Страница 24 из 41
Огненная, бледная, белесая... Выцветший след светила. Колея, в которую не войти дважды, — словно струя молока из разбитого кувшина. Свое название «Млечный Путь» наша Галактика получила от древних греков. По-гречески слово «галактикос» как раз означало «молочный», «млечный». Впоследствии так стали именовать все скопления звезд, оставив название «Млечный Путь» нашей Галактике, — звездной полосе, точно расплесканной по небу.
...Это — скопление звезд, и оно велико. Свет их сливается, образуя яркую, серебристую полосу. Так говорили еще Пифагор, Левкипп, Демокрит. Споры античных мудрецов разрешил лишь Галилей, когда в августе 1609 года направил свою «оптическую трубу» на небо. «Я изучил природу и вещество Млечного Пути. — писал он позднее. — С помощью телескопа я мог исследовать его непосредственно и с такой очевидной достоверностью, что все философские споры о нем, вводившие в заблуждение столько столетий, решены, и мы, наконец, избавлены от этих пространных дебатов. На самом деле, Галактика — это не что иное, как скопление бесчисленных звезд. Наведите телескоп на любую ее часть, и вы тотчас увидите громадное множество звезд, многие из которых довольно велики и ярки; число же мелких звезд невозможно даже оценить».
Лишь в XX веке ученые узнали, как на самом деле выглядит Млечный Путь. Этому способствовали работы многих астрономов и особенно американца Эдвина Хаббла и немца Вальтера Бааде. Итак, если смотреть «сверху вниз», наша Галактика напоминает плоский диск, от которого ответвляются спиральные рукава. Однако наблюдения за ней осложнены, потому что Солнечная система лежит как раз в плоскости Галактики, перед одним из спиральных рукавов. За звездами мы не видим самой Галактики, мы не можем охватить ее взором, оценить ее строение. Многие ее детали скрыты от нас, и мы догадываемся о них, изучая другие звездные системы.
Так, лишь сравнительно недавно было установлено, что в центре Галактики есть «утолщение», или «балдж» (англ, bulge). Звезды там встречаются в десятки тысяч раз чаше, чем в «глухой провинции», где обретаемся мы. Вокруг Галактики, словно аура, простирается огромная звездная сфера, именуемая гало. Природа Млечного Пути нам понятна, но тем больше вопросов вызывает его происхождение.
Долгое время считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. Этот процесс напоминал зарождение звезды, только масштабы были другими. Громадное газопылевое облако медленно стягивалось и, наконец, сплющившись, образовывало диск. Если облако было неподвижно, галактика получалась эллиптической; если вращалось — спиральной. Впрочем, эта теория не могла объяснить ни нынешнюю форму Млечного Пути, ни его стабильность.
Сейчас наши мнения о детских летах галактик решительно меняются. Ведь мы следили за их появлением на свет, не задумываясь об «окружающей среде». Галактики рождались в космосе, расчищенном для них. блиставшем стерильностью. Астрономы отвлекались от того, что вокруг первородного облака сновали другие галактики и скапливалась темная материя. Что же они могли приготовить по предложенным рецептам?
Вы когда-нибудь пробовали блеснуть кулинарным мастерством, держа в руках книгу рецептов, написанную на не известном вам языке, и выбрав, наверное, по эффектному рисунку какой-то один из советов, рисковали ли приготовить то же самое — «красивое и, конечно, вкусное», — доверившись лишь знанию «с ipexoM пополам» десятка слов из этого языка? Решались ли, видя среди непонятных слов уже знакомые water, beef, citron, pepper, fish, sugar, смешать все эти части угощения, что-то проделать над ними, может, обжарить или потушить, или отварить, положить еще что-то наугад и все это с обаятельной улыбкой поднести к столу? Результат такого эксперимента легко предвидеть.
Столь же «не вываренными» кажутся и привычные теории, описывающие рождение галактик. Ведь до недавних открытий в космологии ученые, готовя из газа и пыли новехонькие «молочники», не догадывались, что в сей космический «суп» следовало бы для точности и вкуса добавить что-то еще.
После Большого Взрыва водород и гелий почти равномерно растеклись по Вселенной. Из их однородной смеси всего за один-два миллиарда лет образовались сгустки — протогалактики.
Однако флуктуации (колебания) плотности в первородном газе были слишком малы, чтобы за такой «короткий» срок эти комочки под действием гравитации слиплись в огромные галактики. Понять происходившее можно лишь, вспомнив, что в «поваренной книге астрономии» были и другие — расшифрованные недавно, да и то с грехом пополам «ингредиенты рецептуры».
Вселенная почти на 95 процентов «приготовлена» из темной материи и темной энергии. По-видимому, первая состоит из неизвестных пока элементарных частиц, не участвующих в электромагнитном взаимодействии. Лишь сила 1равитаиии помогает заметить ее. Скопления темной материи влияют, например, на скорость вращения Млечного Пути. Возможно, галактики конденсировались вокруг этой, не видимой нам материи.
Галактический центр. Ядро нашей Галактики расположено в созвездии Стрельца. Там притаилась черная дыра, чья масса в 2,6 миллиона раз превышает массу Солнца. Она окружена плотным слоем газа и пыли, звездными скоплениями, остатками сверхновых звезд и молекулярным облаком, чья масса в 10 тысяч раз больше солнечной массы.
Балдж. Общая масса балджа в 20 миллиардов раз превышает массу Солнца. Здесь преобладают старые звезды, содержащие мало металлов. Впрочем, новые звезды продолжают рождаться там и теперь.
Тонкий диск. Он достигает в поперечнике почти 100 тысяч световых лет, а его толщина колеблется от трехсот до трех тысяч световых лет. На долю тонкого диска приходится всего пять процентов галактической массы, зато он излучает до 90 процентов света, ведь в основном здесь находятся молодые звезды. Здесь также много газопылевых облаков, где еще миллиарды лет будут рождаться новые звезды. Тонкий диск состоит из двух (возможно, четырех) больших и множества маленьких спиральных рукавов. Он слегка выгнут; кривизна его по необъяснимой причине меняется со временем.
Толстый диск. Тонкий диск окружен еще одним диском того же диаметра. Его толщина составляет от 3 до 18 тысяч световых лет.
Итак, долгое время считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. В 1962 году Олин Эгген, Дональд Линден-Белл и Аллан Сэндеж предложили гипотезу, которая стала известна как модель ELS (ее назвали по начальным буквам их фамилий). Согласно ей, на месте Млечного Пути когда-то медленно вращалось однородное облако газа. Оно напоминало шар и достигало в поперечнике примерно 300 тысяч световых лет, а состояло в основном из водорода и гелия.
Так наша Галактика выглядит сбоку:
1 - ось вращения; 2 - корана; 3 - галактический центр; 4 - галактический экватор;
5 - Солнце; б - тонкий диск; 7 - толстый диск; 8 - гало; 9 - шаровое скопление; 10 - звезды гало; 11 - балдж
Спиральная структура нашей Галактики (вид сверху):
12 - внешний рукав;
13 - рукав Персея;
14 - рукав Ориона
Под действием гравитации протогалактика сжалась и стала плоской; при этом ее вращение заметно ускорилось.
Почти два десятилетия эта модель устраивала ученых. Однако новые данные наблюдений показали, что Млечный Путь не мог возникнуть так, как ему предписали теоретики.
Согласно этой модели, сперва образуется гало, а потом — галактический диск. Однако в диске тоже встречаются очень древние звезды, например, красный гигант Арктур, чей возраст более десяти миллиардов лет, или многочисленные белые карлики того же возраста.