Сверкающие сгустки Вселенной

С давних времен известно, что у нашей Галактики тоже есть имя – Млечный путь. В нее входит наша Солнечная система и все звезды на небосводе видимые невооруженным глазом, а также огромное количество тех, что можно рассмотреть только с помощью мощных телескопов. Их в нашей Галактике по разным оценкам от 200 до 400 миллиардов! При том, что наша Галактика далеко не самая большая во Вселенной.

Ее диаметр примерно 100 000 световых лет, то есть примерно 10¹⁸ километров, а толщина центрального ядра 3 000 световых лет. Для сравнения: расстояние от Земли до Солнца всего 8 световых минут, а это в пересчете на привычную нам меру длины - 150 000 000 километров! Наша Галактика представляет собой спиральную галактику с некой перемычкой и с четырьмя основными рукавами (Рис. 1). В одном из этих рукавов на расстоянии примерно 27 000 световых лет от центра Галактики находится наша Солнечная система.

Всего в видимой части Вселенной находится более 100 миллиардов различных галактик. На самом деле, во всей Вселенной их значительно больше.

Галактики объединяются в скопления галактик. Наша Галактика входит в Сверхскопление Девы размером около 200 миллионов световых лет, которое объединяет более 100 групп и скоплений галактик, а также 30 тысяч отдельных галактик.

Галактики – своеобразные кирпичики Вселенной. Именно они составляют основу видимых материальных объектов Вселенной. Они, в свою очередь, состоят из сверкающих звезд, планет, комет, астероидов, космической пыли и газа.

Полагаю, что по Закону всеобщей взаимосвязи галактики по своему общему строению должны быть похожими и друг на друга, и на Вселенную. Только галактики состоят из звезд и звездных систем, а Вселенная – из галактик и их скоплений. Однако, по Закону иерархии Вселенная стоит на более высоком уровне, чем галактики, и ее структура гораздо более сложна. Если говорить о звездных системах, то они, включая нашу Солнечную систему, по тому же закону входят в состав Галактики и находятся на более низком, чем она уровне.

Поэтому структура галактик сложнее, чем звездных систем, но должна быть близкой к структуре Вселенной. Современная наука пока не располагает оборудованием, способным заглянуть во все уголки Вселенной. Мы можем только догадываться о ее структуре, полагаясь на полученные результаты исследований и многолетних наблюдений. Вместе с тем, наша цивилизация уже имеет немало сведений о нашей Галактике (Рис. 2). Современные телескопы и многочисленные космические зонды позволяют составить достаточно полную картину ее структуры.

Исходя из этого, детальное понимание структуры и формы галактик, их рождения и функционирования, может позволить разобраться не только в неясных вопросах их эволюции, но и, возможно, приоткроет тайну рождения и существования Вселенной. Понятно, что не может быть полной аналогии между галактикой и Вселенной, однако механизмы и принципы их существования могут быть достаточно близки и понятны.

Наша Галактика, как и многие другие спиралевидные галактики, имеет форму вращающегося диска и перемещается в пространстве со скоростью около 220 километров в секунду. Вблизи галактического диска концентрируются молодые звезды, скопления, а также горячие газовые облака.

Центральная часть Галактики содержит перемычку, располагающуюся в созвездии Стрельца. Она находится в ядре Галактики. Существуют гипотезы, утверждающие, что перемычки являются своеобразными очагами, где рождаются звезды. Рождение звезд происходит в сферическом галактическом гало, находящемся вокруг Галактики в разогретом состоянии и в ее спиральных рукавах. Перемычки есть у двух третей всех спиральных галактик, но они имеют временный характер, так как постепенно разрушаются, образуя единый центр галактики.

Рис.1 Наша Галактика

Рис. 2 Структура Галактики

В центре галактического диска можно выделить его ядро, которое несколько толще, чем сам диск. По предположениям астрономов, в середине ядра располагается сверхмассивная черная дыра, а рядом с ней черная дыра средней массы и множество небольших черных дыр. Именно, в центре Галактики наблюдается максимальная концентрация звезд и звездных систем, находящихся на сравнительно небольших расстояниях друг от друга.

Надо сказать, что скорость вращения этих звезд несколько больше, чем в нашей Солнечной системе. Астрономы считают, что это обусловлено наличием в центре некой темной материи, которая существенно увеличивает силу гравитации в центральной части Галактики. Есть мнение, что основную массу галактик, включая нашу, составляет темная материя, которая сконцентрирована в их центрах.

В плоскости диска Галактики располагаются ее спиральные рукава, в одном из них - в рукаве Ориона, находится наша Солнечная система. Вокруг галактики образовывается своеобразная сфера из циркулирующих потоков горячего газа, которую называют галактической короной.

