Межгалактическая среда

Межгалактическая среда

Межгалактическая среда — это газ, излучение, космические лучи, магнитные поля, нейтрино и другая материя, находящиеся в пространстве вне галактик. Межгалактическая среда чаще всего непосредственно не наблюдается, и о её существовании и свойствах судят по косвенным данным. Межгалактический газ, согласно теоретическим исследованиям, является остатком того вещества, из которого в прошлом сформировались галактики. Выводы о плотности межгалактической среды имеют важное космогоническое значение: со средней плотностью вещества во Вселенной связан ход последующего её развития. О верхнем пределе плотности межзвёздного вещества судят по тому факту, что в спектрах небесных светил отсутствуют те или иные линии излучения и поглощения, обусловленные физическими процессами в межгалактической среде, которые при иных условиях должны были бы наблюдаться. Так, отсутствие поглощения в радиолинии 21 см позволяет вычислить предельное значение плотности нейтрального водорода на сравнительно небольших расстояниях от нашей Галактики. Более жёсткую оценку плотности получают, анализируя причины отсутствия линии поглощения La в спектре далёких квазаров (r < 10-35 г·см-3); эта оценка относится к большим расстояниям и, следовательно, к эпохе, когда Вселенная была в 3—4 раза моложе, чем сейчас. Низкая плотность атомов водорода означает, что газ в ту эпоху был сильно ионизован и, по-видимому, имел температуру порядка 105 K. Выводы о плотности межгалактической среды можно сделать также на основе изучения аккреции (захвата) этой среды скоплениями галактик, движения радиоизлучающих выбросов и по другим косвенным данным. Наличие газа внутри некоторых скоплений галактик предполагается для объяснения устойчивости таких скоплений. С теоретической точки зрения нельзя исключить возможность того, что существенную часть межгалактической среды составляют нейтрино малой энергии, которые нельзя обнаружить современными средствами.

Нагрев межгалактической среды производился, по-видимому, космическими лучами и рентгеновским излучением от радиогалактик, квазаров, от формирующихся галактик. Существенными могли быть ударные волны, распространяющиеся от конденсирующихся газовых масс, в период образования скопления галактик. Ионизация горячего газа могла поддерживаться ультрафиолетовым и рентгеновским излучением различных молодых объектов. С течением времени температура и ионизация газа, по-видимому, уменьшаются.

Излучение в межгалактической среде включает в себя прежде всего реликтовый фон с температурой около 3 K и излучение галактик, квазаров и самой межгалактической среды во всех диапазонах. Последнее позволяет оценить верхний предел плотности ионизированного водорода. Данные о космических лучах и о магнитном поле в межгалактической среде пока весьма неопределенны, но известно, что так называемых релятивистских электронов (электронов, движущихся со скоростями, близкими к скорости света) в межгалактической среде значительно меньше, чем в Галактике, так как иначе они давали бы заметное излучение при взаимодействии с фотонами межгалактической среды. Плотность метагалактических нейтрино оценить пока нельзя.

Ссылки

• Космология

Литература

• Воронцов-Вельяминов Б. А., Внегалактическая астрономия, М., 1972;
• Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1968.
• БСЭ