Что такое Млечный Путь? Наша галактика оказалась похожа на «символ фашизма» — у нее четыре спиральных рукава Наш дом на космической карте

ПРИРОДА КОЛЕБАНИЙ.

Спиральная структура - столь распространенная и бросающаяся в глаза особенность многих галактик, что проблема ее природы уступает по своей важности разве только проблеме активности галактических ядер. Именно ядрам некоторые исследователи и приписывают порождение спиральных рукавов. Первым высказал это предположение (еще в 1928 году) Дж. Джине. Он писал: «Каждая неудачная попытка объяснить происхождение спиральных ветвей делает все более трудным сопротивление предположению, что спиральные рукава являются полем действия сил, полностью неизвестных нам, отражающих, возможно, новые метрические свойства пространства, о которых мы и не подозреваем». Джине допускал, что в ядрах галактик «в нашу Вселенную вливается вещество из каких-то других, совершенно чуждых нам пространственных измерений». Истечение вещества из ядра в сочетании с вращением и могло бы породить рукава. Однако сейчас нет необходимости привлекать потусторонние силы для объяснения спиральной структуры. Круговые орбиты звезд галактического диска, отсутствие движения вещества вдоль рукавов - уже только эти факты делают подобные объяснения несостоятельными. К тому же рукава, как правило, начинаются не в непосредственной близости от ядра, а в нескольких килопарсеках от него. Джине тем не менее был, очевидно, прав в одном: «Пока спиральные ветви остаются необъясненными, невозможно чувствовать доверие к любым предположениям и гипотезам, касающимся других особенностей туманностей, которые кажутся более легко поддающимися объяснению».

ДВА МНЕНИЯ О СПИРАЛЬНОЙ СТРУКТУРЕ.

На первый взгляд, спиральный узор галактик вызван их дифференциальным вращением. Лишь центральные области галактик вращаются как твердое тело, а дальше угловая скорость вращения убывает с расстоянием от центра. Поэтому любая достаточно большая и разреженная группировка звезд, в которой взаимное притяжение между звездами слабое, должна со временем превратиться в обрывок спирального рукава. Но, прежде чем галактика сделает один оборот, в этом фрагменте рукава погаснут звезды большой светимости, и он исчезнет из вида. Вместе с тем уже возникшую каким-то образом спиральную структуру дифференциальное галактическое вращение должно «размыть» за пару оборотов. Однако в 1976 году американские астрономы М. Мюллер и В. Арнет показали, что, если процесс звездообразования распространяется на соседние области, то дифференциальное вращение галактики может породить довольно длинные, хотя и не очень правильные, спиральные рукава, неоднократно появляющиеся и исчезающие за время жизни галактики. Массивные звезды образуются в газовом облаке гораздо быстрее, когда это облако испытывает повышенное давление,- приходит волна сжатия после взрыва расположенной неподалеку сверхновой или возгорания мощно излучающих 0-звезд. Массивные звезды, рождающиеся в облаке, быстро превращаются в сверхновые или 0-звезды, и, если рядом есть другие газовые облаке, эстафета звездообразования передается дальше. О возможности такого, эпидемического характера звездообразования В. Бааде говорил еще четверть века назад.

У. Герола и Ф. Сейден (США) усовершенствовали модель образования спиральной структуры, предложенную Мюллером и Арнетом, еще более приблизив ее к реальности. Эта модель привлекательна тем, что она объясняет природу спиральной структуры процессами и явлениями (дифференциальное вращение и эпидемическое звездообразование), без сомнения существующими в действительности. Тем не менее все большую популярность приобретает волновая теория спиральной структуры, которую возродили в 1964 году Ц. Лин и Ф. Шу (США), развившие идеи Б. Линдблада. Согласно волновой теории, спиральные рукава - это волны повышенной плотности вещества, вращающиеся вокруг центра галактики как твердое тело, подобно узору на волчке. Волны плотности движутся, не перенося с собой вещества, как, например, звуковые волны или волны на поверхности воды. Скорости, с которыми вращаются вокруг центра галактики спиральные рукава (волны плотности) и вещество (звезды и газ), вообще говоря, не совпадают. Достаточно близко к центру газ вращается быстрее волны плотности и натекает на спиральный рукав с внутренней стороны. Если различие их скоростей достаточно велико, возникает ударная волна, в которой плотность газа повышается раз в десять, и это сжатие газа приводит к интенсивному образованию массивных звезд. Помимо газа у внутреннего края спирального рукава концентрируется и пыль, видимая на фотографиях как темная полоса. Радиоастрономические данные подтверждают, что именно в этих темных полосах особенно велика плотность водорода.

