Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 142

Еще в 1944 г. американский астроном немецкого происхождения В. Бааде предложил модель соотношения и взаимодействия различных частей спиральных галактик. Он ввёл термин «звёздное население», проводя тем самым аналогию между астрономическим исследованием и исследованиями в сфере социологии и демографии. «Звёздному населению» сгущений спиральных галактик, образующих диски, включая сюда и ядра галактик, он присвоил название «диско», а относительно разреженную периферию, окружающую галактики огромной сферической «оболочкой», назвал «гало».

Население диско «проживает» главным образом в рассеянных звёздных системах, тогда как население гало – в шаровых скоплениях звёзд. Гало представляет собой, по существу, пустынную галактическую окраину, где редкие «поселения» перемежаются с колоссальными шаровыми скоплениями, возникающими вследствие стягивания вещества гравитацией и включающие миллионы звёзд.

Гравитационное поле галактик препятствует переходу «населения диско» в «население гало», и наоборот. Возникает, таким образом, чёткое подразделение населения галактик на «жителей центра» и «жителей окраин». Затруднения для проникновения «населения гало» в «население диско» связано с тем, что звёзды, входящие в гало, содержат значительно больше тяжёлых и меньше лёгких химических элементов. Чтобы попасть в диско звёздам гало необходимо существенно изменить свой химический состав. По-иному происходит движение газовых облаков в межзвёздной среде. Они свободно переходят из гало в диско и обратно, изменяя при этом лишь свою температуру. Такой обмен веществом позволяет и обновлять «звёздное население», поскольку в гигантских газовых облаках интенсивно протекают процессы звёздообразования. Гало вращается медленнее диско, оно как бы перемешивается ими. При этом около 70 % звёзд образуется в спиральных рукавах и только около 10 % в гало. Шаровые скопления гало населены очень старыми звёздами, возраст которых исчисляется миллиардами лет. Данная модель взаимодействия «звёздного населения» до сих пор сохраняет свои позиции в объяснении эволюционного значения дисков и окраины галактик, порядка движения и образования звёзд, в том числе и в нашей Галактике.

Структура галактик, обеспечивающая упорядочивающее воздействие ядер на периферию и движение периферии, регулируемое гравитационными ядерными воздействиями и истечениями, предполагает экспансию галактической организации во внешнюю среду, захват крупными галактиками меньших по массе галактик, превращение последних в спутники либо даже полное растворение малых галактик в материи галактик-гигантов. Мелкие галактики, обречённые на «съедение» и поглощение крупными, иногда в шутку называют галактиками-миссионерами (поскольку, некоторые дикие племена Африки, в обычаи которых входил каннибализм, иногда пожирали миссионеров из европейских стран, пытавшихся проповедовать среди них христианскую веру).

Современные представления о возникновении и эволюции галактик находятся в тесной связи с представлениями о происхождении и эволюции Метагалактики. Начало формированию галактик было положено в процессе структурирования Метагалактики на основе флуктуаций и сгущений ранее однородного и разреженного вещества. Механизм таких сгущений и уплотнений запустило гравитационное взаимодействие, противостоявшее расширению Метагалактики в целом. Расчёты, проведенные в 50-х годах XX века, показали, что достаточно значительные по массе уплотнения вещества вначале должны отставать от расширения Метагалактики в целом, а затем вообще перестанут расширяться и начнут сжиматься под действием собственной гравитации. Это создаёт предпосылки для формирования протогалактик – предшественниц современных галактических структур. Протогалактики представляли собой холодные сферические газовые облака, находившиеся в процессе сжатия под действием гравитации с участием невидимой материи.

Сжатие запускает процесс звёздообразования, вследствие чего протогалактическое облако постепенно разогревается. В результате в нём повышается внутреннее давление, оно превозмогает силу гравитации и обусловливает расширение облака. В результате происходит фрагментация и структуризация протогалактического облака на основе самоорганизации вещества в различных его частях.

Проходит много времени, и окраинная часть облака отслаивается и срывается с вращающегося облака в окружающую среду, а центральная часть сжимается, образует ядро и запускает вторичный процесс звёздообразования. Затем в процессе вращения облако сжимается в диск и запускается процесс звёздообразования дисковой подсистемы. Таков весьма правдоподобный физический сценарий эволюционного пути образования галактик. Думается, что исходя из основной идеи предлагаемой нами общей теории эволюции, его необходимо серьёзно откорректировать, поскольку он недостаточно учитывает роль ядра в мобилизационно-организационных процессах формирования порядка.

