Недавні дослідження астрономів спростували розхожу уявлення про галактиках як про незмінних і вкрай стабільних структурах. Виявляється, вони постійно змінюються, борючись з ентропією, і тим самим самі наводять лад всередині себе. Це триває як мінімум останні 8 мільярдів років. Раніше вчені просто "відбраковують" мінливі галактики.

Найближчу до нас галактику з античних часів люди бачать неозброєним, але пильним оком як слабке туманна плямочка. Вона увійшла до каталогу Месьє під назвою М31, в новому галактичному каталозі NGC 224, а найдавніше опис датується 946 роком - це каталог нерухомих зірок перської астронома стародавності Ас-Суфі! Перше телескопічні спостереження цього об'єкта здійснив німецький астроном С. Маріус в 1512 році, а продовжив його Ст. Гершель вже в 1785 році, коли вперше побачив червонувату область в центрі світлого плями. Тепер це називають ядром галактики.

У 1864 році за спектром М31 дослідник У. Хаггінс зробив цілком правильний висновок, що він не схожий на спектри туманностей, а належить безлічі зірок, з яких складається об'єкт М 31. Тепер ми знаємо, що їх там міститься близько трильйона! Перший "фотопортрет" туманності Андромеди отримав В. Робертс в 1887 році, він побачив спіральну структуру об'єкта, але політ його фантазії не був співмірний величі галактики М31: дослідник припустив, що це формується подібність Сонячної системи!

Зараз про цю величезній галактиці відомо багато цікавого. Є відомості про її ядрі, оточеному яскравим зоряним диском, про чорній дірі галактичного центру, про спіральних рукавах і кульових скупченнях зірок, про наднової SN 1885А, про посилення рентгенівського світіння в XXI столітті, а також про те, що через 3-4 мільярди років вона зіткнеться з нашою Галактикою - ще при житті нашого Сонця.

В наш час спостереження галактик стали набагато більш досконалі, місії космічного базування здійснюють дослідження широкомасштабними і досить витонченими методами. Хоча строки проведення сучасних спостережень - це кінець XX і початок XXI століття, але сучасні дані відразу обрушили стійкий науковий міф про непорушною структурою галактичних утворень, стійкою протягом вселенських мільярдів років. Усвідомлення гігантських масштабів цих об'єктів у свій час породило стійку впевненість у тому, що вони стабільні і довгострокові. Однак зараз експериментальні дані дають інше напрям думок вчених щодо сутності галактичних перетворень!

Співробітники Центру космічних польотів імені Годдарда, найбільшої лабораторії НАСА, сформулювали висновки наступним чином. Розповідає космолог Сьюзен Кэссин: "Астрономи думали, що дисковидні галактики з близьких нам районів Всесвіту взяли свою нинішню форму близько 8 мільярдів років тому і потім майже не змінювали її. Тенденція, яку ми спостерігали під час цьогорічного дослідження, показує прямо протилежне: галактики постійно і стійко змінювалися протягом цього періоду". Таким чином, галактики мінливі і динаміка їх перетворень практично безперервною. Ось в цьому відчуваємо зміну парадигми у поданні про властивості найбільших утворень у Всесвіті, тобто галактиках.

Потрібно зауважити, що всі галактики були типизированы, тобто розсортовані за характерними ознаками. Їх визначають як еліптичні, спіральні, неправильні, лінзовідние (вони ж дисковидні), і розділяють на підкласи типах. У дисковидных галактиках явно виражені процеси зореутворення, це характерно і для Чумацького шляху, і для Андромеди. Вони мають чітко виражене ядро, в якому концентрується значна частина маси, а навколо нього обертається дисковидна структура периферії галактики, в якій видно спіральні "рукава".

Мабуть, у ранній фазі будови Всесвіту все було не так: зірки не зверталися навколо центру, як наше Сонце, яке зараз методично обходить навколо центру Чумацького шляху. Світила тоді летіли досить довільним траєкторіях, а галактичний обертальний момент кількості руху сформувався з плином часу. Тоді рух зірок прийняло один напрямок і стало впорядкованішим обертальним. Вчені вважають, що сталося це врегулювання значно пізніше, ніж передбачалося раніше.

Маса галактики грала головну роль в подіях: чим більше вона, тим швидше галактика еволюціонувала, перетворюючись в упорядковану обертову дисковидную структуру. Найбільш масивні з них вже в ранньому віці 6-7 мільярдів років сформували диск з периферією, регулярно обертається навколо центрального ядра. З часом швидкість обертання периферійних областей галактик наростала, і тоді відбувалася усереднення крайових компонентів: зменшувалася кількість невпорядкованих структур, а рух в них зірок і газових хмар впорядковувалося, підпорядковуючись загальній тенденції.

Астрономи знайшли пояснення усталеним уявленням про впорядкованості структур галактик для періоду часу близько 8 мільярдів років тому. Це відноситься до галактик, мають червоне зміщення, яке дорівнює z = 1. При дослідженні морфології даних об'єктів выбраковывали і відкидали всі ті галактики, які не виявляли впорядкованості - їх вважали нетиповими винятками. Цікаво, що таких іноді могло бути навіть більше, ніж об'єктів, відповідних правил. Штучний добір "правильні" галактик демонстрував впорядкованість дисків вже при z = 1 і приводив до помилкових висновків про стабільність. А за динамічні варіації відповідали галактики-"виключення", які відбраковувалися за нетиповість.

Виключивши таку фільтрацію галактичних об'єктів, вчені досліджували руху зірок у 544 галактиках за проектом Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2) Galaxy : Redshift Survey за допомогою космічного телескопа "Хаббл" та подвійного 10-метрового наземного телескопа Обсерваторії Кека, що знаходиться на Гавайських островах. Було виявлено, що не лише 8 мільярдів років тому, але навіть і 2 мільярди років тому галактики продовжували процес формування впорядкованих дисків з їх обертанням навколо ядер.

Ймовірно, що ці результати застосовні в загальному випадку, і це може означати, що і наша Галактика мала подібну історію формування. Можна припускати, що Чумацький шлях у початковій фазі формування почасти мав хаотичний рух первісного зоряного населення, а потім після подій злиття, істотно збільшили масу нашої Галактики, в ній поступово склалася вищеописана регуляризация руху периферійній частині зірок. Зростання маси Галактики проявилося у створенні порядку в обертальному русі периферії навколо галактичного центру.