Различие скоростей вращения спирального узора и галактического вещества уменьшается по мере удаления от центра галактики, пока эти скорости не становятся равными на радиусе коротации. Еще дальше от центра галактики спиральные рукава вращаются быстрее, чем звезды и газ, столкновение с которыми теперь должно происходить у внешнего края рукава (подразумевается, что в галактиках спиральные рукава всегда закручиваются). Однако близ радиуса коротации спиральные рукава едва заметны, и, что делается за этим радиусом, сказать трудно.

Ближе к центру галактики самые молодые звезды должны быть сосредоточены у внутреннего края рукава - там, где они и рождаются. Звезды вращаются быстрее рукава и, обгоняя его, успевают постареть и стать менее яркими или недоступными нашим телескопам, превратившись в черную дыру или белый карлик. Таким образом, в поперечном сечении спирального рукава должен существовать перепад (градиент) возрастов звезд. У внутреннего края рукава располагаются зоны наивысшей плотности газа и пыли, затем - области звездообразования и молодые звезды, у внешнего края рукава - самые старые звезды из тех, что концентрируются к рукавам.

Некое подобие волны плотности можно наблюдать в движении муравьев, если на их тропе выкопать канавку. Очень скоро плотность муравьев вблизи канавки становится много больше, чем в среднем на тропе. Муравьи довольно быстро выбираются из канавки, но в ней застревают все новые муравьи, и зона повышенной плотности у канавки сохраняется. Если теперь вообразить, что канавка перемещается вдоль тропы, аналогия с волной плотности в спиральных галактиках станет полнее. Спиральная волна плотности способна возникнуть в галактике под действием приливного возмущения от близкого спутника или в результате отклонения от осевой симметрии в распределении звезд вокруг центра галактики. Эти отклонения могут быть столь незначительны, что остаются незамеченными. Волновая теория имеет ряд убедительных подтверждений: бесспорные признаки резкого повышения плотности газа и пыли перед внутренним краем звездных спиральных рукавов, наблюдающиеся во многих галактиках, и связанные с гравитационным полем рукавов крупномасштабные отклонения от кругового вращения. Эти отклонения выявлены по лучевым скоростям звезд высокой светимости в нашей Галактике и нейтрального водорода в галактике М 81 в созвездии Большой Медведицы. По-видимому, только волновая теория может объяснить существование (хотя и редких) галактик с длинными гладкими рукавами без признаков звездообразования в них. В таких галактиках практически нет газа.

Очевидно, что эпидемическое звездообразование может происходить и при наличии спиральной волны плотности. Первое поколение массивных звезд, родившихся в этой волне, вполне способно воздействовать на окружающие газовые облака, распространяя эпидемию звездообразования дальше. Задача состоит в том, чтобы понять, в каких галактиках или их областях спиральная структура обязана своим происхождением волне плотности, а в каких - дифференциальному вращению и эпидемическому звездообразованию, и почему в той или иной галактике доминирует один из этих механизмов, Казалось бы, легче всего выяснить природу спиральных рукавов, проведя поиск градиента возрастов молодых звезд в поперечном сечении рукава. Но в далеких галактиках такой поиск не приносит определенных результатов - скорее всего из-за трудностей в интерпретации данных интегральной фотометрии и малого разрешения, а в нашей Галактике ему очень мешают наблюдательная селекция и неточность в знании расстояний. К тому же в диске Галактики из-за межзвездного поглощения оптическим телескопам доступны расстояния, обычно не превышающие 4- 5 кпк, то есть область, охватывающая не более 10% площади ее диска. Некоторые исследователи даже считают, что молодые звезды и звездные скопления в окрестностях Солнца распределены преимущественно вдоль радиусов, направленных от Солнца. Но такое распределение отражает влияние наблюдательной селекции и в особенности наличие больших пылевых облаков, резко ослабляющих блеск расположенных за ними объектов. В нашей Галактике мы подобны путникам в густом лесу- из-за деревьев не видим леса, тогда как по отношению к далеким галактикам - пролетаем над лесом слишком высоко, чтобы различить породы деревьев или рельеф местности. Надо изучать ближайшие галактики, где нам доступны отдельные звезды, где мы можем исследовать характеристики этих звезд и однозначно установить их связь с элементами галактической структуры. Эффективность исследований ближайших галактик подтверждается всей историей астрономии XX века.

