Глава 2 Галактика смерти
Воистину, хочешь рассмешить Бога – поделись с ним своими планами. Только-только ученые приучили нас к мысли о доступности дальних миров, о таинственных экзопланетах, об искривлении Времени на другом конце Вселенной, как простая наблюдательность пары ученых глаз неожиданно показала: глубина наших знаний о космосе – простое надувание щек. Что человечество может знать о дальних мирах, если толком не может рассмотреть даже то, что находится у него под носом? Недавно – и, что обидно, совершенно случайно, – астрономы Калифорнийского института открыли в нашей солнечной системе, которую мы давно считаем чем-то вроде домашних тапочек, новую, десятую планету. Причем не какую-нибудь мелочь вроде Плутона, а настоящий гигант, который, как оказалось, всегда стоял за планетой Нептун, а наука его не видела. Вот так! А мы-то думали, что Вселенная создана исключительно по правилам учебника природоведения.
На нашу большую Галактику, где Земля со всей Солнечной системой – лишь маленькая ее часть, несется огромнейшая соседняя Галактика. Ее скорость даже по космическим меркам немыслима.
Как считает Владимир Сурдин,
старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга,
«когда астрономы измерили, с какой скоростью движется туманность Андромеды, гигантская спиральная галактика, в 2 раза больше массой, чем наша, то оказалось, что она приближается. По нашим комнатным масштабам, она несется на нас со страшной скоростью – 120 километров в секунду».
Когда произойдет столкновение? Даже с космическими скоростями процесс сближения двух галактик не будет быстрым. Но только одна деталь, и сразу становится понятно – опасность уже более чем реальна: чужая Галактика настолько приблизилась к нам, что мы ее можем увидеть, и без всякого телескопа!
Эта единственная галактика, которую человек с нормальным зрением может за городом спокойно увидеть, – маленькое пятнышко на небе, а в действительности – гигантская система из сотен миллиардов звезд.
Солнечная система – планетная система, включающая в себя центральную звезду – Солнце – и все естественные космические объекты, образующиеся вокруг Солнца
И вот еще одно доказательство того, что две галактики уже на подступах друг к другу: обнаружена так называемая водородная река – поток водорода, который медленно перетекает из нашего Млечного Пути в более массивную галактику туманность Андромеды. То есть чужая галактика еще на дальних подходах понемногу уничтожает нас. Можно только представить, какой мощью обладает туманность Андромеды, если наш Млечный путь не может ей противостоять, а ведь он все-таки не маленькая галактика.
По мнению Вячеслава Докучаева,
научного сотрудника Института ядерных исследований РАН,
«наша галактика представляет собой самогравитирующее скопление звезд в количестве порядка 100 миллиардов, которые имеют форму галактики в виде вращающегося сплюснутого диска. Наше Солнце вращается на периферии этого диска, делая один оборот вокруг центра Галактики за 200 миллионов лет. Земной год длится, пока Земля обращается вокруг Солнца, а солнечный год длится 200 миллионов лет, за это время Солнце делает оборот вокруг Галактики».
100 миллиардов звезд, примерно таких, как наше Солнце, и гораздо бо́льшего размера – вот такая наша Галактика, гигант в бескрайней Вселенной. Но ведь в надвигающейся на нас махине – триллион звезд.
Что будет когда она ударит по нам? Не так давно Европейским космическим агентством был запущен телескоп Гайя. Он находится в полутора миллионах километров от Земли, и его называют самой большой цифровой камерой в мире. Гайя составит подробную карту распределения звезд нашей Галактики с указанием координат и направления движения. Почему это важно знать именно сейчас? Сведения телескопа Гайя помогут рассчитать варианты столкновения Андромеды с нами. Не исключено, что звезды двух галактик не заденут друг друга – в том случае, если расстояние между ними будет огромным. Но настолько благоприятный исход очень призрачен, куда более вероятно, что события станут развиваться схоже с тем, когда два автомобиля несутся навстречу.
Если столкновение двух галактик будет лобовое и они проникнут одна в другую, то возможно изменение траектории Солнца, его орбита может немного удалиться от центра нашей галактики, и не исключено, хотя маловероятно, что Солнце вообще будет выброшено за ее пределы.
C Землей будет то же самое, что и с Солнцем, – их вместе выбросят из своего привычного места обитания. 4,5 миллиарда лет – со времени своего образования – наша планета находилась в одной точке Вселенной. Но все изменится, Земля со всей Солнечной системой станет странствующим межгалактическим объектом. Вероятность этого оценивается учеными в 12 процентов – немало для такого трагического прогноза.
