31
диске галактики. Согласно волновой теории образова-
ния спиральных ветвей дифференциальное вращение
галактики не должно разрушать спиральную структу-
ру, так как в отличие от звездного диска спиральный
узор вращается с постоянным периодом, подобно ри-
43
еунку на твердой поверхности волчкд. Прц. этом и звез-
ды, и газ движутся относительно спиральных ветвей,
периодически проходя через фронт волны. На движе-
ние звезд такое прохождение сказывается мало: их
плотность в спиральной ветви становится лишь чуть-
чуть (на несколько процентов) выше. Иное дело —меж-
звездный газ. Его можно рассматривать как сплошную,
легко сжимающуюся среду, плотность которой при про-
хождении через «гребень» волны должна резко возра-
стать. Здесь и кроется ответ на вопрос о том, почему
спиральные ветви — место рождения звезд. Ведь сжа-
тие межзвездного газа способствует его быстрой кон-
денсации в облака, а затем и в звезды.
Процесс прохождения газа через спиральную ветвь
неоднократно рассматривался теоретически. Результаты
расчетов показывают, что, когда газ «входит» в спи-
ральную ветвь, его плотность и давление резко возра-
стают (в некоторых случаях возникает ударная волна),
и происходит быстрое разбиение газа на две фазы:
плотную, но холодную (облака) и разреженную, но с
температурой 7—9 тыс. градусов (межоблачная среда).
Если масса облаков велика — несколько сотен масс
Солнца, то внешнее давление горячей среды может
сжать их настолько, что облака станут гравитационно
неустойчивыми и смогут сжиматься (до образования
звезд). Одновременно и независимо действует и другой
механизм увеличения плотности газа. Он связан с тем,
что межзвездный газ в магнитном поле галактики об-
разует неустойчивую систему. Газовые облака как бы
«соскальзывают» по силовым линиям магнитного поля,
опускаясь к самой плоскости звездного диска — в так
называемые «потенциальные ямы». Там они скаплива-
ются и сливаются в большие газовые комплексы, где
и происходит образование звезд. Эти комплексы газа,
нагретые звездами, и создают клочковатый вид спира-
лей в галактиках, богатых межзвездным газом.
Появившиеся в результате этих процессов звезды
продолжают свое движение по галактике с теми ско-
ростями, которыми обладал породивший их газ, и по-
степенно— за десятки миллионов лет —выходят из
спиральной ветви. Но за это время самые яркие звез-
ды уже успевают постареть и перестают излучать мно-
го энергии («погаснут» и газовые облака, светившиеся
благодаря этим звездам). Поэтому мы почти всегда на-
44
блюдаем яркие звезды и горячий межзвездный газ
именно в спиральных ветвях, а не по всей галактике.
Более того, эти объекты (а также темные «прожилки»
пыли, появление которых, по-видимому, связано со сжа-
тием газа) концентрируются не просто к спиральным
ветвям, а к их внутренней стороне — как раз там, где,
согласно волновой теории, ожидается «вхождение» газа
в волну уплотнения и его сжатие.