КЛЮЧ К ПРОБЛЕМЕ- В БЛИЖАЙШИХ ГАЛАКТИКАХ.

В наше время, когда внимание физиков и астрономов устремлено к границам Вселенной, стали забывать, что астрономическая картина мира родилась именно при изучении ближайших галактик, в первую "очередь - туманности Андромеды (М31) и галактики в созвездии Треугольника (М 33). В конце 1923 года молодой астроном обсерватории Маунт Вилсон - бывший боксер и адвокат Э. Хаббл, проводя поиск новых звезд, открыл в туманности Андромеды первую цефеиду, а через год, применив уже к 12 цефеидам зависимость период - светимость, оценил расстояние до этой «туманности». Выяснилось: по размерам, составу и строению она такая же галактика, как и наша. Опираясь на цефеиды в ближайших галактиках, Хаббл смог затем определить расстояния до далеких галактик и в 1929 году показал, что красное смещение в спектрах галактик пропорционально их расстоянию от нас. Итак, Вселенная населена галактиками и расширяется. Доказательство этого остается и по сей день крупнейшим достижением астрономии XX века, незыблемым фундаментом естествознания.

Становление фундаментальной концепции звездных населений также связано с исследованием ближайших галактик. В 1943 году В. Бааде обнаружил, что центральная часть М 31 состоит из таких же звезд, как старые шаровые скопления. Стало окончательно ясно, что в дисках и спиральных рукавах галактик «обитает» молодое население I, в коронах и центральных областях спиральных галактик, в шаровых скоплениях и эллиптических галактиках-старое население II. Через несколько лет Бааде выяснил, что спиральные рукава М 31 обрисовываются не только звездами высокой светимости, но и пылью, а также областями ионизированного водорода Н II. Изучая области Н II в нашей Галактике, В.Морган и его сотрудники получили в 1952 году первые надежные данные о локализации отрезков спиральных рукавов в окрестностях Солнца.

Исследование спиральных рукавов в ближайших галактиках подтвердило также, что гигантские молекулярные облака (состоящие в основном из молекул водорода) концентрируются в рукавах. Эти облака были обнаружены в нашей Галактике в 1975-1976 годах. И вплоть до 1981 года одни исследователи полагали, что молекулярные облака «равнодушны» к спиральной структуре, другие же считали, что они концентрируются в спиральных рукавах. И только детальное изучение спиральной структуры М 31 позволило доказать, что молекулярные облака столь же хорошо обрисовывают рукава, как и атомарный водород. Облака образуются в спиральных рукавах, а затем разрушаются под воздействием излучения родившихся в них 0-звезд. А так как масса газа, не израсходованного на формирование звезд, обычно существенно больше суммарной массы звезд, остающаяся после раз-лета газа звездная группировка оказывается гравитационно неустойчивой, чем и объясняется распад 0-ассоциаций - разреженных группировок молодых звезд.

