Еволюція і будова галактик
Після Великого Вибуху щільність речовини у Всесвіті була неоднорідною. Місцями утворювалися згустки, "млинці". Вони повільно оберталися. Усередині них утворювалися вихори, схожі на вири. Їх діаметр сягав ста і більше тисяч світлових років. Зараз ці системи називають протогалактиками, тобто зародками галактик. Незважаючи на свої неймовірні розміри, вихори протогалактик були всього лише незначною частиною сверхгалактік і за розміром не перевищували одну тисячну сверхгалактики. Сила гравітації утворювала з цих вихорів системи зірок, які ми зараз називаємо галактиками. Деякі з галактик досі нагадують гігантське завихрення.
В результаті сили тяжіння дуже повільно обертається вихор стискався в кулю або кілька сплюнути еліпсоїд. Розміри такого правильного гігантського водневого хмари були від декількох десятків до декількох сотень тисяч світлових років.
Астрономічні дослідження показують, що швидкість обертання завихрення визначила форму галактики, що народилася з цього вихору. Висловлюючись науковою мовою, швидкість осьового обертання визначає тип майбутньої галактики.
З повільно обертаються вихорів виникли еліптичні галактики, в той час як з швидко обертаються народилися сплющені спіральні галактики.
Протогалактіка, яка взагалі не оберталася, стає родоначальницею кульової галактики.
Протогалактіка стискалася і щільність водню в ній зростала. Як тільки щільність досягала певного рівня, почали виділятися і стискається згустки водню. Народжувалися Протозірки, які пізніше еволюціонували в зірки. Народження всіх зірок у кульовий або злегка плескатої галактиці відбувалося майже одночасно. Цей процес тривав відносно недовго, приблизно сто мільйонів років. Це означає, що в еліптичних галактиках всі зірки приблизно однакового віку, тобто дуже старі. В еліптичних галактиках весь водень було вичерпано відразу ж на самому початку, приблизно в першу соту існування галактики. Протягом наступних 99 сотих цього періоду зірки вже не могли виникати. Таким чином, в еліптичних галактиках кількість міжзоряної речовини мізерно.
Спіральні галактики, в тому числі і наша, складаються з дуже старої сферичної складової (в цьому вони схожі на еліптичні галактики) і з більш молодий плоскої складової, що знаходиться в спіральних рукавах. Між цими складовими існує кілька перехідних компонентів різного рівня сплюснутости, різного віку і швидкості обертання. Будова спіральних галактик, таким чином, складніше і різноманітніше, ніж будова еліптичних. Спіральні галактики крім цього обертаються значно швидше, ніж галактики еліптичні. Не слід забувати, що вони утворилися з швидко обертаються вихорів сверхгалактики. Тому в створенні спіральних галактик брали участь і гравітаційна і відцентрова сили.
Якби з нашої галактики через сто мільйонів років після її виникнення (цей час формування сферичної складової) вивітрився весь міжзоряний водень, нові зірки не змогли б народжуватися, і наша галактика стала б еліптичної.
Але міжзоряний газ в ті далекі часи не зник, і, таким чином гравітація і обертання могли продовжувати будівництво нашої та інших спіральних галактик. На кожен атом міжзоряного газу діяли дві сили - гравітація, притягає його до центру галактики і відцентрова сила, що виштовхує його у напрямку від осі обертання. В кінцевому підсумку газ стискався у напрямку до галактичної площини.
В даний час міжзоряний газ сконцентрований до галактичної площини в дуже тонкий шар. Він зосереджений насамперед у спіральних рукавах і являє собою плоску або проміжну складову, названу зоряним населенням другого типу.
На кожному етапі сплющивания міжзоряного газу в усе більш тоншає диск народжувалися зірки. Тому в нашій галактиці можна знайти, як старі зірки, що виникли приблизно десять мільярдів років тому, так і зірки народжені нещодавно в спіральних рукавах, в так званих асоціаціях і розсіяних скупченнях.
Можна сказати, що чим більше сплющена система, в якій народилися зірки, тим вони молодші. Всесвіт розвивається і в наш час. У спіральних галактиках народжуються і вмирають зірки. Всесвіт продовжує розширюватися.
І це розширення призводить до того, що галактики рухаються. Іноді зустрічаються навіть т.зв. взаємодіючі галактики. Термін "взаємодіючі галактики" був запропонований радянським астрономом Б.А.Воронцовим- Вельяміновим (1980 г.). Найчастіше ці незвичайні зоряні системи є членами пар або тісних груп, тобто вони взаємодіють один з одним.
Взаємодіючі галактики - це не випадково зустрілися зоряні системи, а тісні пари, пов'язані спільним походженням. Гравітаційні поля цих систем створюють приливні сили, які спотворюють форму галактик і їх внутрішню структуру. Взаємодія, в кінці кінців, призводить до зближення систем і подальшого злиття. Астрономи відкрили, що в деяких галактиках видно подвійні ядра, протяжні зоряні корони, що говорить про можливе злиття систем.
Взаємодія грає дуже велику роль в еволюції зоряних систем. У цей час спостерігається спалах зореутворення, під час якої народжуються сотні мільйонів зірок. Існують "галактики-канібали", які, будучи більш масивними, руйнують невеликі галактики. Астрономи припускають, що мільярди років тому взаємодія і злиття галактик відбувалося значно частіше, до теперішнього часу вони вже встигли злитися в єдині системи.
Нашу Галактику можна віднести до числа слабо взаємодіючих галактик. Вона відчуває гравітаційний вплив з боку близьких супутників - Великого і Малого Магелланових Хмар. Вплив нашої Галактики трохи сильніше, і поступово Магелланові Хмари руйнуються. Через кілька мільярдів років Магелланові Хмари увійдуть в нашу систему і зіллються з нею.