизлучения в мире галактик, сказать пока трудно.
Так как радиогалактика в радиодиапазоне излучает в тысячи раз больше, чем нормальная галактика, то можно предположить, что радиоизлучение, исходящее от скопления галактик, определяется скорее всего, одной оказавшейся в скоплении радиогалактикой, чем совокупным действием всех остальных галактик скопления. Радиогалактики встречаются очень редко, их не может быть много в одном скоплении.
В нескольких скоплениях галактик удалось отождествить ту галактику, которая создает все или почти все радиоизлучение скопления, - является радиогалактикой. Каждый раз это оказывается эллиптическая галактика, имеющая слабое сжатие, почти круглая и расположенная у самого центра скопления. Каждый раз это сверхгигант – первая по светимости и по размерам галактика скопления.
8. Скопления галактик. Метагалактика.
Галактики, как и звезды, имеют склонность образовывать группы и скопления различной численности. Это свойство у них к тому же выражено намного сильнее, чем у звезд. У звезд лишь сравнительно малая доля входит в состав рассеянных скоплений, или звездных ассоциаций, а подавляющая масса является просто звездами общего поля Галактики. У галактик картина противоположная. Большинство из них является членами групп или скоплений галактик, и только незначительная часть располагается вне групп и скоплений в общем поле Метагалактики. Из числа ярких галактик более 90% входит или в состав групп галактик, содержащих лишь несколько членов, как, например, Местная группа (в ее состав входит наша Галактика, Туманность Андромеды, Магеллановы Облака и другие близкие к нам галактики) или в состав скоплений галактик, содержащих от нескольких сотен до нескольких тысяч членов. Именно по количеству галактик группы отличаются от скоплений: скопления намного богаче.
Скопления галактик разделяются на два типа – регулярные и иррегулярные.
Регулярные скопления имеют сферическую форму. Галактики в них обнаруживают сильную концентрацию к одной точке – центру скопления. Плотность сосредоточения галактик в правильных скоплениях высокая, особенно в центральных областях. В этих скоплениях много эллиптических галактик и галактик типа S0 и в них почти нет спиральных и неправильных галактик. В центре подобного скопления обычно находится одна или несколько гигантских эллиптических галактик с активными ядрами. Такие галактики обладают мощным радиоизлучением, поэтому многие регулярные скопления являются сильными радиоисточниками. В недрах центральной галактики находится мощный источник энергии. Он может выделять ее столько, сколько излучает вся галактика вместе взятая. Но, при этом сам источник имеет размеры и массу в тысячи раз меньше, чем галактика.
Таковы общие черты правильных скоплений. Но велики и несходства. Они проявляются главным образом в различной общей численности и средней плотности скоплений.
Таблица 2. Основные характеристики трех правильных скоплений галактик.
| Характеристика | Скопление в Волосах Вероники | Скопление в Раке | Скопление в Пегасе |
| Расстояние в мегапарсеках ….Диаметр в мегапарсеках ….Число галактик до видимой звездной величины 19,0 …Средняя плотность в галактиках на 1куб. мегапарсек … | 85 17 11000 4 | 55 6 300 3 | 45 1,5 370 250 |
Как видно из данных таблицы 2 скопление галактик в созвездии Волосы Вероники выделяется богатством членов, а скопление в созвездии Пегас очень высокой средней плотностью. В центральной части скопления в Пегасе плотность доходит до 2000 галактик на 1 куб. мегапарсек; здесь галактики почти касаются друг друга и плотность их сосредоточения в 40000 раз выше, чем средняя плотность в Метагалактике.
В регулярных скоплениях существуют центральные галактики, содержащие до 10% массы всего скопления. Они могли набрать такую большую массу в результате "поедания" мелких галактик. Такое явление получило название галактического каннибализма. Это происходит при сближении небольшой галактики с гораздо более крупной. Если скорость сближения не слишком велика, то более массивная галактика может просто проглотить вторую, включив ее звезды в состав более крупной системы.
Иррегулярные скопления галактик намного менее плотны, чем регулярные, у них нет ясной формы, а концентрация галактик в некоторой точке хотя и наблюдается, но выражена слабо. Эти скопления часто весьма обширны по размерам и содержат мало гигантских эллиптических галактик. Здесь доминируют спиральные галактики и неправильные галактики типа IrrI.
Ярким примером иррегулярного скопления галактик является ближайшее к нам скопление галактик в созвездии Девы. Расстояние до него около 12 Мпс, а линейные размеры составляют почти 8 Мпс. Поэтому площадь, которую занимает это скопление на небе, весьма значительна: 40х400. Несмотря на неясность очертаний и неправильную форму скопления в Деве, галактики в нем обнаруживают концентрацию к центру. Сильнее это проявляется у эллиптических галактик, слабее у спиральных. Эту особенность следует рассматривать как подтверждение тяготения эллиптических галактик к скучиванию. Они чаще, чем спиральные, входят в скопления, доминируют в плотных скоплениях, а в иррегулярных неплотных скоплениях показывают большую концентрацию к центру.
При исследовании скоплений галактик в рентгеновском диапазоне с помощью приборов спутников "Ухуру" и "Ариэль" было сделано интересное открытие: около трети регулярных скоплений и примерно десятая часть иррегулярных скоплений заполнены горячим газом, излучающим преимущественно в рентгеновском диапазоне. Любое нагретое тело излучает электромагнитные волны, и чем больше температура тела, тем более коротковолновое излучение преобладает в его спектре. Газ в скоплениях имеет температуру более десяти миллионов градусов и поэтому излучает главным образом в рентгеновском диапазоне. Концентрация этого газа мала, около 1000 атомов водорода на 1 кубический метр, но общий объем его огромен. Поэтому полная масса газа сопоставима с массой всего видимого нами скопления!