Поиски градиента возрастов звезд в спиральных рукавах также имеют наибольшие шансы на успех именно в ближайших галактиках. Одними из первых попытались это сделать французские астрономы. В М 33 они нашли признаки градиента возрастов лишь в части южного спирального рукава, ближайшей к центру галактики. Эти признаки (преимущественная концентрация пыли и областей Н II у внутреннего края рукава) выражены довольно слабо, а нейтральный водород (Н I) оказался плотнее всего не у края, а близ середины рукава. Спиральные рукава М 33 состоят из довольно коротких обрывков, много звезд высокой светимости находится за пределами рукавов, поэтому главная роль в образовании спиральной структуры этой галактики должна принадлежать не волнам плотности, а дифференциальному вращению и эпидемическому звездообразованию.

Четкий спиральный узор заметен у галактики М31, но его детальное исследование долгое время представлялось мало перспективным. Из-за небольшого угла между плоскостью галактики и лучом зрения расшифровка ее спиральной структуры весьма трудна, и до сих пор продолжаются споры не только о числе рукавов, но. и об их ориентации относительно направления вращения галактики. По мнению автора, даже на фотографиях видно, что рукава отходят от ядра М 31 по часовой стрелке и, поскольку галактика вращается в противоположном направлении, спирали закручиваются. Это предположение подтверждается формой пылевых волокон близ ядра М 31 и распределением нейтрального водорода вдали от центра галактики. Во всяком случае, локализация многих отрезков рукавов в М 31 однозначна, и, следовательно, особенности их структуры можно сопоставить с предсказаниями волновой теории.

АНАТОМИЯ СПИРАЛЬНОГО РУКАВА.

В юго-западном «углу» галактики М 31 хорошо заметен отрезок спирального рукава, обозначенный Бааде как S 4. Он пересекает большую ось галактики на расстоянии 50" от ее центра. В этом рукаве действительно наблюдается последовательность возрастов, предсказываемая волновой теорией. Перед его внутренним краем видна.мощная пылевая полоса, с нею совпадает максимум плотности нейтрального водорода. В центральной и юго-восточной частях S4 наиболее яркие области Н II встречаются почти исключительно у внутреннего края рукава. Здесь, следовательно, сосредоточены самые молодые и горячие 0-звезды. Максимумы плотности атомарного и молекулярного водорода совпадают друг с другом, указывая места максимального сжатия газа. Молекулы водорода образуются в наиболее плотных и холодных облаках, и именно в молекулярных облаках выполняются условия, необходимые для звездообразования. Этот процесс начинается перед краем рукава, там, где плотность нейтрального и молекулярного водорода максимальная, а в зонах Н II на самом краю наиболее массивные звезды уже сформировались. Здесь сияют 0-звезды, возраст которых не превышает 10^6 лет.

Дальше от края рукава зон Н II почти нет, так как при своем движении от края рукава 0-звезды успевают проэволюционировать и превратиться в нейтронные звезды или черные дыры. Градиент возрастов звезд в поперечном сечении спирального рукава S 4 удобнее исследовать на участке, где рукав разворачивается, то есть близ большой оси. Здесь луч зрения направлен почти точно вдоль рукава и расстояния звезд от его внутреннего края определяются увереннее. В этой области рукава S 4 автор статьи вместе с сотрудником кафедры астрономии Софийского университета Г. Р. Ивановым измерили видимые величины звезд на пластинке, полученной с 2-метровым рефлектором Национальной астрономической обсерватории НРБ. Зная расстояние до М 31 и учтя межзвездное поглощение света, можно от видимых звездных величин перейти" к абсолютным, а значит, найти светимости звезд. Спиральный рукав S 4 неоднократно фотографировал на 5-метровом рефлекторе Бааде, изучавший в 1950-1952 годах переменные звезды в М31. К счастью, среди переменных оказалось много цефеид. Для них существует зависимость период-возраст (по наблюдательным данным ее получил автор статьи в 1964 году), объясняющаяся тем, что более массивные звезды быстрее переходят в стадию цефеид и имеют больший период пульсаций. Изучив в какой-то области галактики распределение цефеид разных возрастов, можно восстановить здесь историю звездообразования на временном интервале от 10 (период пульсаций 50 дней) до 90 (период пульсаций 2 дня) миллионов лет назад.

