Млечный путь

Когда-то все думали, что центром Мира является Земля. Со временем такое мнение признали ошибочным и стали считать центром всего Солнце. Но затем выяснилось, что и светило, дающее жизнь всему живому на голубой планете, отнюдь не центр космического пространства, а только крошечная песчинка в безбрежном океане звёзд. Сам же океан не так огромен, как кажется с Земли, а представляет из себя только малую часть Вселенной, которая бесконечна. Но и она, по всей видимости, составляет небольшую толику какого-то ещё более огромного и величайшего образования, находящегося за пределами разума и воображения.

Обозримый человеческим глазом Космос включает в себя мириады звёзд. Все они объединяются в огромную звёздную систему, которая называется очень красиво и интригующе – Млечный путь. С Земли это небесное великолепие наблюдается в виде широкой белесой полосы, тускло светящейся на небесной сфере.

Она тянется через всё северное полушарие и пересекает созвездия Близнецов, Возничего, Кассиопеи, Лисички, Лебедя, Тельца, Орла, Стрелы, Цефея. Опоясывает южное полушарие и проходит через созвездия Единорога, Южного креста, Южного Треугольника, Скорпиона, Стрельца, Парусов, Циркуля.

Если же вооружиться телескопом и взглянуть через него на ночное небо, то картина будет уже другая. Широкая белесая полоса превратится в бессчётное количество светящихся звёзд. Их слабый далёкий манящий свет без слов расскажет о величии и бескрайних просторах Космоса, заставит затаить дыхание и осознать всю ничтожность и никчемность сиюминутных человеческих проблем.

Млечный путь называют Галактикой или гигантской звёздной системой. По самым скромным подсчётам в ней находится не менее 200 млрд. звёзд. В настоящее время всё больше склоняются к цифре в 400 млрд. звёзд. Все эти звёзды осуществляют движение по замкнутым орбитам. Друг с другом они связаны силами гравитации, и большинство из них имеет планеты. Звёзды в совокупности с планетами образуют звёздные системы. Такие системы бывают с одной звездой (Солнечная система), двойные (Сириус – две звезды), тройные (альфа Центавра). Бывают с четырьмя, с пятью звёздами, а то и с семью.

Млечный путь в форме диска

Всё это бесчисленное многообразие звёздных систем, составляющих Млечный путь, не разбросано по космическому пространству как попало, а объединено в колоссальное образование, имеющее форму диска с утолщением посередине. Диаметр диска равен 100 000 световых лет (один световой год соответствует расстоянию, которое проходит свет за год, это примерно 10¹³ км) или 30 659 парсек (один парсек составляет 3,2616 световых лет). Толщина диска равна нескольким тысячам световых лет, а его масса превышает массу Солнца в 3×10¹² раз.

Масса Млечного пути складывается из массы звёзд, межзвёздного газа, пылевых облаков и гало, имеющего форму огромной сферы, состоящей из разреженного горячего газа, звёзд и тёмной материи. Тёмная материя представляется совокупностью гипотетических космических объектов, из масс которых состоит 95% всей Вселенной. Эти таинственные объекты невидимы и никак не реагируют на современные технические средства обнаружения.

О наличии тёмной материи можно догадываться только по её гравитационному воздействию на видимые скопления солнц. Таковых, доступных для наблюдения, не так уж и много. Человеческий глаз, даже, усиленный мощнейшим телескопом, может созерцать только два миллиарда звёзд. Всё остальное космическое пространство скрыто огромными непроницаемыми облаками, состоящими из межзвёздной пыли и газа.

Утолщение (балдж))) в центральной части диска Млечного пути называют Галактическим центром или ядром. В нём по очень вытянутым орбитам движутся миллиарды старых звёзд. Их масса очень велика и оценивается в 10 млрд. масс Солнц. Размеры ядра не так впечатляют. Оно составляет в поперечнике 8000 парсек.

