Видите в центре снимка сливающийся в единое сияние свет миллионов звёзд, окружающих ядро нашей галактики? Нет? И я не вижу, а он есть!
Каждая спиральная галактика – а Млечный Путь принадлежит к их числу – по форме похожа на блин. Толщина которого раз в сто меньше диаметра. Основное число звёзд концентрируется вблизи плоскости такого «блина» – экваториальной плоскости галактики. Лишь немногие светила добираются до высоких галактических широт. Им требуются для этого миллиарды лет. Поэтому вдали от галактического экватора очень мало шансов встретить яркую горячую звезду – их век слишком короток.
Если посмотреть на какую-то спиральную галактику сбоку – в профиль, то в большинстве случаев увидим примерно такую картину:
Сразу обращает на себя внимание тонкая тёмная полоса, рассекающая диск галактики на две почти равные части – северную и южную. Кое-где в ней видны яркие голубые сгущения – крупные группы молодых горячих звёзд-сверхгигантов и яркие красные области ионизованного водорода. Тёмная полоса – это маленькие холодные пылинки (размером менее микрона), поглощающие свет более далёких звёзд.
Спиральные галактики вращаются вокруг своей оси со скоростями порядка сотен километров в секунду. Изначально распределённые более-менее равномерно облака пыли и газа с течением времени концентрируются вблизи экваториальной плоскости галактики – области с минимумом потенциальной энергии. И именно здесь происходят процессы звездообразования – рождение новых звёзд и планет.
Существование Галактики, звёздная природа Млечного Пути были ясны уже в эпоху Галилея, хорошо стали изучены благодаря работам отца и сына Гершелей, но оценки размеров и особенно места Солнца в ней стали близкими к современным лишь в середине XIX – начале XX веков. И ключевую роль здесь сыграло открытие межзвёздного поглощения и рассеивания света. Русский астроном немецкого происхождения Василий Яковлевич Струве в работе 1847 года «Исследования по звездной астрономии: о Млечном Пути и расстоянии до неподвижных звезд» одним из первых среди астрономов выявил влияние межзвездного поглощения. Его оценка средней величины поглощения в видимом диапазоне – 1 звездная величина на килопарсек – близка к современным оценкам (1.8m/kpc).
При этом в направлении полюсов галактики поглощение практически отсутствует – ведь пылевая полоса очень тонкая!
Межзвёздное поглощение не только ослабляет свет далёких светил, но и искажает их цвет; синие лучи поглощаются сильнее всего, а красные – слабее.
Число звёзд в единице объема растёт не только при приближении к экваториальной плоскости галактики, но и в направлении к её центру, где оно становится во многие тысячи раз больше, чем вблизи Солнца. Конечно, звёзды не задевают друг друга, но их там так много, что свет сливается в единое сияние, а на планетах даже ночью светло как у нас днём.
А в самом центре, в области размером порядка радиуса орбиты Нептуна, прячется чудовище, питающееся мирами! Сверхгигантская чёрная дыра имеет массу около 4.3 миллиона масс Солнца и постоянно растёт. Непосредственно радиус чёрной дыры составляет около 13 млн км – это радиус сферы, где при данной массе гравитация не позволяет даже фотонам преодолеть её (радиус Шварцшильда для сферически симметричной невращающейся ЧД). Вокруг с огромной скоростью вращается вещество, образуя аккреционный диск. Материя через взаимное трение теряет энергию, нагреваясь до температур порядка 107 K. Область вокруг чёрной дыры ярко светится!
В настоящее время достоверно известно – «суслик» есть. Но мы его не видим (глазом). На фотографии, сделанной с использованием светосильного объектива с F=135mm показана область на стыке созвездий Стрелец, Змееносец и Скорпион. Именно здесь, в точке с координатами 17ч 45м 40.04с −29° 00′ 28.1″ (J2000.0) должен быть виден Центр Галактики. На широте Москвы эта область не поднимается выше 5° над горизонтом, да и то во время белых ночей. Так почему же мы ничего не видим? Всему виной межзвёздная пыль! Маленькие очень и очень разреженные частички на расстоянии от Солнца до Центра Галактики (почти 30,000 световых лет) ослабляют свет на 30m – т.е. в ТРИЛЛИОН раз!
Заметно также, что средний цвет звёзд не белый, а имеет явный желтоватый оттенок – это тоже влияние пыли.
К счастью, современная астрономия стала всеволновой. В радиодиапазоне и в некоторых полосах инфракрасного спектра межзвёздная пыль почти прозрачна. Это и позволило изучить динамику движения тел в самом центре, вблизи чёрной дыры и даже получить её изображение*
*здесь нужно помнить, что увидеть черную дыру невозможно по определению; может быть видима область вокруг неё.