В рукаве S 4 светимости постоянных звезд и периоды цефеид, максимальные для данного расстояния от края рукава, убывают с удалением от него. Это и есть градиент возрастов, ибо максимальные светимости звезд и периоды цефеид зависят от возраста. Какова же скорость вращения спирального узора (волны плотности) в М31? У внешнего края рукава S 4, на расстоянии примерно 2,5 кпк от его внутреннего края, возраст самых молодых звезд около (2-2,5)*10^7 лет. За это время звезды, родившиеся, согласно исходному предположению волновой теории, у внутреннего края рукава, успели его пересечь, поскольку их скорость превышает скорость твердотельного вращения спирального узора. Зная ширину рукава (2,5 кпк) и время, затраченное звездами на его пересечение, можно оценить различие скоростей вращения спирального узора и звезд.

Поскольку скорости звезд известны из наблюдений, можно теперь найти и угловую скорость вращения спирального узора в М31. Она составляет 10 км/с на 1 кпк. Эта величина может быть ошибочна на 50%, и все же она, пожалуй, самая надежная из существующих ныне оценок скорости вращения спирального узора в других галактиках. При этом ее значении радиус коротации в М31, на котором нет движения звезд относительно спирального рукава и не должно быть градиента возрастов, равен около 20 кпк. Примерно на таком расстоянии от центра галактики находится спиральный рукав S 6. В нем ярчайшие звезды занимают полосу шириной 100-200 пк, но находится она не у внутреннего края рукава, как в S 4, а посередине его, распределение звезд в поперечном сечении рукава S 6 симметрично. Градиента возрастов звезд в рукаве S 6 действительно нет. Вероятно, этот рукав существует лишь потому, что области звездообразования растягиваются дифференциальным вращением.

СПИРАЛЬНЫЕ РУКАВА В М31 И В ГАЛАКТИКЕ.

Итак, ситуация в центральной и юго-восточной части рукава S 4 в галактике М31 полностью объясняется волновой теорией и современными представлениями о происхождении массивных звезд. В северной части рукава S 4 положение более сложное. Здесь находится гигантский комплекс звезд высокой светимости NGC 206, который уступает по яркости лишь центральной части М 31 и ее эллиптическим спутникам М 32 и NGC 205. Почему именно в этой области образовались самые массивные звезды? Плотность газа перед внутренним краем рукава близ NGC 206 гораздо меньше, -зоны Н II разбросаны беспорядочно, а не сконцентрированы около внутреннего края. Севернее NGC 206 рукав S 4 на значительном протяжении теряется вообще; точнее, локализации газа, звезд высокой светимости и пылевых прожилок становятся мало связанными Друг с другом. Именно эту область подразумевал Бааде, говоря, что спиральный рукав иногда ведет себя подобно хамелеону, превращаясь из пылевого в звездный и наоборот.

Особенности гигантского звездного комплекса NGC 206, расщепление близ него рукава S 4 и появление тянущихся к соседним рукавам перемычек не нашли еще полного объяснения. Возможно, все это связано с воздействием на спиральную структуру М 31 ее близкого спутника - эллиптической галактики М 32. Можно также предположить, что дело просто в большой массе этого комплекса, позволяющей ему почти не зависеть от условий в спиральном рукаве и даже, наоборот, влиять на них. Однако вполне понятно, почему к югу от NGC 206 спиральный рукав S 4 показывает столь ярко выраженный градиент возрастов. Скорость встречи рукава и набегающего на него газа тем больше, чем больше угол закручивания рукава " и чем дальше рукав от радиуса коротации. В центральной части S 4 угол закручивания едва ли не максимальный в М 31 (около 25°, тогда как в среднем в М 31 около 10°), поэтому скорость набегания газа на него очень велика. На границе рукава возникает ударная волна, и плотность газа повышается в 10-30 раз, что весьма благоприятно для звездообразования, в первую очередь-образования массивных звезд, которых у внутреннего края S 4 особенно много. Резко выраженная волна плотности управляет звездообразованием в рукаве S 4, и вне этого рукава массивных звезд, в том числе цефеид, почти нет.