Подобное строение наблюдается практически у всех спиральных галактик. Считается, что в центрах спиральных галактик, как правило, находятся сверхмассивные черные дыры и множество черных дыр меньшей массы по всему галактическому диску.

Однако, во Вселенной существуют и другие галактики. По классификации, которая была разработана американским астрономом Э. Хабблом, галактики по виду разделяются на четыре основные группы: неправильные, эллиптические, линзообразные и спиральные галактики. Различие видов галактик обосновывается разными условиями, в которых эти галактики возникали.

Одним из распространенных видов галактик являются – неправильные галактики, количество которых составляет (по разным оценкам) примерно 25 процентов от видимых галактик во Вселенной. Современная наука считает, что в прошлом они являлись спиральными или эллиптическими галактиками, но были деформированы гравитационными силами.

В неправильных галактиках звездные системы располагаются достаточно хаотично, в них нет ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. Они лишены вращательной симметрии. Неправильные галактики отличаются обилием межзвездного газа и пыли. Их составляют молодые звезды. Форма неправильных галактик отвечает их названию и не поддается четкой классификации (Рис. 3).

Вместе с тем, утверждение, что неправильные галактики – результат разрушительного действия гравитационных сил на другие виды галактик, на мой взгляд, недостаточно обосновано. Во-первых, необходимо точно понимать: как, почему и когда создавались все виды галактик. Во-вторых, должна быть определена последовательность и условия появления тех или иных видов галактик. В-третьих, небезынтересно знать, почему вдруг мощные гравитационные силы разом ополчились на спиральные и эллиптические галактики и исковеркали гигантские космические объекты до неправильных хаотических образований. Поэтому, хотелось бы понимать -

имеется ли эволюционная связь между разными видами галактик? Являются ли разные виды галактик результатом разных условий при их возникновении?

Ввиду того, что в современных исследованиях пока нет четких ответов на эти вопросы, попытаемся покорить первую высоту нашего путешествия и найти свое вразумительное видение проблемы. Согласитесь, что мы не можем продолжать наше путешествие, оставляя белые пятна на обширных просторах нашей Вселенной. Поэтому, давайте разбираться.

Размышления.

Кроме неправильных галактик во Вселенной существует примерно четверть эллиптических галактик. Они имеют сферическую форму и отличаются заметной концентрацией звездных систем в их центре. Исходя из этого, яркость этих галактик неравномерна и увеличивается в их срединной части. Эллиптические галактики в отличие от неправильных совершают четко выраженное вращательное движение. Но по сравнению со спиральными галактиками они вращаются более медленно. По виду они отличаются б о льшим или меньшим сжатием. При этом, более сжатые эллиптические галактики вращаются быстрее, чем менее сжатые.

Почему это происходит? Размышления на эту тему неминуемо приведут нас к мощному гравитационному воздействию одних объектов Вселенной на другие. В качестве таких объектов могут быть звезды и планеты, галактики и их скопления. Сила гравитации – это сила притяжения, то есть сила, притягивающая одни предметы и объекты к другим (мы все об этом прекрасно осведомлены, благодаря великому Исааку Ньютону). Сила гравитации тем больше, чем больше масса объектов притяжения и чем меньше расстояние между ними.

В эллиптических галактиках формируется определенный центр в виде скопления звезд и планет. Он представляет собой ядро галактики. Ядро галактики образовывается в результате турбулентных потоков во Вселенной, о причинах возникновения которых мы поговорим позже. Наличие гравитации и турбулентности постепенно приводит не только к увеличению ядра галактики, но и к увеличении скорости его вращения.

Это происходит потому, что звезды, приближаясь друг к другу, в результате действия сил гравитации и турбулентности объединяются в некий фантастический звездный «хоровод», который постепенно образует значительную вращающуюся звездную массу. Сила гравитации этого «хоровода» привлекает все новые и новые звезды и звездные системы, увеличивая их общую массу.

Но, увеличившаяся звездная масса, немедленно повысит и силу ее притяжения – гравитацию. Действие гравитационных сил привлечет новую массу звездных систем в центр галактики, что еще более увеличит массу ядра галактики и, соответственно, усилит силу гравитации.

Таким образом, эллиптическая галактика со временем будет все более и более сжиматься, формируя свое мощное ядро и раскручивая звезды, входящие в галактику.

