Знание-сила, 2003 № 05 (911)

Как-то незаметно за последние годы произошло кардинальное изменение масштабов нашего восприятия космоса. Технологический прорыв в астрономических средствах наблюдения придвинул к нам чуть ли не вплотную объекты и события, отстоявшие необозримо далеко и по времени, и по расстояниям. Еще одна своеобразная перемена в наших взглядах — происходящее на небесах обнаруживает на разных уровнях все больше сходства с развивающимся, проявляющим черты живого существом. Словно все телескопы объединились в огромный микроскоп, позволяющий следить за эволюцией некоего организма.

Не боясь оказаться в плену метафор, ученые наделяют косную материю атрибутами живой, видимо, подчеркивая этим плодотворность аналогий и поиска общих тенденций развития в, казалось бы, совершенно разных областях. Происхождение Млечного Пути, новые сведения о его структуре, черные дыры в центре Галактики и «залетевшие» к нам из вселенских далей — вот сюжеты, подаренные недавними открытиями. Сведенные вместе, они дают иной ракурс и во взгляде на наш обжитой дом — Солнечную систему, и на его гостей.

В небесном своде есть прорезь, сквозь которую пылает вселенский огонь, считал Филолай, современник Сократа. Нет, это клубятся испарения от планет или дымы от земных огней, а может быть, вспыхивает воздух, трущийся о небесную сферу, возражал Аристотель. Это всего лишь шов, соединивший две половины неба, догадывался Теофраст. Нет, прежняя орбита Солнца, уточнял небесную карту Метродор, ученик Гераклита.

Огненная, бледная, белесая... Выцветший след светила. Колея, в которую не войти дважды, — словно струя молока из разбитого кувшина. Свое название «Млечный Путь» наша Галактика получила от древних греков. По-гречески слово «галактикос» как раз означало «молочный», «млечный». Впоследствии так стали именовать все скопления звезд, оставив название «Млечный Путь» нашей Галактике, — звездной полосе, точно расплесканной по небу.

...Это — скопление звезд, и оно велико. Свет их сливается, образуя яркую, серебристую полосу. Так говорили еще Пифагор, Левкипп, Демокрит. Споры античных мудрецов разрешил лишь Галилей, когда в августе 1609 года направил свою «оптическую трубу» на небо. «Я изучил природу и вещество Млечного Пути. — писал он позднее. — С помощью телескопа я мог исследовать его непосредственно и с такой очевидной достоверностью, что все философские споры о нем, вводившие в заблуждение столько столетий, решены, и мы, наконец, избавлены от этих пространных дебатов. На самом деле, Галактика — это не что иное, как скопление бесчисленных звезд. Наведите телескоп на любую ее часть, и вы тотчас увидите громадное множество звезд, многие из которых довольно велики и ярки; число же мелких звезд невозможно даже оценить».

Лишь в XX веке ученые узнали, как на самом деле выглядит Млечный Путь. Этому способствовали работы многих астрономов и особенно американца Эдвина Хаббла и немца Вальтера Бааде. Итак, если смотреть «сверху вниз», наша Галактика напоминает плоский диск, от которого ответвляются спиральные рукава. Однако наблюдения за ней осложнены, потому что Солнечная система лежит как раз в плоскости Галактики, перед одним из спиральных рукавов. За звездами мы не видим самой Галактики, мы не можем охватить ее взором, оценить ее строение. Многие ее детали скрыты от нас, и мы догадываемся о них, изучая другие звездные системы.

Так, лишь сравнительно недавно было установлено, что в центре Галактики есть «утолщение», или «балдж» (англ, bulge). Звезды там встречаются в десятки тысяч раз чаше, чем в «глухой провинции», где обретаемся мы. Вокруг Галактики, словно аура, простирается огромная звездная сфера, именуемая гало. Природа Млечного Пути нам понятна, но тем больше вопросов вызывает его происхождение.

Долгое время считалось, что Млечный Путь формировался постепенно. Этот процесс напоминал зарождение звезды, только масштабы были другими. Громадное газопылевое облако медленно стягивалось и, наконец, сплющившись, образовывало диск. Если облако было неподвижно, галактика получалась эллиптической; если вращалось — спиральной. Впрочем, эта теория не могла объяснить ни нынешнюю форму Млечного Пути, ни его стабильность.

Сейчас наши мнения о детских летах галактик решительно меняются. Ведь мы следили за их появлением на свет, не задумываясь об «окружающей среде». Галактики рождались в космосе, расчищенном для них. блиставшем стерильностью. Астрономы отвлекались от того, что вокруг первородного облака сновали другие галактики и скапливалась темная материя. Что же они могли приготовить по предложенным рецептам?

Вы когда-нибудь пробовали блеснуть кулинарным мастерством, держа в руках книгу рецептов, написанную на не известном вам языке, и выбрав, наверное, по эффектному рисунку какой-то один из советов, рисковали ли приготовить то же самое — «красивое и, конечно, вкусное», — доверившись лишь знанию «с ipexoM пополам» десятка слов из этого языка? Решались ли, видя среди непонятных слов уже знакомые water, beef, citron, pepper, fish, sugar, смешать все эти части угощения, что-то проделать над ними, может, обжарить или потушить, или отварить, положить еще что-то наугад и все это с обаятельной улыбкой поднести к столу? Результат такого эксперимента легко предвидеть.

Столь же «не вываренными» кажутся и привычные теории, описывающие рождение галактик. Ведь до недавних открытий в космологии ученые, готовя из газа и пыли новехонькие «молочники», не догадывались, что в сей космический «суп» следовало бы для точности и вкуса добавить что-то еще.

После Большого Взрыва водород и гелий почти равномерно растеклись по Вселенной. Из их однородной смеси всего за один-два миллиарда лет образовались сгустки — протогалактики.

Однако флуктуации (колебания) плотности в первородном газе были слишком малы, чтобы за такой «короткий» срок эти комочки под действием гравитации слиплись в огромные галактики. Понять происходившее можно лишь, вспомнив, что в «поваренной книге астрономии» были и другие — расшифрованные недавно, да и то с грехом пополам «ингредиенты рецептуры».

Вселенная почти на 95 процентов «приготовлена» из темной материи и темной энергии. По-видимому, первая состоит из неизвестных пока элементарных частиц, не участвующих в электромагнитном взаимодействии. Лишь сила 1равитаиии помогает заметить ее. Скопления темной материи влияют, например, на скорость вращения Млечного Пути. Возможно, галактики конденсировались вокруг этой, не видимой нам материи.