Рукав S4 находится в среднем на таком же расстоянии от центра М31, как Солнце от центра Галактики (около 9 кпк), но между распределением цефеид в этих двух областях огромная разница. В окрестностях Солнца, в круге радиусом в 3-4 кпк, нет таких обширных, свободных от цефеид пространств, какие наблюдаются по обе стороны рукава S 4, Наиболее вероятным объяснением представляется близость Солнца к радиусу коротации Галактики, в силу чего звездообразование в наших окрестностях мало зависит от слабой здесь волны плотности. Лишь наиболее молодые звезды и скопления обрисовывают вокруг Солнца отрезки спиральных рукавов. Цефеиды же, по-видимому, концентрируются только в отрезке рукава Киль - Стрелец, находящемся ближе к центру Галактики (и дальше от радиуса коротации). Тогда значение радиуса коротации в Галактике-10-12 кпк. Эта величина радиуса коротации согласуется с моделью спиральных волн плотности, возбуждаемых небольшим отклонением от осевой симметрии в распределении массы близ центра Галактики. При радиусе коротации 10-12 кпк угловая скорость вращений спирального узора составляет 20-24 км/с на 1 кпк. Эта модель подтверждается исследованием кинематики цефеид, проведенными Ю. Н. Мишуровым, Е. Д. Павловской и А. А. Сучковым. И, как считает Л. С. Марочник, видимо, не случайно жизнь возникла именно на Земле, возле Солнца, которое находится близ радиуса коротации. Здесь промежуток времени между последовательными попаданиями звезды в волну плотности очень велик (на самом радиусе - бесконечно велик), а встреча с волной плотности, наверняка, оказалась бы губительной для всего живого - хотя бы из-за частых взрывов сверхновых в областях звездообразования. А чтобы на планете появились астрономы, необходимы миллиарды лет спокойного развития жизни на ней...



На протяжении долгого времени астрономы спорят о том, сколько спиральных рукавов насчитывает Млечный путь: четыре (как у свастики) или все же два?

Получено новое подтверждение того, что у Млечного пути четыре спиральных рукава.

Спиральная структура нашей галактики изучена недостаточно хорошо. Большинство ученых считают, что Млечный путь имеет четыре спиральных рукава, однако сравнительно недавние наблюдения с помощью телескопа «Спитцер» агентства НАСА заставили исследователей усомниться в этом. Данные, полученные от телескопа, дали основания предположить, что у нашей галактики лишь два спиральных рукава. В 2013 году, когда астрономы наносили на карту области звездообразования, они обнаружили два затерянных спиральных рукава. Таким образом, исследователи вернулись к версии, согласно которой в нашей галактике насчитывается 4 рукава.

В недавнем времени в защиту этой версии было выдвинуто еще одно доказательство.

Команда бразильских астрономов изучала звездные скопления, чтобы проследить структуру галактики. «Полученные нами результаты выступают в поддержку теории, согласно которой наша галактика имеет четыре рукава. Последние включают в себя рукав Персея, рукав Стрельца и два внешних рукава» , - отмечают исследователи из федерального университета Рио-Гранде-ДУ-Сул.

«Несмотря на все наши усилия, направленные на то, чтобы лучше понять структуру галактики, все еще остается масса вопросов. У ученых нет единого мнения в отношении числа и формы спиральных рукавов галактики», - говорит ведущий автор исследования Д. Камарго (D. Camargo). Он также добавил, что расположение солнца на затененном диске галактики являлось основным фактором, препятствующим нашему пониманию более широкой структуры Млечного Пути. Иными словами, мы не можем изучить нашу галактику с высоты птичьего полета.

Команда исследователей отметила, что молодые внедренные кластеры позволяют отлично проследить структуру галактики. «Результаты последнего исследования показывают, что внедренные кластеры галактики преимущественно расположены в спиральных рукавах», - объясняют ученые. Они также отмечают, что звездообразование может происходить после распада и фрагментации гигантских молекулярных облаков, обнаруженных в спиральных рукавах. Молодые внедренные звездные скопления, что возникают впоследствии, позволяют изучить структуру галактики, так как они не перемещаются далеко от места своего рождения.