Возникает логичное предположение, что менее сжатые эллиптические галактики – это не отдельный вид галактик, а первичная форма более сжатых. Вращательный момент менее сжатых эллиптических галактик под действием гравитационных сил со временем увеличивается, они сжимаются и превращаются в более сжатые. Предполагаю, что во Вселенной можно выявить более расширенную градацию эллиптических галактик, с размерами и скоростью вращения плавно перетекающими из менее сжатых в более сжатые галактики.

Рис. 3 Неправильная галактика

Рис. 4 Эллиптическая галактика

Сам процесс перехода из менее сжатых галактик в более сжатые достаточно длительный и может составлять миллиарды лет и, естественно, мы не может проследить весь этот процесс в динамике, так как нашей жизни, точно, не хватит. Вместе с тем, Вселенная устроена так, что галактики обладают своей собственной жизнью. Они возникают в разное время и имеют свой собственный возраст. Поэтому, располагая огромной базой данных по наблюдаемым галактикам, мы имеем уникальную возможность, подбирая близкие по форме галактики, спрогнозировать процесс их возникновения и существования, классифицируя их по форме, скорости вращения и возрасту.

Это становится возможным, так как в видимой части Вселенной уже открыто более 100 миллиардов галактик, из которых около 25 процентов составляют эллиптические галактики. Из 25 миллиардов эллиптических галактик не составит труда подобрать и классифицировать галактики все более и более сжимающиеся под действием гравитации. Их последовательное изображение может составить некую покадровую съемку эволюции галактик на каждом этапе их развития.

В этом случае, существующее мнение, о том что многообразие форм галактик связано с разными начальными условиями их образования, вызывает вполне обоснованные вопросы и позволяет сделать определенные выводы. На мой взгляд, все галактики образовывались в примерно идентичных условиях и процессы их возникновения не отличаются друг от друга. Они просто создавались в разное время. Справедливость этого утверждения будет показано несколько позднее при рассмотрении процессов возникновения и развития Вселенной.

Следовательно, анализируя различные виды галактик, можно констатировать, что галактики имеют свой собственный жизненный цикл. Галактики рождаются, развиваются, существуют и умирают подобно любому живому организму на нашей планете. На каждом этапе своего развития галактики имеют ту или иную форму и объем, которые отражают их определенное эволюционное состояние. Подобно человеку, который проходит свой путь от эмбриона и младенца до взрослого человека и старика. Поэтому разные виды галактик, определенные Э. Хабблом, - это, по сути, разные циклы жизни галактик, соответствующие временн ы м этапам их эволюции.

Э. Хаббл разделил галактики на морфологические виды по визуальным признакам. Впоследствии, Ж. Де Вокулер и А. Сендидж развили морфологическую классификацию галактик, включив в нее более широкий спектр этих космических структур и определив их временн о е появление во Вселенной. Де Вокулер предложил свою временн у ю шкалу, в которой к ранним галактикам причислял эллиптические и линзовидные, а к более поздним – спиральные и неправильные. Однако, ни Э.Хаббл, ни Ж. Де Вокулер и А. Сендидж, ни кто-либо другой не предприняли попытки связать эти разные виды галактик в единый космический процесс.

Исходя из этого, постараемся построить свою космологическую модель развития галактик, опираясь на уже имеющиеся результаты наблюдения многих известных астрономов.

Итак, вслед за эллиптическим состоянием галактик, очевидно, следует их линзообразное состояние, если придерживаться галактической классификации Э. Хаббла, Ж. Де Вокулера и А. Сендиджа. Почему? Потому что линзообразные галактики – это их более развитая форма (Рис. 5).

Рис.5 Линзообразная галактика

Их формирующийся сферический линзообразный центр уже ярко выражен. Гравитационные силы уже набрали необходимую мощность для формирования не только центральной части галактики, но и для изменения эллиптической формы в дискообразную. Вращение галактик также набирает скорость, вовлекая в своеобразный «водоворот» все больше и больше звезд и звездных систем.

Свое название эти галактики получили из-за очень яркого основного тела линзообразной формы, окруженное слабым ореолом. Таких галактик насчитывается примерно 20 миллиардов и они составляют порядка 20 процентов всех галактик в видимой части Вселенной.

Через определенное время, линзообразное состояние галактик заменится их спиралевидной формой, так как силы гравитации и турбулентные потоки усилятся и линзообразные галактики будут все больше и больше приобретать черты спирали.

Наша Галактика имеет именно такую форму и для нас существует уникальная возможность ее более детального изучения. Отличие линзообразных галактик от спиральных прежде всего в наличии у последних длинных ярко выраженных звездных образований, представляющих собой сконцентрированные сгущения из звездных систем, газовых туманностей и космических пылевых облаков, называемых спиральными рукавами (Рис.6).

