Припливна сила галактики — припливна сила, що діє на об'єкти, які перебувають під дією гравітаційного поля галактики. Припливні сили галактик, зокрема, відіграють важливу роль у зіткненнях галактик, руйнуванні карликових галактик та галактик-супутників, утворенні зоряних потоків, а також розпаді хмари Оорта Сонячної системи.
Зіткнення галактик
Припливні сили залежать від градієнта гравітаційного поля, а не від його сили, тому їхній вплив зазвичай обмежується безпосередніми околицями галактики. Дві великі галактики, які зіштовхуються або проходять одна поблизу одної, зазнають дуже сильних припливних збурень, що часто створюють найефектніші візуальні приклади дії галактичних припливів.
Дві взаємодіючі галактики рідко зіштовхуються лоб у лоб, тому припливні сили деформують кожну галактику вздовж осі, спрямованої приблизно до збурювача і від нього. Під час короткочасного обертання двох галактик одна навколо одної ці деформовані області, відтягнуті від основної частини кожної галактики, зсуваються внаслідок диференціального обертання галактики та викидаються в міжгалактичний простір, утворюючи припливні хвости. Такі хвости зазвичай сильно викривлені. Якщо хвіст виглядає прямим, то, ймовірно, його спостерігають з ребра. Зорі та газ, з яких складаються хвости, були вирвані з галактичних дисків (або інших периферійних областей) однієї чи обох галактик, які легко деформуються, а не з гравітаційно зв'язаних центрів галактик. Два дуже помітні приклади зіткнень, які породили припливні хвости, — це галактики Мишки та галактики Антени.
Подібно до того, як Місяць створює два водні припливи на протилежних боках Землі, припливні сили галактики утворюють два рукави в галактиці-компаньйоні. Якщо збурена галактика має масу, рівну або меншу за масу свого партнера, формується великий хвіст. Якщо ж вона значно масивніша за галактику-збурювач, то задній рукав буде відносно незначним, а передній рукав, який іноді називають мостом (), стане помітнішим. Припливні мости зазвичай важче розрізнити, ніж припливні хвости: по-перше, міст може бути поглинутий галактикою, тому він залишається видимим протягом коротшого часу, ніж типовий великий хвіст. По-друге, галактиці легше його затулити. Разом ці ефекти можуть ускладнювати визначення того, де закінчується одна галактика й починається інша. Ще рідше трапляються припливні петлі (), коли хвіст з'єднується зі своєю батьківською галактикою на обох кінцях.
Взаємодія із супутниками
Оскільки припливні ефекти є найсильнішими в безпосередній близькості до галактики, галактики-супутники особливо часто зазнають їхнього впливу. Така зовнішня сила може породжувати в супутнику впорядковані рухи, що призводять до великомасштабних спостережуваних ефектів: внутрішня структура та рухи карликової галактики-супутника можуть суттєво змінюватися під дією галактичних припливних сил, які спричиняють обертання (подібно до припливів в океанах Землі) або аномальне співвідношення маси до світності. Галактики-супутники також можуть зазнавати того самого «припливного обдирання» (), що й під час зіткнень галактик, коли зорі та газ вириваються з периферійних областей галактики й можуть бути поглинуті її компаньйоном. Карликова галактика M32, супутник галактики Андромеди, могла втратити свої спіральні рукави внаслідок припливного обдирання, тоді як високий темп зореутворення в її ядрі може бути наслідком спричинених припливними силами рухів решти молекулярних хмар. (Оскільки припливні сили можуть перемішувати та стискати міжзоряні газові хмари всередині галактик, вони спричиняють інтенсивне зореутворення в малих супутниках.)
Механізм обдирання є таким самим, як і між двома галактиками співставних мас, хоча відносно слабке гравітаційне поле забезпечує вплив лише на галактику-супутник, а не на галактику-господаря. Якщо супутник дуже малий порівняно з господарем, утворені припливні хвости уламків, імовірно, будуть симетричними та рухатимуться майже тією самою орбітою, фактично простежуючи шлях супутника. Однак якщо супутник є достатньо великим — зазвичай понад одну десятитисячну маси свого господаря, — його власна гравітація може впливати на хвости, порушуючи симетрію та прискорюючи їх у різних напрямках. Структура, що утворюється внаслідок цього, залежить як від маси та орбіти супутника, так і від маси та будови гіпотетичного галактичного гало навколо господаря; вона може слугувати засобом дослідження гравітаційного потенціалу темної матерії таких галактик, як Чумацький Шлях.
Після багатьох обертів навколо батьківської галактики, або якщо орбіта проходить надто близько до неї, карликова галактика-супутник зрештою може бути повністю зруйнована, утворивши припливний потік зір і газу, що огортає більшу галактику. Припускають, що диски газу та зір навколо деяких галактик, зокрема галактики Андромеди, можуть бути результатом повного припливного руйнування (і подальшого злиття з батьківською галактикою) карликової галактики-супутника.
Вплив на об'єкти всередині галактики
Припливні ефекти також проявляються всередині галактики, впливаючи на формування зір і планетних систем. Зазвичай гравітація зорі домінує в межах її планетної системи, і лише прольоти інших зір можуть створювати помітні збурення. Однак на зовнішніх околицях системи гравітація зорі слабша, і галактичні припливи можуть відігравати важливу роль. У Сонячній системі хмара Оорта, джерело більшості довгоперіодичних комет, розташована саме в цій перехідній області, простягаючись до радіуса понад один світловий рік. На таких відстанях градієнт гравітаційного поля Чумацького Шляху може деформувати хмару Оорта, розтягуючи її в напрямку галактичного центру та стискаючи вздовж двох інших осей. Також гравітаційне поле Чумацького Шляху може допомагати зменшувати перигелійну відстань деяких далеких планетезималей і спрямувати їх до Сонця та планет. Припускають, що галактичні припливні сили також могли сприяти формуванню хмари Оорта, збільшуючи перигелії планетезималей з великими афеліями. Це свідчить про те, що наслідки галактичних припливних сил є доволі складними та значною мірою залежать від поведінки окремих об'єктів у планетній системі. Проте сукупний ефект може бути досить значним: до 90 % усіх комет, що походять із хмари Оорта, можуть бути результатом дії припливних сил Галактики.
Примітки