Анатолий Бернацкий - 100 великих тайн Вселенной

• Название: 100 великих тайн Вселенной
• Автор: Анатолий Бернацкий
• Жанр: Энциклопедии
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-4444-0653-3

Вселенная — великая загадка бытия, манящая тайна познания — бесконечного преодоления границ неведомого. За первым шагом открываются новые горизонты. А за ними — новые тайны вечного, неисчерпаемого космоса.

Как родилась наша Вселенная? Что было до Большого взрыва? Из чего состоит вещество Вселенной? Что такое черные дыры? Как происходит круговорот вещества во Вселенной? Где находится галактический центр? Существуют ли параллельные миры? Как рождаются звезды? Что такое квазары, пульсары и белые карлики? Об этом и многом другом рассказывает очередная книга серии.

---

Это было сказано в начале 80-х годов прошлого века, когда уже делались первые робкие попытки существенно дополнить гипотезу «горячей Вселенной» новыми идеями и принципами.

Именно в это время на стыке физики и астрофизики появилась во многом странная идея о «раздувающейся Вселенной». Ее суть заключается в том, что в первое мгновение своего появления Вселенная чудовищно быстро расширялась. За какие-то ничтожные доли секунды размер рождающейся Вселенной вырос не в 10 раз, как это должно было бы происходить при «нормальном» расширении, а в 1050 или даже 101000000 раз.

Но самое удивительное в этих процессах то, что, хотя расширение происходило и ускоренно, однако энергия в единице объема оставалась постоянной. Более того, астрофизики доказывают, что первые мгновения этого молниеносного расширения осуществлялись в «вакууме».

Но этот вакуум был не тем обычным, который мы себе условно представляем, а ложным, поскольку невозможно назвать «вакуумом» в принятом понимании этого слова тот объем пространства, в котором плотность вещества достигает 1077 килограммов в метре кубическом.

Именно из такого, не поддающегося представлению, вакуума и могло, как считают ученые, образоваться множество метагалактик, в том числе, конечно, и наша. И каждая из них имеет свои физические константы, свою структуру и другие характерные ей свойства и параметры.

Но если это на самом деле так, то возникает вполне закономерный вопрос: а где же находится эта «родня» нашей Метагалактики?

Скорее всего эти вселенные, в том числе и наша, образовались в результате «раздувания» многочисленных сфер, или областей, на которые распалась Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва.

А так как каждая такая область, ставшая отдельной метагалактикой, раздулась до размеров, превышающих нынешний размер нашей Метагалактики, то их границы удалены на огромные расстояния. Возможно, ближайшая из мини-вселенных находится от нас на расстоянии порядка 1035 световых лет. А ведь поперечник нашей Метагалактики «всего» десять миллиардов световых лет.

Выходит, что где-то далеко-далеко от нас и друг от друга, в бездонных глубинах мироздания существуют иные, вероятно, совершенно фантастические миры…

Выходит, что мир, в котором мы живем, многократно сложнее, чем считалось ранее. По крайней мере это доказывают космологи. И состоит он из бесчисленного множества вселенных во Вселенной. Но об этой большой, всеобъемлющей, сложной, удивительно многообразной Вселенной мы пока почти ничего не знаем.

Единственное, что нам все-таки известно, что все эти миры, которые существуют за пределами нашей Метагалактики, реальны.

Великий Аттрактор, или сверхпритяжение

В начале последнего десятилетия минувшего столетия астрономы установили, что галактики разлетаются в космическом пространстве не поодиночке, а огромными скоплениями, как стаи птиц во время перелетов. Так, Млечный Путь вместе с галактиками в созвездии Девы, в компании со сверхскоплением галактик в созвездии Волосы Вероники, а также вместе с другими огромными массами космической материи мчится со скоростью 600 километров в секунду в направлении какого-то неустановленного, но невообразимо мощного источника гравитации. Расчеты показывают, что общая масса этого объекта равняется массе приблизительно десяти тысяч крупных галактик.

Американский астроном Алан Дресслер, назвавший таинственный, поглощающий все и вся незримый объект Великим Аттрактором

И в этот гигантский и одновременно странный «омут» затягивается почти половина вещества всей нашей Вселенной. И за многие миллиарды лет в этом бездонном вселенском «колодце», вероятно, скопилось столько материи, что даже приблизительно его количество никто не осмелится назвать. Пытаясь же найти хоть какое-то приемлемое сравнение, эту бездонную «пропасть» можно условно назвать черной дырой в центре нашей Галактики.

