Эволюция и экология галактических процессов

Эволюция и экология галактических процессов

ство для формирования самых старых звезд [13]. Вследствие того, что

меняются температура, давление, плотность, среда не может покоиться,

когда в ней действует ничем не уравновешенная сила тяготения, такое

состояние неустойчиво. Процесс космической фрагментации и форми-

рования космических систем регулируется механизмами гравитацион-

ной, адиабатической и энтропийной неустойчивости. Изначально сла-

бое отклонение от общей плотности среды самопроизвольно усиливает-

ся, т. е. имеет место расширение с замедлением. Первыми оторвались от

космологического расширения огромные массы вещества, сравнимые с

массами скоплений и сверхскоплений галактик, затем развивался про-

цесс дробления этих масс и возникала иерархия объектов.

Элементами галактических структур служили слабые, расплывча-

тые нерегулярные среды, которые в физике принято называть малыми

возмущениями. Их образованию предшествовали микроскопические

отклонения от однородности и изотропии, которые существовали изна-

чально, возможно, в результате процесса выделения четырех сил-

взаимодействий из одной силы-сингулярности. Сначала неоднородно-

сти плазмы были как бы вморожены в «невозмущенный» фон излуче-

ния, они не рассасывались и не усиливались в течение первого милли-

она лет. В самых малых по размеру возмущениях происходит посте-

пенное распыление сгущений плазмы, но таким путем могут исчезнуть

сгущения лишь с массой около одной массы Солнца, все остальные,

большего масштаба, неизменны. В результате рекомбинации от преж-

них энтропийных возмущений остаются сгущения нейтральных ато-

мов, которые теперь могут беспрепятственно усиливаться гравитаци-

онной неустойчивостью. Для этого нужно лишь одно условие — что-

бы размер возмущения превышал джинсову длину (критический

размер, при котором силы тяготения и давления, или упругости среды,

сравнимы друг с другом). Джинсова длина резко падает, и в области

сравнимого с ней размера содержится около миллиона солнечных

масс. Лишь подобным сгущениям по силам выделиться и обособиться

от общего космологического расширения. Гравитационная неустойчи-

вость превращает эти сгущения в довольно плотные облака, имеющие

более или менее сферическую форму, дальнейшая их эволюция сопро-

вождается постепенным охлаждением, выделением отдельных сгуще-

ний — протозвезд и звездных скоплений — галактик. Когда при не-

большом превышении размера сгущения над джинсовой длиной гра-

витация преобладает, но давление еще существенно, сгущение

принимает более или менее сферическую форму.

Существует несколько эволюционных схем последовательности

событий, которые привели к наблюдаемой космической структуре

вещества.

Согласно одной из них, процесс предполагает рождение звезд и га-

лактик из межгалактического молекулярного облака, затем обособив-