Часть вторая — «нематериальная» природа рукавов
В прошлом выпуске мы выяснили, что большинство галактик имеют спиральную форму и рассмотрели версии происхождения такой формы. Самые очевидные версии учёным пришлось отбросить сразу же, так как они противоречили прямым наблюдениям. Предлагались и более изощрённые варианты вроде исполинских магнитных полей в галактиках, малоизученные эффекты гравитации и прочее. Споры практически улеглись в середине 60-х годов с появлением теории, которая убедительно объяснила… нематериальную природу галактических спиралей.
Теория волн плотности
Сразу всех успокоим — под нематериальной природой в науке понимают совершенно не то же самое, что воображает канал РЕН-ТВ. Ближайшая аналогия, которая может объяснить научный смысл «нематериальности» — это дырка в бублике. Она ни из чего не состоит, и её, по сути, нет как некоего объекта исследования. Ведь это всего лишь внутренняя окружность бублика. Но ведь нельзя сказать, что дырки не существует, ведь вот же она!
Похожим образом обстоят дела и со спиральными рукавами галактик. Всё дело в возникновении в структуре галактики так называемых волн плотности. Это зоны, где плотность вещества на 10-20% выше, чем в соседних областях.
Возникает цепочка: больше плотность → сильнее гравитация → более интенсивное притяжение нового вещества → больше плотность. «Умножаем» этот процесс на вращение вокруг галактического центра и получаем те самые спиральные рукава.
Только есть важный момент — вещество в рукавах постоянно меняется. Эта цепочка не замыкается. Звёзды, газ и пыль прибывают с одной стороны рукава и убывают с другой. Рукава являются всего лишь гребнями волн плотности. И эти волны ко всему прочему ещё и квазистационарные, то есть, практически не двигаются.
Решение загадки спиральной формы галактик оказалось столь же изящным, как и сама форма, заметная в движении. Для объяснения феномена часто приводят ещё одну аналогию, и она лучше всего иллюстрирует происходящее.
Если представить скоростное шоссе, по которому медленно движется груженная фура, то все машины за ней вынуждены тоже двигаться с такой же скоростью, формируя «пробку». И как только образуется просвет во встречном потоке, машины объезжают фуру и быстро уносятся. Поэтому перед фурой всегда пусто, а позади — всегда пробка. Спиральный рукав галактики — это и есть подобная пробка, только «немножко» в другом масштабе.
В заключение заметим, что процесс формирования галактической спирали всё же не изучен досконально. Например, пока нет единого мнения насчёт того, что же всё-таки порождает сами волны плотности, и что служит теми условными «фурами». Но учёные неутомимы в своём поиске, и, вполне возможно, эти загадки вскоре будут раскрыты.
Понравилась статья? Напиши комент, поставь лайк и отправь друзьям!
Команда Viva Las Vuelo/2021.