В каждой галактике их может быть несколько, в зависимости от времени их существования. В нашей Галактике – их четыре основных и несколько формирующихся. Спиральные рукава состоят из сравнительно новых молодых звезд размером гораздо большим, чем наше Солнце. Они и формируют яркий визуальный образ спиральных рукавов. Рукава силой гравитации захватывают в свой поток звезды и звездные системы и устремляют его к центру галактики.

Существует мнение, что спиральные рукава зарождаются в центре галактики и затем расходятся к ее краю. Полагаю, что это не так. На мой взгляд, центр галактики является мощной гравитационной составляющей, которая определяет центростремительное движение звездных потоков. Все потоки направляются строго к центру, собирая по пути звезды и звездные системы. Зачем? Мы обязательно ответим и на этот вопрос, но несколько позже, когда будем говорить о черных дырах. Сначала нужно закончить с описанием различных галактик и разобраться с их эволюционной последовательностью.

Предположение.

Таким образом, во Вселенной можно выделить четыре основных вида галактик. Полагаю, онтологическая расстановка этих галактик по мере их возникновения и перехода из одного вида в другой в соответствии с законом развития и законом иерархии должна быть следующей (Рис.7).

На первом этапе формирования она имеет вид неправильной галактики. Звезды и звездные системы в ней располагаются хаотично, нет выраженной формы, не сформирован центр галактики.

Затем, на втором этапе под воздействием гравитационных сил и турбулентных потоков происходит упорядочивание галактической системы и она приобретает выраженную эллиптическую объемную форму. Звезды и звездные системы приобретают направленное движение и постепенно сосредоточиваются вокруг центра, в котором их количество значительно превышает число звездных систем по краям галактики. Сама галактика начинает постепенно увеличивать скорость своего вращения, центр которого находится в середине галактического эллипса.

Рис.6 Спиральная галактика

Рис. 7 Процесс эволюции галактик

Вначале развития в эллиптической галактике возникают множество сосредоточений звезд и звездных систем, объединенных силами гравитации и турбулентностью. Затем, более мощные центры начинают привлекать к себе более мелкие и через какое-то время формируется единый центр эллиптической галактики.

На третьем этапе эволюции галактики ускоряют свое вращательное движение, формируя выраженный центр линзообразной формы и приобретая дискообразное расположение звездных систем в галактике. Звезды и звездные системы при формировании линзообразной галактики меняют направления своего движения и часто сталкиваются, создавая условия для рождения новых молодых звезд.

Четвертый этап характеризуется еще большим увеличением скорости вращения галактики, возникновением ее ярко выраженного центра и спиральных рукавов, в которых происходит процесс нового звездообразования в результате столкновения звездных систем. Диск спиральной галактики становится тоньше, вследствие высокой скорости ее вращения, расстояние между звездными системами при приближении к центру уменьшается под воздействием гравитационных сил, сформировавшееся ядро начинается ярко светиться, отражая происходящие в нем процессы столкновения и взрыва звезд и звездных систем.

Таким образом, можно утверждать, что эти группы галактик представляют собой не отдельные несвязанные разновидности этих космических структур, а последовательную эволюцию галактики, которая формируется из отдельных звезд и звездных систем в неправильную галактику. Затем, неправильная галактика постепенно переходит в состояние эллиптической, далее в форму линзообразной и, наконец, преобразовывается в спиральную галактику. Надеюсь, что логика в наших утверждениях, присутствует и изменения галактик происходят в соответствии с законами устройства мира.

Значит, наша первая высота взята! Мы ответили на первый неясный вопрос и предложили свою гипотезу развития и существования галактик. Имея предположения исследователей о существовании отдельных видов несвязанных единым процессом галактик, мы предложили свою систему эволюции галактик, продолжающуюся во времени с четкими этапами своего развития.

Но что же дальше? Что затем происходит со спиральной галактикой? Как и каким образом она существует во Вселенной? Является ли спиральная галактика конечной стадией эволюции? Если нет, то что происходит после ее исчезновения? Как это происходит?

Вопросы вполне резонны. Но и на них есть ответы. Все дело в том, что в спиралевидных галактиках существуют пресловутые сверхмассивные черные дыры. Есть такая дыра, к примеру, и в центре нашей Галактики, известной как Стрелец А. О черных дырах очень много написано, но пока нет четкой позиции о их роли во Вселенной, строении, механизме работы и т.д. и т. п. По сути, современная наука не располагает даже приблизительными пониманиями, что это такое. Вместе с тем, черные дыры несут свою важную смысловую нагрузку во Вселенной. Постараемся разобраться что это такое и как оно работает.