Пылевая материя в Галактике

Кроме газа, в пространстве между звездами имеются пылинки. Размеры их очень малы (радиусы порядка 10″* —10~⁵ см) и располагаются пылинки на значитель­ных расстояниях друг от друга; среднее расстояние меж­ду пылинками-соседями, даже около плоскости Галакти­ки, где они располагаются теснее всего, составляет около ста метров.. Поэтому средняя плотность пылевой мате­рии еще ниже, чем средняя плотность межзвездного га­за. Общая масса пылевой материи Галактики примерно в 100 раз меньше общей массы газа и, следовательно, в 5000—10000  раз  меньше  общей  массы  всех  звезд.

Поэтому динамическая 1моль пыли в Галактике весьма не­значительна. Основная ее роль фотометрическая, состоя­щая в том, что пылевая материя дает астрономам изучать Галактику и внегалактические объекты. Благо­даря ней Вселенная погружена в серый туман. В обыч­ном тумане близкие предметы видны хорошо, на их ви­димость туман почти не влияет, а далекие предметы скрыты непроницаемой завесой; так и в Галактике близ­кие звезды почти не испытывают поглощения света, а да­лекие ослабляются сильно. Как в тумане желтые и крас­ные фонари видны на больших расстояниях, чем белые фонари той же яркости (в Манчестере, городе туманов, уличное освещение оранжевого цвета), так и в Галакти­ке пылевая материя сильнее поглощает голубые и синие лучи, чем желтые и красные, и свет белых звезд ослаб­ляется сильнее света оранжевых и красных звезд. Как в тумане мы не видим света мощного прожектора, нахо­дящегося на расстоянии 1 км, но ясно наблюдаем высо­ко стоящую на небе Луну, удаленную от нас на 380 ООО км, так и в Галактике свет звезды, лежащей в галактической плоскости и удаленной от нас на расстоя­ние в 3 кпс, ослаблен намного сильнее, чем свет шаро­вого скопления, наблюдаемого на большом удалении от плоскости Галактики и находящегося на расстоянии 30 кпс. Это объясняется тем, что как туман стелется у поверхности Земли, так и пылевая материя сконцент­рирована в плоскости Галактики. В направлениях, со­ставляющих значительный угол с этой плоскостью, влия­ние пылевой материи дальше некоторого сравнительно небольшого расстояния уже не усиливается.

В некотором отношении туман, в который погружена  Галактика, существенно (учитывая  интересы астрономов—в худшую сторону) отличается от тумана, который мы наблюдаем на Земле. Отличие, состоит в том, что вся масса пылевой материи имеет крайне неоднородную структуру. Она не распределена гладким слоем, а собрана в отдельные облака различной формы и размеров. Поэтому поглощение света в Галактике носит, так сказать, пятнистый характер. Это весьма усложняет возможность учитывать поглощение, вносить за него поправки.

Если бы поглощение света отсутствовало, можно бы­ло бы, определив спектральный класс звезды и измерив ее видимую звездную величину, вычислить расстояние до нее. В самом деде, по спектру звезды можно опреде­лить не только спектральный класс, но и последователь­ность, к которой она принадлежит. Тогда по диаграмме спектр — светимость определяется абсолютная звездная величина звезды, после чего по формуле можно вычислить расстояние. Определяемые таким спо­собом расстояния называются фотометрическими.

Однако формула выведена в предположении, что межзвездное пространство абсолютно прозрачно. В этой формуле т означает ту видимую звездную величину, ко­торую имела бы звезда, если бы в межзвездном прост­ранстве полностью отсутствовало поглощение света. Но мы наблюдаем видимую звездную величину, искаженную поглощением света. Чтобы все-таки использовать форму­лу, нужно сначала исправить наблюденную види­мую звездную величину за поглощение света. К сожа­лению, это исправление выполняется неуверенно из-за неоднородности поглощения света, и чем больше расстоя­ние, чем в среднем больше поглощение света, тем больше относительная ошибка в определении расстояния. Особен­но неточны фотометрические расстояния до звезд, нахо­дящихся близ плоскости Галактики, так как в их направ­лениях поглощение света особенно значительно.

В среднем звезда, находящаяся на расстоянии 1 кпс и лежащая в галактической плоскости, ослабляется на 2^т. Это означает, что если бы не учитывали поглоще­ния света и оценивали расстояние по формуле , то получили бы вместо 1 кпс ошибочное расстояние 2,5 кпс.

По пятнистому характеру поглощения света можно оценить среднюю величину поглощения, вызываемого од­ним пылевым облаком. Для этого В. А. Амбарцумян раз­вил изящную теорию. Оказалось, что одно пылевое обла­ко в среднем ослабляет свет звезды на 0^т,25—0^т,30,

Пылевая и газовая материи в Галактике обычно пе­ремешаны, но пропорции их в различных местах различ­ны. Встречаются газовые облака с очень небольшой примесью пыли и облака, в которых пыль преобладает. Для обозначения рассеянной в Галактике материи — газа, пыли, и смеси газа и пыли — употребляется общий тер­мин «диффузная материя»,