Ядро Галактики – это ярко сияющий шар. Если бы земляне могли наблюдать его в небе, то их взорам предстал бы гигантский светящийся эллипсоид, который по своим размерам был бы больше Луны в сто раз. К сожалению, это красивейшее и великолепнейшее зрелище недоступно людям из-за мощных газовых и пылевых облаков, которые заслоняют галактический центр от планеты Земля.

На расстоянии 3000 парсек от центра Галактики располагается газовое кольцо, имеющее ширину 1500 парсек и обладающее массой в 100 млн. масс Солнц. Именно здесь, как предполагается, находится центральная область образования новых звёзд. От неё разбегаются газовые рукава длиной около 4 тыс. парсек. В самом центре ядра имеется чёрная дыра, массой более чем в три миллиона Солнц.

Рукава Млечного пути

Галактический диск по своей структуре неоднороден. Он имеет отдельные зоны с высокой плотностью, которые представляют из себя спиральные рукава. В них продолжается непрерывный процесс образования новых звёзд, а сами рукава тянутся вдоль ядра и как бы огибают его полукругом. В настоящее время таковых насчитывается пять. Это рукав Лебедя, рукав Персея, рукав Центавра и рукав Стрельца. В пятом рукаве – рукаве Ориона – находится Солнечная система.

От галактического ядра её отделяет 28 000 световых лет. Вокруг центра Галактики Солнце со своими планетами несётся со скоростью 220 км/с, а полный оборот делает за 220 млн. лет. Правда есть и другая цифра – 250 млн. лет.

  Солнечная система располагается чуть ниже галактического экватора, а по своей орбите движется не ровно и спокойно, а как бы подпрыгивая. Один раз в 33 млн. лет она пересекает галактический экватор и поднимается над ним на расстояние в 230 световых лет. Затем опускается обратно, чтобы повторить свой взлёт через очередной промежуток в 33 млн. лет.

Галактический диск вращается, но он вращение не как единое тело. Ядро вращается быстрее, спиральные рукава в плоскости диска медленнее. Естественно возникает закономерный вопрос: почему спиральные рукава не закручиваются вокруг центра Галактики, а всегда остаются той же формы и конфигурации уже на протяжении 12 млрд. лет (в такую цифру оценивается возраст Млечного пути).

Есть некая теория, которая довольно правдоподобно объясняет этот феномен. Она рассматривает спиральные рукава не как материальные объекты, а как волны плотности вещества, возникающие на галактическом фоне. Это вызвано звёздообразованием и рождением звёзд высокой светимости. Иными словами, вращение спиральных рукавов не имеет никакого отношения к движению звёзд по своим галактическим орбитам.

Последние, только, проходят через рукава либо опережая их по скорости, если находятся ближе к Галактическому центру, либо отставая, если располагаются в периферийных областях Млечного пути. Очертания же этим спиральным волнам придают ярчайшие звёзды, которые имеют очень короткую жизнь и успевают прожить её, не покинув рукав.

Как видно из всего вышесказанного, Млечный путь представляет из себя сложнейшее космическое образование, но оно не ограничено поверхностью диска. Вокруг существует огромное облако сферической формы (гало). В его состав входят: разреженные горячие газы, отдельные звёзды, шаровые звёздные скопления, карликовыегалактики и тёмная материя. На окраинах Млечного пути присутствуют плотные облака газа. Их протяжённость составляет несколько тысяч световых лет, температура достигает 10 000 градусов, а масса равняется не менее чем десяти миллионам Солнц.

Туманность Андромеды

В безбрежном Космосе Млечный путь далеко не одинок. На расстоянии в 772 тыс. парсек от него находится ещё более огромная звёздная система. Называется она Галактика Андромеды (можно более романтично – Туманность Андромеды). Она известна с древнейших времён, как «маленькое небесное облачко, легко различимое в тёмной ночи». Ещё в начале XVII века, религиозно настроенные астрономы считали, что «в этом месте хрустальная твердь тоньше обычной, и через неё изливается свет царствия небесного».

