Солнце приближается к центру галактики примерно раз в 220 миллионов лет. В последний раз, когда оно было на нынешнем месте, Землей правили динозавры.
80. Где рождаются звезды в Млечном Пути?
Ключ к разгадке, где рождаются звезды, был найден Вальтером Бааде, который использовал 2,5-м телескоп в Маунт-Вильсоновской обсерватории во время Второй мировой войны при затмении над Лос-Анджелесом.
Бааде, немецкий эмигрант, помещенный американскими военными властями под домашний арест как «враждебный иностранец», обнаружил, что Млечный Путь содержит два различных «населения» звезд.
Население I, в спиральных рукавах, состоит преимущественно из горячих голубых звезд. Население II, в выпуклости Млечного Пути, образовано в основном из холодных красных гигантов.
Важно, что красные звезды старые, в то время как синие — молодые. Бааде, следовательно, обнаружил, что спиральные рукава — это звездные ясли.
Почему звезды рождаются в спиральных рукавах, стало ясно только тогда, когда астрономы поняли, что такое спиральные рукава.
Спиральные рукава не являются постоянной частью Млечного Пути. Если бы это было так, то при вращении галактики рукава неизбежно «наматывались бы» и исчезли.
Получается, что газовый диск Млечного Пути вибрирует, как поверхность пруда. Рябь распространяется наружу от центра в виде «спиральных волн плотности».
Когда волна плотности движется наружу, она сжимает межзвездные газ на своем пути, образуя глобулы, которые уплотняются, что приводит к формированию звезды.
Из-за того что спиральная волна плотности вызывает бурное формирование звезд, спиральные рукава являются домом, где находятся звездные ясли.
Млечный Путь спиралевидно изогнут и образует галактическую мексиканскую волну![19] Он выглядит неизменным только потому, что наша жизнь коротка по сравнению с временем распространения волны.
Примечательно, что кольца Сатурна являются спиралями, похожими на спиральные рукава, только более тугими. И обусловлены они тем же явлением: спиральными волнами плотности.
81. Что такое рассеянные и шаровые звездные скопления?
Звезды рождаются не в одиночестве, а в группах по 10 или 1000. Их ужасное тепло поедает газ на краю «звездной колыбели» — гигантского молекулярного облака.
Новорожденные звезды постепенно рассеиваются в пространстве, поскольку звездные ясли — это неспокойные места, страдающие от ожесточенных звездных ветров и звездных взрывов.
Через несколько сотен млн лет родившиеся звезды так удаляются друг от друга, что можно говорить о формировании несвязанных, или «открытых скоплений», в которых звезды настолько разделены, что трудно поверить в их происхождение от одних родителей.
В самом деле, некоторые из Солнечных сиблингов, возможно, до сих пор еще находятся в окрестности Солнца. Трудно сказать, ведь все-таки оно родилось 4,55 млрд лет назад.
Молодые рассеянные скопления, однако, легко увидеть. Новорожденная горячая звезда в скоплении Плеяд (Телец) по-прежнему окутана плацентарной туманностью.
Но в Млечном Пути есть не только скопления из звезд, родившихся вместе и диспергировавших впоследствии. Существуют также нерассеившиеся «шаровые скопления».
Шаровое скопление содержит много звезд — от 100 000 до нескольких млн — сжатых в тугой комок, несколько десятков световых лет в поперечнике.
Шаровые скопления жужжат, подобно пчелам вокруг диска Млечного Пути — спирального диска, встроенного в гигантский сферический рой из 150–200 таких скоплений.
В других галактиках, таких как гигантская эллиптическая галактика М87, не то, что несколько сотен шаровых скоплений — их более 10 000.
Звезды в шаровом скоплении упакованы так тесно, что они могут даже столкнуться. Это невозможно для далеко отстоящих друг от друга звезд, подобных Солнцу.
На планете, относящейся к шаровому скоплению, на ночном небе видны не 1000 звезд, как на Земле, а 100 000. Какой это должен быть вид!?
Шаровое скопление отличается от открытого скопления не только тем, что в первом звезды скорее связаны, чем не связаны, но и большим содержанием древних, чем новорожденных, звезд.
Ключом к разгадке происхождения шаровых скоплений является возраст звезд. Они родились 10 млрд лет назад, когда сферическое газовое облако еще было сжатым до размера Млечного Пути.
Но тем не менее вопрос, как и почему шаровые звездные скопления образовались в первые дни Млечного Пути, остается загадкой.
82. Сколько галактик-спутников вокруг нашего Млечного Пути?
Так же как планеты имеют спутники (луны), галактики имеют галактики-спутники. У Млечного Пути их около 25 в гравитационном рабстве.
Два крупнейших спутника — Большое и Малое Магеллановы Облака (LMC и SMC) — легко видны невооруженным глазом в Южном полушарии.
LMC — отдаленное облако, выглядящее как пятно на фоне ночного неба, в 10 раз превышает видимый размер Луны. SMC тоже похоже на пятно и в 5 раз больше Луны.
Магеллановы Облака названы в честь Фернана Магеллана, первого европейца, описавшего их во время кругосветного путешествия между 1519 и 1521.
LMC: около 10 % массы Млечного Пути и расстояние примерно 170 000 световых лет. SMC: около 200 000 световых лет от нас, и приблизительно 5 % массы Млечного Пути.
В 1987 в LMC возникла первая видимая невооруженным глазом сверхновая после «сверхновой Кеплера» в 1604. В течение примерно месяца SN1987A испускала свет в 100 млн Солнц.
LMC и SMC — самые крупные и яркие из галактик-спутников, которые порхают около Млечного Пути, как мотыльки вокруг свечи.
Большинство галактик очень тусклые: они содержат небольшое число звезд. Самая крупная имеет около 1000 световых лет в поперечнике, что составляет менее 1 % от диаметра Млечного Пути; наименьшая — около 150 световых лет.
Другие галактики также имеют галактики-спутники. Например, известно, что у гигантского соседа Млечного Пути, Андромеды, по крайней мере, пятнадцать.
Галактики-спутники Млечного Пути представляют собой серьезную головоломку, потому что их должно быть примерно в 100 раз больше, чем астрономы наблюдают.
Теория происхождения галактик говорит о сгустках темной материи (гало), в которых размещена нормальная материя. Основные характеристики: гало темной материи может иметь любые размеры.