Самоорганизация протогалактического облака как открытой системы порождает процесс самоструктурирования, в результате которого происходит отделение ядра от периферии. Дальнейшая эволюция протогалактики, её превращение в галактику и экспансия в окружающее пространство проходят под воздействием сил и свойств структуры ядра. Взаимодействуя с невидимой материей, ядро создаёт достаточную гравитационную силу для приведения в единообразие движения различных элементов галактики. Мобилизационная схема образования порядка действует в Метагалактике повсеместно, в том числе и в косной материи таких грандиозных систем, как галактики. Она является основой «космической инженерии» – самоконструирования космических систем и запуска внутри них эволюционных механизмов.

Ядро каждой галактики представляет собой наиболее яркую, сильно светящуюся часть, обладающую, соответственно, наиболее мощной энергетикой и гравитационной силой, способной, в соединении с невидимой материей (возможно, в виде массивной чёрной дыры) управлять движением и обусловливать вращение вокруг себя всей многообразной галактической периферии. Ядра спиральных галактик, в том числе и нашей, многослойны. Плоскому диску, похожему на крылья самолёта, противостоит галактическая выпуклость, или балдж. Это почти сферическое образование, включающее миллионы красных, оранжевых и белых звёзд.

Проведенные в начале нынешнего века исследования показали, что при всей своей высокой плотности вещества ядро галактики не является само по себе таким сверхплотным объектом, который мог бы обеспечить гравитационное воздействие на периферию. При наблюдении Туманности Андромеды в центре её ядра было обнаружено сверхплотное образование, получившее название ядрышка. Масса ядрышка Туманности Андромеды составляет 13 млн. солнечных масс. Оно вращается вокруг своей оси, представляя собой плазменный аналог твёрдого тела. Период обращения – около 500 тыс. лет.

В нашей Галактике также имеется ядрышко, выявленное исследованиями в радиодиапазоне. Оно составляет всего 6 парсек в диаметре. Ядрышки галактик представляют собой весьма удивительные феномены «космической инженерии». Они ведут себя вполне независимо от основной материи ядра и значительно превосходят остальную часть ядра и по плотности, и по энергетике, и по своим конструктивным особенностям. Ядрышко как бы управляет действием ядра, а ядро управляет движением периферии.

9.2. Галактика Млечный Путь

Наша Галактика, Млечный Путь – типичная и довольно рядовая спиральная галактика, включающая по разным оценкам от 150 до 200 миллиардов звёзд, множество скоплений звёзд, гигантские газовые облака. Если бы мы могли взглянуть на нашу Галактику сверху, то увидели огромную светящуюся спираль, подобную той, которая с Земли наблюдается в туманности Андромеды. Спираль образуется двумя огромными «рукавами», тянущимися за ядром Галактики. В 2005 году австралийские астрономы обнаружили ещё один, третий «рукав», состоящий почти весь из водорода и тянущийся на расстоянии почти 77 тыс. световых лет и несколько тысяч в ширину.

При рассмотрении же сбоку Галактика представляет собой диск с утолщением, которое образуется расположенным в центре ядром. Ядро в этом ракурсе представляет собой эллипс, а отходящие от него две почти симметричных части диска напоминают крылья взлетающего лайнера. Такую модель Млечного Пути предложил выдающийся астроном XX века Харлоу Шепли. Он же ещё в двадцатые годы XX века впервые установил положение в Галактике Солнечной системы, опираясь на факт, что огромные шаровые скопления звёзд находятся лишь в одной области Млечного Пути, которая и является её центром. Отсюда следовало, что от Земли, где находятся наблюдатели, до центра Галактики очень далеко. Современная астрономия подтвердила выводы Шепли и установила на основе целого ряда расчётов, насколько далеко мы находимся от центра нашей Галактики. Это расстояние оказалось равным 3400 световых лет. Оно настолько огромно, что способно умерить наши амбиции, наше ощущение себя центром Вселенной. Чтобы стать таковым нужно ещё проявить себя в истории Космоса.