Туманность Андромеды – это единственная галактика, которую можно разглядеть в небе невооружённым глазом. Она видится маленьким овальным светящимся пятнышком. Свет в нём распределён неравномерно: центральная часть более яркая. Если же усилить глаз телескопом, то пятнышко превратится в гигантскую звёздную систему, диаметр которой составляет 150 тыс. световых лет. Это больше диаметра Млечного пути в полтора раза.

Но не размерами едиными отличается Андромеда от галактики, в которой существует Солнечная система. Ещё в 1991 году планетная камера космического телескопа им. Хаббла зафиксировала у неё наличие двух ядер. Причём одно из них меньше по размерам и вращается вокруг другого, более крупного и яркого, постепенно разрушаясь под действием приливных сил последнего. Эта медленная агония одного из ядер наводит на мысль, что оно является остатком какой-то иной галактики, поглощённой Андромедой.

Для многих будет неприятной неожиданностью узнать, что Туманность Андромеды движется в сторону Млечного пути, а, значит, и в сторону Солнечной системы. Скорость сближения составляет порядка 140 км/с. Соответственно, встреча двух звёздных гигантов состоится где-то через 2,5-3 млрд. лет. Это будет не встреча на Эльбе, но и не глобальная катастрофа космического масштаба. Две Галактики просто сольются в одну. Но какая из них будет доминировать – здесь весы склоняются в пользу Андромеды. Она обладает большей массой, к тому же у неё уже есть опыт поглощения других галактических систем.

Что же касается Солнечной системы, то тут прогнозы разнятся. Самый пессимистичный указывает на то, что Солнце со всеми планетами будет просто выброшено в межгалактическое пространство, то есть ему не найдётся места в новом образовании.

Но может это и к лучшему. Ведь по всему видно, что Галактика Андромеды является этаким кровожадным чудовищем, пожирающим себе подобных. Поглотив Млечный путь и уничтожив его ядро, Туманность превратится в огромную Туманность и продолжит свой путь по просторам Вселенной, поедая всё новые и новые галактики. Конечным же итогом этого путешествия будет развал, невероятно разбухшей, сверх гигантской звёздной системы.

Туманность Андромеды распадётся на бесчисленное множество мелких звёздных образований, в точности повторив судьбу огромных империй человеческой цивилизации, которые сначала разрастались до невиданных размеров, а потом с грохотом рушились, не выдержав груза собственной жадности, корысти и властолюбия.

Но не стоит забивать голову событиями грядущих трагедий. Лучше рассмотреть ещё одну галактику, которая носит название Галактики Треугольника. Она раскинулась в просторах Вселенной на расстоянии в 730 тыс. парсек от Млечного пути и по своим размерам уступает последнему в два раза, а по массе мельче не менее чем в семь раз. То есть, это обычная средненькая галактика, которых великое множество в Космосе.

Все эти три звёздных системы, в купе ещё с несколькими десятками карликовых галактик, входят в так называемую Местную группу, а та является частью Сверхскопления Девы – огромного звёздного образования, размеры которого составляют 200 млн. световых лет.

Млечный путь, Туманность Андромеды и Галактика Треугольника имеют очень много общих черт. Все они относятся, к так называемым, спиральным галактикам. Диски у них плоские и состоят из молодых звёзд, рассеянных звёздных скоплений и межзвёздного вещества. В центре каждого диска имеется утолщение (балдж). Основным же признаком, безусловно, является наличие ярких спиральных рукавов, содержащих в себе множество молодых и горячих звёзд.

Ядра этих галактик также схожи скоплением старых звёзд и газовых колец, в которых зарождаются новые звёзды. Неизменным атрибутом центральной части каждого ядра является наличие чёрной дыры, обладающей очень большой массой. Уже упоминалось, что масса чёрной дыры Млечного пути соответствует более чем трём миллионам масс Солнц.

