Эпоха галактик

Дальнейшая эволюция Вселенной связана с образованием галактик и звезд. В истоке этого образования лежит механизм самоорганизации неравновесных систем. Вселенная периода образования галактик потеряла свою однородность. Точно неизвестно, что вызвало эти неоднородности, но ясно, что, если бы они не существовали, не было бы галактик. С течением времени гигантские клубы вещества под действием взаимного притяжения частиц слали уплотняться. Под действием сжатия они начали все быстрее и быстрее вращаться, подобно тому, как фигурист ускоряет вращение, прижимая руки к корпусу. Сжатие и вращение приводило к дальнейшему уплотнению и нарастанию неоднородностей. Сформировались протогалактики и протозвезды.

Предполагается, что протогалактики представляли собой гигантские газовые облака, масса которых намного превосходила массу позднейших галактик. Внутри этих скоплений под действием гравитации рождалось колоссальное количество звезд, периодически вспыхивали сверхновые звезды. В результате этих процессов в протогалактиках образовался ураган раскаленных газов. В 70-х годах нашего столетия был предложен механизм объяснения дальнейшего структурирования галактик и звезд второго поколения на основании комбинированного действия газодинамических, магнитодинамических, электромагнитных, гравитационных и других факторов. Эта гипотеза позволяет удовлетворительно объяснить спиральную структуру многих галактик, скорости их вращений вокруг центров масс, распределение в них масс вещества.

Механизм дальнейшего нуклеосинтеза, приводящий к образованию тяжелых элементов внутри звезд, был предложен английским физиком Ф.Хойлом(род. в 1915 г.). Он указал на возможность реакции объединения трех ядер гелия в ядро углерода (атомный номер 12). Расчеты Хойла были подтверждены американским экспериментатором У.А.Фаулером (род. 1911 г.). Согласно современным представлениям, тяжелые элементы возникли в звездах типа красных гигантов, где возможно образование элементов вплоть до железа. Образование еще более тяжелых элементов идет уже с поглощением энергии. Гипотеза Хойла требует ряда уточняющих экспериментальных данных, которыми современная наука пока не располагает.

В результате становления галактик и звезд второго поколения радикально меняется облик Вселенной: образуется достаточно богатый набор химических элементов, открывается возможность образования еще большего количества молекул и различных химических их соединений. На первый план в эволюционном процессе выходят электромагнитные силы, ответственные за нарастание разнообразия во Вселенной.