Что их ждет там – за пределами нашей галактики? Предсказать наверняка почти невозможно. Смертельные излучения, сокрушительные столкновения? Возможно все. Жизнь на Земле при таком варианте исчезнет.
Но это не единственный вариант развития событий, есть еще более катастрофичный: Земля разрушится сразу же при столкновении галактик, не выдержит Солнечная система и весь Млечный путь. Известно, что туманность Андромеды «по дороге» уже поглотила шесть карликовых галактик.
Правда, астрономы говорят, что поглощение карликов космическими гигантами – нормальное явление. Наша Галактика тоже в этом замечена – согласно последним исследованиям, она увеличивалась за счет захвата маленьких соседей.
Своими соображениями делится Олег Малков,
ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН:
«Внимательно изучая нашу собственную галактику Млечный Путь, мы обнаружили 7 или 8 объектов, которые мы считаем остатками карликовых галактик, которые были поглощены нашей. Это мы можем определить по кинематике их движения. Каннибализм в мире галактик – широко распространенное явление. В случае столкновения нашей галактики и туманности Андромеды это обязательно произойдет».
После того как две огромные галактики насытятся космической мелочью, они примутся друг за друга, но из-за неравных сил мы окажемся добычей.
Что человечеству известно о таких громадинах, передвигающихся по Вселенной? Учеными хорошо исследованы ближний космос, своя галактика. Дальние объекты, находящие за миллионы световых лет, стали изучать не так давно.
В обсерватории Астрокосмического центра могут детально рассмотреть далекие галактики, но пока только ориентируясь на звуки, которые издают звезды. Здесь радиоастрономы слушают космос.
Радиоволны невидимы для глаза, но объекты – Солнце, звезды, галактики – дают излучение и в радиодиапазоне. Поэтому данный участок электромагнитного излучения для астрофизиков очень интересный – там идут другие процессы, которые не всегда можно увидеть в оптическом диапазоне, но можно обнаружить в радиодиапазоне.
Для детального сканирования звуков космоса с Байконура был запущен космический аппарат «Спектр-Р» – спутник, на котором находится антенна диаметром 10 метров.
Рассказывает Владимир Бобышкин,
главный конструктор НПО имени С. А. Лавочкина по опытно-конструкторской разработке «Спектра-Р»:
«Особенность этого проекта – аппарат нужно было вывести на такую орбиту, чтобы она взаимодействовала с Луной. Это позволяло менять параметры орбиты и, самое главное, ее наклонение. За счет этого осуществляется более детальное исследование интересующего объекта».
Все эти исследовательские работы ведутся в рамках проекта «Радиоастрон». Он был начат еще в конце 1970-го, но по разным причинам сразу же приостановлен, он возобновился только в 2005 году. Владимир Бобышкин – главный конструктор уникального космического аппарата «Спектр-Р», он начинал работы по его созданию и спустя почти 35 лет, существенно переработав проект, по сути, осуществил запуск аппарата в космос.
Есть исследование ближних планет, а есть космические объекты, которые удалены на многие миллионы световых лет. В разном диапазоне длин волн это позволяет получать данные, которые дают возможность ученым их интерпретировать и говорить о скоплениях планет и галактик.
С земли за движением спутника синхронно поворачивается чаша огромного телескопа, установленного в Пущинской обсерватории. Он и получает сигналы со «Спектра-Р».
На сегодняшний день получена очень подробная, вплоть до мелких деталей, информация о структуре очень далекой и активной галактики, в которой есть компактные объекты.
Эта новая галактика – пока абсолютная тайна для ученых. Ее только услышали, но не увидели. Надвигающаяся на нас туманность Андромеды – ближайшая из всех во Вселенной, о ней гораздо больше информации. Из-за представляемой опасности она под пристальным вниманием астрономов всего мира. И вот их сенсационное заявление: эта соседняя галактика, подступая к нам, деформирует наше космическое пространство.
Расчеты показывают, что произойдет, когда к нам приблизится туманность Андромеды. Она займет половину нашего небосвода, на небе будет не особенно яркое, размытое пятно. Потом мы увидим, как искажаются и форма нашей галактики, и форма туманности Андромеды – она ведь тоже почувствует это приближение.
Что будет с Землей и всеми нами на данном этапе, астрофизики пока затрудняются сказать. Очевидно, что этот глобальный космический процесс коснется каждого. Но чтобы знать детали, специалистам еще требуется время. На сайте НАСА – американского космического агентства – есть сведения о подобных искажениях в других галактиках.
