РОЗДІЛ 7

СВІТНІСТЬ ГАЛАКТИК

7.1.До поняття світності

Світність (від англ. luminosity) галактики — повна потужність її випромінювання, тобто повна кількість енергії у певному частотному діапазоні, що випромінюється в одиницю часу з повної поверхні галактики. Залежно від діапазону частот випромінювання розрізняють оптичну світність, УФ-світність, ІЧ-світність, рентгенівську світність, радіосвітність.

Оптична світність змінюється в дуже широкому інтервалі — від декількох мільйонів світностей Сонця (L _ʘ) у найменших галактик до декількох сотень мільярдів L _ʘ для галактик-гігантів. Для оцінювання цю величину часто вважають пропорційною до загальної кількості зір у галактиці або до її повної маси. Світність галактик таких, як наша Галактика, становить декілька десятків мільярдів L _ʘ. Проте для однієї і тієї самої галактики вона може істотно розрізнятися залежно від діапазону спектра, в якому ведуться спостереження. Тому дуже важливу роль у вивченні галактик відіграють спостереження в різних інтервалах довжин хвиль (мультихвильові спостереження). Тип галактик змінюється при переході від одного спектрального діапазону до іншого — від радіохвиль до гамма-променів. Це пов’язано з тим, що основним у випромінювання галактик на різних довжинах хвиль є внесок об’єктів різної природи. У табл. 7.1 подано перелік частотних діапазонів та основні джерела випромінювання в цих діапазонах.

Таблиця 7.1. Основні джерела випромінювання Галактик в спектральних діапазонах

	Об’єкти, що дають основний внесок у випромінювання галактики	Примітка
Спектральний діапазон
Гамма	Активні ядра деяких галактик. Джерела одиночних коротких сплесків випромінювання, що пов’язані з компактними зорями (нейтронними зорями, чорними дірами)	Випромінювання галактик у цьому діапазоні рідко спостерігаються. Воно реєструється тільки за межею атмосфери Землі
Рентгенівський	Гарячий газ галактик і скупчень. Активні ядра деяких галактик. Окремі джерела, пов’язані з тісними подвійними зоряними системами з перетіканням речовини на компактну зорю	Випромінювання приймається тільки за межею атмосфери Землі
Ультрафіолето вий	Найгарячіші зорі (у галактиках, де відбувається зореутворення, це — блакитні надгіганти). Активні ядра деяких галактик	Випромінювання особливо сильне в галактиках з інтенсивним зореутворенням
Область видимого світла	Зорі з різною температурою. Світлі газові туманності	Більшість галактик випромінюють основну енергію
Ближній інфрачервоний	Найхолодніші зорі (червоні надгіганти, червоні гіганти, червоні карлики)	Світність галактики найточніше характеризує повну масу зір галактики
Далекий інфрачервоний	Міжзоряний пил, нагрітий випромінюванням зір. Активні ядра і навколоядерні області деяких галактик	Випромінювання особливо сильне в галактиках з інтенсивним зореутворенням. Реєструється тільки за межею атмосфери Землі
Радіо	Високоенергетичні електрони в міжзоряному магнітному полі. Холодний (атомарний, молекулярний) міжзоряний газ, що випромінюється на певних частотах. Активні ядра деяких галактик	Випромінювання дає основну інформацію про холодний міжзоряний газ галактики і про магнітні поля в міжзоряному просторі

Міра світності галактики — їїабсолютна зоряна величина:

де значення М₀, L₀ залежать від вибраної фотометричної системи. Абсолютна величина обчислюється за видимою величиною:

де фотометрична відстань d_L (див. розд. 5) вимірюється у мегапарсеках.