Часть первая — «невозможные» спирали
Космос завораживает, даже если просто смотреть на звёздное небо безо всякой оптики. А если всё-таки вооружиться телескопом, то поводов для изумления становится гораздо больше. Взять хотя бы удивительно правильную спиральную форму галактик. Как в космическом хаосе могли образоваться такие упорядоченные и красивые структуры? И тем более приятно осознавать, что мы живём в одной из них.
Все галактики — спиральные?
Нет, не все. Но спиральных больше всех — до 70% по разным подсчётам. Ещё различают эллиптические, линзовидные и неправильные. Под «неправильностью» понимают форму галактики, в которой не угадываются никакие закономерности, но таких совсем мало — около 5%.
Что примечательно в спиральных галактиках, кроме формы, — это их «жизненный статус». Они по большей части являются «живыми» в астрономическом смысле. В современной терминологии живой считается галактика, в которой происходит звёздообразование. Эллиптические и линзовидные, как правило, состоят из старых звёзд, и это видно по их жёлтому цвету. Такие галактики считаются «мёртвыми» — новые звёзды в них не рождаются.
Спиральные галактики, такие как наша — это буйство жизни для звёзд и звёздных скоплений. Голубоватый оттенок говорит о большом числе совсем молодых горячих звёзд, которые живут всего лишь сотни или даже десятки миллионов лет, а не миллиарды, как наше Солнце.
Почему спираль?
Получается, если спиральных галактик, включая наш Млечный Путь, выраженное большинство, этому должно быть объяснение, и более убедительное, чем случайность. И человеку, хоть немного подкованному в физике, может показаться, что здесь всё просто. Вот, мол, массивный центр галактики, вокруг которого всё вертится, вот отсюда и спираль. Вертится же!
Но нет. Всё далеко не так очевидно. Иначе природу спиральной структуры смог бы легко объяснить ещё Шарль Мессье в 1773 году. Тогда он открыл галактику Водоворот — первое наблюдение галактики с чётко выраженной спиральной структурой.
По мере исследования галактик учёные получали всё больше неожиданных фактов об их поведении. И довольно быстро стало понятно, что эти спиральные структуры должны выглядеть совсем не так.
С этими спиралями что-то не так!
Всё дело в том, что галактический «контент» вращается вокруг центра с разными скоростями. То, что ближе к центру — быстрее, периферия — медленнее. И изменения скоростей происходят неравномерно. То есть, спиральные галактики не вращаются монолитно, как колесо:
Второе, что приходит на ум — это движение по тому же принципу, как ведёт себя вода в ванной, когда выдернуть пробку. Это, казалось бы, уж совсем естественно. Но и здесь мимо! Помните, что края спиральной галактики движутся с меньшей скоростью, чем близкие к центру? При таком условии галактика с каждым оборотом наматывала бы рукава, превращаясь в тугую «катушку». Но мы видим, что практически у всех наблюдаемых галактик всего два рукава, максимум четыре. И они окружают галактику лишь наполовину, или чуть больше, но уж точно не несколько раз.
Может, рукава ещё просто не успели провернуться нужное число раз? Да нет — наш Млечный Путь со времён окончательного формирования провернулся 54 раза. Есть даже такое понятие — галактический год, это около 250 миллионов земных лет. И вот таких галактических лет прошло уже 54. Но никаких 54-х концентрических колец-рукавов у нашей галактики и близко нет. Ровно так же, как и у других спиральных галактик.
В чём же дело? Откуда же берутся спирали и почему они выглядят так, как не должны бы выглядеть? Над этим вопросом учёные бились долго, и наиболее жизнеспособную теорию предложили американские астрофизики китайского происхождения Цзяцзяо Линь и Фрэнк Шу в середине 60-х годов прошлого века. Концепция получила название «Теория волн плотности», и за сухой научной формулировкой стоит необычайно изящное решение проблемы, не дававшей покоя целым поколениям учёных.
Следующая часть уже на канале! Скорее к ней :)
Понравилась статья? Напиши комент, поставь лайк и отправь друзьям!
Команда Viva Las Vuelo/2021.