Александр Гурштейн - Извечные тайны неба

Тем самым Гершель доказал, что видимые на небе звезды не разбросаны хаотично, а образуют гигантскую звездную систему. От греческого слова галактикос – «молочный» – звездная система, основу которой составляет Млечный Путь, получила название Галактики. Чтобы выделить ее из остальных звездных систем, мы пишем это название с большой буквы.

Гершель впервые нашел пути, чтобы выяснить в общих чертах форму Галактики.

Представьте себе, что, находясь в засаженном деревьями парке, вы задумали определить протяженность его в различных направлениях. Допустимо предположить, что деревья в парке растут более или менее равномерно. Следовательно, в тех направлениях, где видно больше деревьев, и парк тянется дальше, а где деревьев насчитывается меньше, там граница парка ближе.

Гершель рассуждал аналогичным образом: чем больше звезд попадает одновременно в поле зрения телескопа, тем дальше в этом направлении простирается Галактика. Он пришел к правильному выводу, что Галактика имеет сильно уплощенную форму: ее протяженность в направлении Млечного Пути несравненно больше, чем по направлениям к полюсам. С тех пор несколько поколений ученых продолжают изучать строение звездного мира. Вот как представляется эта проблема сегодня.

Звезды во Вселенной не рассыпаны как попало, а образуют гигантские «звездные города» – скопища звезд, которые называют галактиками. Чужие галактики часто видны в телескопы как небольшие туманные пятна, поэтому их по старинке называют еще и туманностями. Хотя не следует упускать из виду, что подлинные газовые туманности не имеют ничего общего с теми «туманностями», которые на деле являются галактиками.

«Звездные города» не имеют строго очерченных границ и поэтому форму галактик можно описать только очень обобщенно.

Если смотреть сбоку, то в центре галактики обращает на себя внимание утолщение, которое соответствует ее наиболее богатой звездами области – ядру. Может наблюдаться сгущение звезд также и около всей срединной части галактики, так называемой галактической плоскости.

Воочию увидеть сгущение звезд, расположенных вблизи от галактической плоскости, можно и в нашей собственной Галактике. Таким сгущением является Млечный Путь. Только не забывайте, что смотрим мы на нашу Галактику изнутри. И поэтому богатая звездами область собственной галактической плоскости представляется нам широким поясом, охватившим весь небесный свод.

На современных фотографиях звездного неба обнаружено чрезвычайно много галактик. Видны они в разных ракурсах: и плашмя, и с ребра, и под разными углами. На фотографиях многих галактик хорошо заметно, что звезды в пределах галактической плоскости тоже распределены неравномерно. Обширные сгущения звезд тянутся от ядра через галактическую плоскость, имея форму спиралей. Их называют спиральными ветвями галактик.

Каких только взглядов не высказывалось для объяснения возникновения у галактик их спиральных ветвей! Английский астроном Дж. Джинс допускал даже будто спирали являются следами того, что «в нашу Вселенную вливается вещество из каких-то других, совершенно чуждых нам пространственных измерений».

Астрономы выяснили, что в спиральных ветвях галактик сосредоточено больше всего ярких молодых звезд. По современным представлениям, спиральные узоры представляют собой волны повышенной плотности вещества. По своим особенностям вращение этих волн уплотнения в галактиках отчасти сродни движению морских волн. Морские волны поднимают и опускают капли воды, но при этом ни к берегу, ни от берега их не увлекают. Точно также галактические «волны» при их вращении вокруг ядра галактики не переносят вещество, а только создают его временное уплотнение. В этом уплотнении процесс звездообразования протекает особенно интенсивно.

Всего наша Галактика содержит свыше сотни миллиардов звезд. Много это или не очень? По расчетам экспертов ООН 11 июля 1987 г. население земного шара перевалило за 5 млрд. человек. Это значит, что на каждого человека, живущего на Земле, в Галактике приходится по 20 звезд. Десятками и сотнями миллиардов звезд характеризуется численность звездного «населения» и других галактик.

Кроме звезд, в галактиках много газа с примесью пыли – несветящегося межзвездного вещества, которое образует темные облака. Имеются такие облака и в нашей Галактике. Они загораживают удаленные звезды, и земному наблюдателю кажется, что звезд в этом месте нет. Такие участки неба образно называют «угольными мешками».

Межзвездное вещество препятствует астрономическим исследованиям. Шутят, что астрономы, изучающие мир звезд, похожи на людей, составляющих описание громадного промышленного города. В нем сотни высоких домов и, фабричных труб, из которых валит дым. А люди, составляющие описание, попали на его далекую окраину. Смотрят они в свои телескопы и с трудом разбираются в открывающемся им лабиринте домов и заводских корпусов.

Эта горькая шутка недалека от истины. Но ведь преодоление препятствий и составляет основную задачу любой науки.

Ты посылаешь письмо другу. На чистом конверте записываешь адрес: город, улицу, номер дома. А можно ли записать наш с тобой адрес в бескрайних просторах Вселенной? Оказывается – можно, поскольку Вселенная вовсе не хаотическое нагромождение разных разностей. Она структурна.

Наш общий дом – планета Земля. Это понятно. А улица? Улицей можно считать место, где расположилось Солнце и его «дети» – окрестные планеты. Стало быть, наша улица – планетная система у звезды по имени Солнце. Ну, а город? Мы только что сравнивали с городом множество звезд, образующих Галактику. Это и есть город, в котором «проживает» Солнце.

Подобно звездам, группирующимся в «звездные города», отдельные галактики тоже группируются в скопления галактик, которые образуют всеобъемлющую систему галактик – Метагалактику.

Вот и получается наш адрес во Вселенной:

Метагалактика —

Галактика —

Солнце —

Планета Земля.

Единицей измерения межзвездных и межгалактических расстояний служит световой год. Световой год – расстояние, которое луч света проходит за год. А распространяется свет, как известно, со скоростью 300 тыс. км/ с. Один световой год составляет округленно 9 триллионов 460 миллиардов километров.

Расстояния между галактиками фантастически велики. От ближайшей к нам соседней галактики – туманности из созвездия Андромеды – свет идет около 2 млн лет.

По сравнению с такими чудовищными расстояниями размеры каждой отдельной галактики оказываются несколько скромнее. Наша Галактика, например, имеет в поперечнике меньше 100 тыс. световых лет.