Известный же американский астроном Алан Дресслер назвал этот таинственный, поглощающий все и вся незримый объект Великим Аттрактором, или Великим Источником Притяжения (англ. «attraction» означает «тяготение»). Однако увидеть что-либо в той бесконечной дали, куда с огромной скоростью несется наш материальный мир, пока не удалось.

Первое время, пытаясь определить природу этого объекта, ученые выдвинули несколько гипотез. Так, согласно одной из них, Великий Аттрактор представляет собой скопление нового, неизвестного науке, вида материи. Сторонники другой гипотезы доказывали, что это не что иное, как «космическая струна», возникшая в «младенческие годы» нашей Вселенной.

Однако в ходе последующих исследований было установлено, что Великий Аттрактор является гигантским скоплением галактик. От него до Млечного Пути — приблизительно 300 миллионов световых лет. Расположен Великий Аттрактор в небе Южного полушария. Он тянется от созвездий Павлина и Индейца до созвездия Парусов.

Следует отметить, что галактики перемещаются не в одном, а в самых разных направлениях. То есть в космосе царит полный кавардак. А такая ситуация приводит к тому, что в космосе нередко происходят столкновения не только одиночных галактик, но и их скоплений.

Столкновение галактик

Мы уже знаем, что в бескрайнем космическом пространстве различные по массе и объему небесные тела периодически сталкиваются друг с другом: астероиды и метеоры падают на планеты и спутники, одни звезды поглощаются другими…

Но, оказывается, входят во взаимный контакт и галактики — гигантские небесные структуры, состоящие из многих десятков миллиардов звезд. Об этом вкратце мы уже говорили выше, но теперь попытаемся на этом явлении остановиться подробнее.

Итак, возвращаясь к взаимодействию галактик, следует сказать, что столкновение таких громадных космических объектов происходит, естественно, с высвобождением энергии и перемещения масс в количествах, не поддающихся даже самому богатому воображению.

Конечно же, столкновение галактик вовсе не подразумевает, что происходят массовые соударения отдельных звезд. И в принципе, ничего странного в этом нет, так как звезды находятся на громадном удалении друг от друга: по крайней мере эти расстояния в сотни миллионов раз превышают собственные диаметры светил.

А вот галактики, в отличие от звезд, размещены относительно недалеко друг от друга: промежутки между этими звездными скоплениями превосходят их размеры всего лишь в десятки и сотни раз.

Соответственно и столкновения галактик происходят значительно чаще, чем звезд. А поскольку у галактик может быть разная форма — спиральная, эллиптическая и неправильная, то их столкновения друг с другом происходят тоже по-разному. Они могут или пролетать на близком расстоянии одна от другой, или цепляться друг за друга, или даже фронтально соударяться.

«Антенные» галактики NGC4038 и NGC4039

В результате этих взаимодействий нередко существенно меняется и внешний вид звездных скоплений. При этом таким процессам подвергается около двух процентов галактик, расположенных на относительно небольшом от Земли расстоянии.

Так, в созвездии Ворона, на расстоянии в 63 миллиона световых лет от Земли, находится самая близкая к нашей планете пара сталкивающихся звездных скоплений NGC4038 и NGC4039, более известных как «Антенные» галактики. Связано такое название с тем, что к ним примыкают длинные, состоящие из газа и звезд, лентовидные образования, напоминающие две антенны.

Детальные исследования этих двух галактик выявили в них более тысячи возникших в недавнем прошлом шаровидных звездных скоплений, в каждом из которых — до миллиона солнц. При этом эти шаровидные образования довольно молоды: их возраст — около сотни миллионов лет. Образовались же они под влиянием приливных сил, появившихся в ходе сближения двух галактик.

Впрочем, следует указать, что силы тяготения во время столкновения звездных систем существенной роли не играют. Более важными являются гравитационные взаимодействия отдельных участков галактик: две близко расположенные области притягивают друг друга значительно сильнее, чем те, которые находятся на отдаленном расстоянии одна от другой.

В результате гравитации возникают приливные силы, растягивающие галактики в длину или же изгибающие их. Причем происходят подобные изменения в форме звездных островов даже тогда, когда они лишь проносятся на близком расстоянии друг от друга, не приходя в непосредственное соприкосновение.

А вот что произойдет с формой галактик при их столкновении, зависит как от геометрии удара, так и от скорости, с которой он совершается.

Так, когда галактики сближаются со скоростью 200 километров в секунду, они обычно сливаются, словно две капли жидкости. Когда же скорость столкновения достигает 600 километров в секунду, то звездные острова проходят сквозь друг друга, как два призрака. А если сближение происходит при скорости в 1000 километров в секунду, галактики разлетаются на осколки, как столкнувшиеся стеклянные шары.