Чтобы выявить молодые внедренные кластеры команда исследователей использовала данные от инфракрасного телескопа WISE агентства НАСА. Так, ученым удалось обнаружить 7 новых внедренных кластеров, некоторые из которых могут быть частью более крупного скопления, находящегося в рукаве Персея. Они предположили, что гигантские молекулярные облака были сжаты спиральным рукавом, что могло стать причиной возникновения многочисленных звездных скоплений, схожих по возрасту.

Команда также использовала данные, полученные в ходе обзора неба в инфракрасном диапазоне 2MASS, для того чтобы определить расстояние до обнаруженных звездных скоплений. Исследование было нацелено на то, чтобы установить точные фундаментальные параметры кластера и в результате получить новые сведения о структуре галактики.

Космос, который мы стараемся изучить, представляет собой огромное и бескрайнее пространство, в котором существуют десятки, сотни, тысячи триллионов звезд, объединенные в определенные группы. Наша Земля не живет сама по себе. Мы входим в состав солнечной системы, которая является маленькой частицей и входит в состав Млечного Пути — более крупного космического образования.

Наша Земля, как и другие планеты Млечного Пути, наша звезда по имени Солнце, как и другие звезды Млечного Пути, двигаются во Вселенной в определенном порядке и занимают отведенные места. Постараемся подробнее разобраться, каково строение Млечного Пути, и каковы основные особенности нашей галактики?

Происхождение Млечного Пути

Наша галактика имеет свою историю, как и другие области космического пространства, и является продуктом катастрофы вселенского масштаба. Основная теория происхождения Вселенной, которая сегодня доминирует в научном сообществе – Большой Взрыв. Модель, которая прекрасно характеризует теорию Большого Взрыва — цепная ядерная реакция на микроскопическом уровне. Изначально существовала какая-то субстанция, которая в силу определенных причин в одно мгновение пришла в движение и взорвалась. Об условиях, приведших к началу взрывной реакции, говорить не стоит. Это далеко от нашего понимания. Сейчас образовавшаяся 15 млрд. лет назад в результате катаклизма Вселенная представляет собой огромный, бескрайний полигон.

Первичные продукты взрыва сначала представляли скопления и облака газа. В дальнейшем под воздействием гравитационных сил и других физических процессов произошло образование более крупных объектов вселенского масштаба. Все произошло очень быстро по космическим меркам, в течение миллиардов лет. Сначала было формирование звезд, которые сформировали скопления и позже объединились в галактики, точное количество которых неизвестно. По своему составу галактическое вещество – это атомы водорода и гелия в компании других элементов, которые являются строительным материалом для образования звезд и других космических объектов.

Сказать точно, в каком месте Вселенной находится Млечный Путь, не представляется возможным, так как точно неизвестен центр мироздания.

Ввиду схожести процессов, сформировавших Вселенную, наша галактика очень похожа по своей структуре на многие другие. По своему типу это типичная спиральная галактика, тип объектов, который распространен во Вселенной в огромном множестве. По своим размерам галактика находится в золотой середине — не маленькая и не огромная. Меньших соседей по звездному дому у нашей галактики гораздо больше, чем тех, кто обладает колоссальными размерами.

Одинаков и возраст всех галактик, которые существуют в космическом пространстве. Наша галактика практически ровесница Вселенной и имеет возраст 14,5 млрд. лет. За этот громадный промежуток времени неоднократно менялась структура Млечного Пути, происходит это и сегодня, только незаметно, в сравнении с темпами земной жизни.

Любопытна история с названием нашей галактики. Ученые считают, что название Млечный Путь легендарно. Это попытка связать расположение звезд на нашем небосклоне с древнегреческим мифом об отце богов Кроносе, который пожирал собственных детей. Последний ребенок, которого ожидала такая же печальная участь, оказался худым и был отдан кормилице на откорм. Во время кормления брызги молока упали на небо, тем самым создав молочную дорожку. Впоследствии ученые и астрономы всех времен и народов сходились во мнении, что наша галактика действительно очень похожа на молочную дорогу.