Чёрные дыры – одна из самых непроницаемых загадок и  Вселенной. Конечно за ними наблюдают, их изучают, но эти таинственные образования не спешат открывать свои тайны. Известно, что чёрные дыры обладают очень большой плотностью, а их гравитационное поле столь мощное, что даже свет не может вырваться из них наружу. Зато любое космическое тело, оказавшееся в зоне влияния одной из них (порог событий), будет немедленно «проглочено» этим страшным вселенским монстром. Какова будет дальнейшая судьба «несчастного» – неизвестно. Одним словом, в чёрную дыру легко попасть, но выбраться оттуда невозможно.

Чёрная дыра

По просторам Космоса разбросано множество чёрных дыр, некоторые из них имеют массу, во много раз превышающую массу чёрной дыры в центре Млечного пути. Но это отнюдь не говорит о том, что «родной» для Солнечной системы монстр безобиднее своих более крупных коллег. Он также ненасытен и кровожаден и представляет из себя компактный (диаметр равен 12,5 световых часов) и мощный источник рентгеновских излучений.

Имя этому таинственному объекту Стрелец А. Масса его уже называлась – более 3 млн. масс Солнц, а гравитационная ловушка (порог событий) малыша измеряется в 68 астрономических единиц (1 а. е. равняется среднему расстоянию Земли от Солнца). Именно в этих пределах лежит граница его кровожадности и коварства по отношению к различным космическим телам, которые в силу ряда причин легкомысленно её пересекают.

Кто-то наверное наивно думает, что малыш довольствуется случайными жертвами – ничего подобного: у него есть постоянный источник питания. Это звезда S2. Вращается она вокруг чёрный дыра по очень компактной орбите – полный оборот составляет всего 15,6 лет. Максимальное удаление S2 от страшного монстра лежит в пределах 5 световых дней, а минимальное составляет всего 17 световых часов.

Под действием приливных сил чёрной дыры, от обречённой на заклание звезды отрывается часть её вещества и с огромной скоростью летит в сторону этого ужасного космического чудовища. По мере приближения, вещество переходит в состояние раскалённой плазмы и, излучая прощальное яркое сияние, навсегда пропадает в ненасытной невидимой бездне.

Но и это ещё не всё: коварство чёрной дыры не имеет границ. Рядом с ней существует другая, менее массивная и плотная чёрная дыра. В ёё задачу входит подгонять к своему более мощному собрату звёзды, планеты, межзвёздные пылевые и газовые облака. Всё это также превращается в плазму, излучает яркий свет и исчезает в никуда.

Однако не все учёные, несмотря на такую доказательную кровавую интерпретацию событий, придерживаются того мнения, что чёрные дыры существуют. Некоторые утверждают, что это, загнанная под холодную плотную оболочку, неизвестная масса. Она имеет огромную плотность и распирает изнутри сжимающую её с невероятной силой поверхность. Такое образование называют гравастар – гравитационная звезда.

Под данную модель пытаются подогнать всю Вселенную, объяснив таким образом её расширение. Сторонники этой концепции утверждают, что космическое пространство представляет из себя гигантский пузырь, надуваемый неизвестной силой. То есть весь Космос является огромным гравастором, в котором сосуществуют более мелкие модели гравасторов, периодически поглощающие отдельные звёзды и другие образования.

Поглощаемые тела как бы перебрасываются в другие космические пространства, которые по сути своей невидимы, так как не выпускают из под абсолютно чёрной оболочки свет. Может быть гравасторы, это иные измерения или параллельные миры? Конкретный ответ на этот вопрос будет не найден ещё очень и очень долго.

Но не только наличие или отсутствие чёрных дыр занимает умы исследователей космического пространства. Куда более интересными и волнующими являются размышления о существовании разумной жизни в иных звёздных системах Вселенной.

Дающее землянам жизнь Солнце вращается среди множества других солнц Млечного пути. Его диск виден с Земли в виде бледно сияющей полосы, опоясывающей небесную сферу. Это далёкие миллиарды и миллиарды звёзд, многие из которых имеют свои планетные системы. Неужели же нет среди бесчисленного количества этих планет хоть одной, на которой живут разумные существа – братья по разуму?