Космическому телескопу «Хаббл» удалось заснять две массивные галактики, которые из-за гравитации приближаются друг к другу и меняют свою структуру. А новые изображения, полученные телескопом «Спитцер», дали кое-какую информацию о нынешней нашей угрозе – галактике Андромеды. На снимках видно отверстие, которое пробила в ней поглощенная карликовая галактика – такая махина может быть уязвимой, и даже, как выясняется, погибнуть.
Абсолютно новые сведения астрофизиков из университета американского штата Мериленд: галактика под названием Маркарян 231 умирает. Это крупная галактика, она по своей массе превышает нашу – Млечный путь – в три раза. И такого гиганта убила собственная центральная черная дыра, причем, что самое важное, это произошло, когда Маркарян 231 решила присоединить к себе соседнюю галактику. Очень похоже на то, как могут развиваться события при столкновении Андромеды и нашего Млечного пути!
В центре нашей галактики есть черная дыра, которая больше любой другой, туда «сваливается» все тяжелое, что есть в нашей звездной системе. Масса ее фантастическая – 4 миллиона масс Солнца собраны в такой комок, который не отпускает от себя даже лучи света.
Что такое черная дыра и почему этот космический объект так назвали? Все просто: «черная» – потому что невидима, а дыра – потому что все засасывает в себя.
На поверхности черных дыр настолько велика сила тяжести, что оттуда не могут улететь ни электрон, ни протон, ни даже частицы света – фотоны, движущиеся с огромной скоростью. А раз свет из них не выходит, мы воспринимаем их как массивные, но невидимые тела. То есть все, что попадает в черную дыру, там и остается и вернуться не может.
Так выглядит и так живет очень большая звезда в заключительной стадии своего существования.
Когда у маленьких звезд типа Солнца истощается внутреннее топливо, они сжимаются до размеров примерно земного шара, то есть в 100 раз по сравнению с нынешним размером Солнца, и на этом останавливаются, застывают, охлаждаются. В результате невидимый нам черный карлик, который путешествует во Вселенной. Но более массивные звезды не могут удержать себя от дальнейшего сжатия. Тяжесть их велика, она больше внутреннего сопротивления. Они продолжают сжиматься до тех пор, пока, достигнув радиуса примерно в 2–3 километра, не станут черной дырой.
Эта стадия предсмертной агонии звезды слишком продолжительна и катастрофична для всего, что появляется неподалеку от нее. Более того, черная дыра передвигается, а это значит, что она представляет опасность где угодно в галактике и во всей Вселенной. Сколько всего в космосе таких дыр – неизвестно, их очень сложно вычислить. В нашей галактике нащупаны, как говорят астрономы, пока 30 черных дыр.
Поясняет Сергей Смирнов,
старший научный сотрудник Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН:
«Рядом с черными дырами все бурлит и кипит, потому что они притягивают к себе вещество, но поглощают его не целиком, часть закручивают по спирали, разгоняют, и оно выходит из окрестностей черной дыры с огромной скоростью. Если бы поблизости оказалась черная дыра, ничего хорошего бы нас не ждало».
Они закачивают в себя все, поглотят космический объект любого размера. Подобный процесс в деталях удалось увидеть российским астрономам: сначала мощная гравитация черной дыры сорвала со звезды водородную оболочку, потом заглотила красный гигант в миллион раз массивней Солнца! Уничтожала черная дыра звезду в течение полугода, постепенно всасывала в себя слой за слоем.
Поступление этих слоев на черную дыру превышает спрос, вещество поступает с такой скоростью, с которой черная дыра не может его проглотить. И поэтому вещество начинает обращаться вокруг черной дыры с огромной скоростью, вещество начинает греться, излучает в рентгене. Мы наблюдаем это излучение на Земле, на огромном расстоянии от этой пары объектов, и по характеру излучения делаем вывод: «Это двойная система, состоящая из обычной звезды и черной дыры, которая перекачивает на себя вещество этой звезды».
Как поведет себя черная дыра туманности Андромеды, которая несется на нас? В центре этой Галактики, по прикидкам астрономов, располагается сверхмассивная черная дыра. Она такого же размера, что и наша центральная – 4 миллиона масс солнца. Но вокруг нее вращается еще одна черная дыра – средней массы и несколько тысяч сравнительно небольших. Это приблизительные данные, на самом деле в приближающейся к нам галактике все может оказаться намного страшней. Астрономы не исключают, что ее главная черная дыра разрослась за счет постоянного всасывания всего, что попадается.