Эволюция и экология галактических процессов

Эволюция и экология галактических процессов

потоком с одного места на другое, только если и сами эти частицы

перемещаются. Но при больших скоростях возникает новое явление –

турбулентность: вихри взаимодействуют между собой, обмениваясь

энергией, дробятся на движения меньших масштабов или сливаются,

образуя вихри больших масштабов. Каждый элемент среды в таком

случае участвует сразу в двух движениях: в общем расширении с хаб-

бловской скоростью и в хаотическом вихревом движении со случай-

ной скоростью. Наложение разных участков среды вызывает либо

разряжения, либо сгущения. В эпоху рекомбинации превращение ве-

щества из ионизированного в нейтральное освобождает частицы от

связи с фотонами излучения, и из-за этого довольно резко падает

скорость звука в среде: от значения, близкого к скорости света, она

уменьшается до нескольких километров в секунду. Скорости же пер-

вичных вихрей должны быть в эту эпоху по крайней мере в 100 раз

больше последней величины. Поэтому вихревые движения из дозву-

ковых, какими они были с самого начала, становятся в ходе рекомби-

нации сверхзвуковыми. Таким образом порождаются ударные волны,

способные сжимать газ, более того, могут возникать довольно плот-

ные тела [11, с. 60–78].

Догалактические возмущения формируются в виде совокупности

слабых сгущений газа, облаков, каждое из которых начинает приобре-

тать скорость, добавочную к скорости взаимного космологического

разбегания первичного вещества. Особый интерес представляют ситу-

ации, когда имеет место столкновение облаков, при котором возникает

слой сжатого газа с такими явлениями, как скачки плотности, скорости

и температуры. Ударная волна — особый тип такого скачка, при кото-

ром меняется перпендикулярная фронту компонента скорости, а каса-

тельная остается неизменной. Если набегающий на фронт ударной

волны поток безвихревой, то при пересечении фронта он перестраива-

ется и может стать вихревым. При нецентральных столкновениях га-

зовых масс материал каждого облака не только сминается, но еще и

скользит вдоль поверхности, отделяющей одно облако от другого. Та-

кой разрыв касательной скорости (тангенциальный) не может долго

существовать и распадается со временем. Скорости исходного сколь-

зящего тангенциального движения дают начало вихревым скоростям в

слое сжатого газа.

Природу этой гидродинамической неустойчивости можно пред-

ставить как скачок касательной скорости двух соседних слоев, как

тангенциальный разрыв, вихрь, сосредоточенный в плоскости, кото-

рый возникает из первоначально безвихревого движения облаков мо-

лекулярного газа, когда сверхзвуковое столкновение этих облаков

порождает неэволюционный (вызванный внешней причиной, а не

собственной эволюцией движения) гидродинамический разрыв. Речь