Самое разумное предположить, что схожая с земной жизнь может возникнуть на планете, которая вращается вокруг звезды того же класса, что и Солнце. В небе есть такая звезда, к тому же она находится в ближайшей к земному светилу звёздной системе. Это альфа Центавра А, расположенная в созвездии Центавра. С земли она видна невооружённым глазом, а её расстояние до Солнца равно 4,36 световых лет.

Неплохо было бы конечно иметь разумных соседей прямо под боком. Но желаемое не всегда совпадает с действительным. Найти признаки внеземной цивилизации, даже на расстоянии в каких-то там 4-6 световых лет, задача довольно сложная при нынешних достижениях техники. Поэтому говорить о существовании какого-либо разума в созвездии Центавра преждевременно.

В наши дни возможно только посылать радиосигналы в космическую даль, надеясь, что кто-то неизвестный откликнется на зов человеческого интеллекта. Мощнейшие радиостанции мира с первой половины XX века упорно и безостановочно занимаются такой деятельностью. Как следствие, значительно вырос уровень радиоизлучения Земли. Голубая планета стала резко отличаться по своему радиационному фону от всех других планет Солнечной системы.

Сигналы с Земли охватывают космическое пространство с радиусом не менее чем в 90 световых лет. В масштабах Вселенной это капля в море, но как известно, эта малость камень точит. Если где-то далеко-далеко в Космосе есть высокоразвитая разумная жизнь, то она, в любом случае, должна когда-то обратить своё внимание и на повышенный радиационный фон в глубинах Млечного пути, и на идущие оттуда радиосигналы. Столь интересный феномен не сможет оставить равнодушным пытливые умы инопланетян.

Соответственно налажен и активный поиск сигналов из Космоса. Но тёмная бездна молчит, что указывает на то, что в пределах Млечного пути скорее всего нет разумных существ, готовых вступить в контакт с жителями планета Земля, либо же их техническое развитие находится на очень примитивном уровне. Правда напрашивается и другая мысль, которая говорит о том, что высокоразвитая цивилизация, либо цивилизации, существует, но посылает в просторы Галактики какие-то иные сигналы, которые не могут уловить земные технические средства.

Прогресс на голубой планете неуклонно развивается и совершенствуется. Учёные разрабатывают новые, совсем иные, способы передачи информации на дальние расстояния. Всё это может дать положительный эффект. Но нельзя забывать и о том, что просторы Вселенной безграничны. Есть звёзды, свет от которых доходит до Земли через миллиарды лет. По сути, человек видит картину далёкого прошлого, когда наблюдает в телескоп такой космический объект.

Может статься, что принятый землянами сигнал из Космоса окажется голосом давно исчезнувшей внеземной цивилизации, которая жила в те времена, когда ни Солнечная система, ни Млечный путь ещё не существовали. Ответное же сообщение с Земли попадёт к инопланетянам, которых даже и в проекте не было в то время, когда таковое было отправлено.

Ну что же, надо учитывать законы суровой реальности. В любом случае, поиск разума в далёких галактических мирах прекращать нельзя. Не повезёт нынешним поколениям, повезёт грядущим. Надежда в данном случае никогда не умрёт, а упорство и настойчивость несомненно окупятся сторицей.

Зато вполне реальным и близким видится освоение галактического пространства. Уже в следующем веке к ближайшим созвездиям полетят быстрые и изящные космические корабли. Находящиеся на их бортах астронавты будут наблюдать в иллюминаторы не планету Земля, а всю Солнечную систему. Она увидется им в виде далёкой, яркой звезды. Но это будет не холодный бездушный блеск одного из бесчисленных солнц Галактики, а родное сияние Солнца, возле которого, невидимой, согревающей душу пылинкой будет вращаться матушка-земля.

Очень скоро, мечты писателей-фантастов, нашедшие отражение в их произведениях, станут обычной повседневной реальностью, а прогулка по Млечного пути, довольно скучным и нудным занятием, как, к примеру, поездка в вагоне метро из одного конца Москвы в другой.

Статью написал ridar-shakin

Источники: Издание «Астрофизический журнал, 2003 г.»