В настоящее время Млечный Путь пребывает в середине своего цикла развития. Другими словами, космический газ и вещество для формирования новых звезд подходят к концу. Существующие при этом звезды еще достаточно молоды. Как и в истории с Солнцем, которая возможно через 6-7 млрд. лет превратиться в Красный Гигант, наши потомки будут наблюдать трансформацию других звезд и всей галактики в целом в красную последовательность.

Прекратить свое существование наша галактика может и в результате очередного вселенского катаклизма. Темы исследований последних лет ориентируются на предстоящую в далеком будущем встречу Млечного Пути с ближайшей нашей соседкой — галактикой Андромеда. Вероятно, Млечный Путь после встречи с галактикой Андромеды распадется на несколько маленьких галактик. В любом случае это станет поводом для появления новых звезд и переустройства ближайшего к нам космоса. Остается только предполагать, какая судьба Вселенной и нашей галактики в далеком будущем.

Астрофизические параметры Млечного Пути

Для того чтобы представить, как выглядит Млечный Путь в масштабах космоса, достаточно взглянуть на саму Вселенную и сравнить отдельные ее части. Наша галактика входит в подгруппу, которая в свою очередь является частью Местной группы, более крупного образования. Здесь наш космический мегаполис соседствует с галактиками Андромеда и Треугольника. Окружение троице составляют более 40 мелких галактик. Местная группа уже входит в состав еще более крупного образования и является частью сверхскопления Девы. Некоторые утверждают, что это только приблизительные предположения о том, где находится наша галактика. Масштабы образований настолько огромны, что все это представить практически невозможно. Сегодня мы знаем расстояние до ближайших соседствующих галактик. Другие объекты глубокого космоса находятся за пределами видимости. Только теоретически и математически допускается их существование.

Местоположение галактики стало известно только благодаря приблизительным расчетам, определившим расстояние до ближайших соседей. Спутниками Млечного Пути являются карликовые галактики – Малое и Большое Магелланово Облако. Всего, по мнению ученых, насчитывается до 14 галактик-спутников, которые составляют эскорт вселенской колесницы под названием Млечный Путь.

Что касается обозримого мира, то сегодня имеется достаточно информации о том, как выглядит наша галактика. Существующая модель, а вместе с ней и карта Млечного Пути, составлена на основании математических расчетов, данных полученных в результате астрофизических наблюдений. Каждое космическое тело или фрагмент галактики занимает свое место. Это, как и во Вселенной, только в меньшем масштабе. Интересны астрофизические параметры нашего космического мегаполиса, а они впечатляют.

Наша галактика спирального типа с перемычкой, которую на звездных картах обозначают индексом SBbc. Диаметр галактического диска Млечного Пути составляет порядка 50-90 тысяч световых лет или 30 тысяч парсек. Для сравнения радиус галактики Андромеды равен 110 тыс. световых лет в масштабах Вселенной. Можно только представить насколько больше Млечного Пути наша соседка. Размеры же ближайших к Млечному Пути карликовых галактик в десятки раз меньше параметров нашей галактики. Магеллановы облака имеют диаметр всего 7-10 тыс. световых лет. В этом огромном звездном круговороте насчитывается порядка 200-400 миллиардов звезд. Эти звезды собраны в скопления и туманности. Значительная ее часть – это рукава Млечного Пути, в одном из которых находится наша солнечная система.

Все остальное — это темная материя, облака космического газа и пузыри, которые заполняют межзвездное пространство. Чем ближе к центру галактики, тем больше звезд, тем теснее становится космическое пространство. Наше Солнце располагается в области космоса, состоящем из более мелких космических объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Масса Млечного Пути составляет 6х1042 кг, что в триллионы раз больше массы нашего Солнца. Практически все звезды, населяющие нашу звездную страну, расположены в плоскости одного диска, толщина которого составляет по разным оценкам 1000 световых лет. Узнать точную массу нашей галактики не представляется возможным, так как большая часть видимого спектра звезд, скрыта от нас рукавами Млечного Пути. К тому же неизвестна масса темной материи, которая занимает огромные межзвездные пространства.

Расстояние от Солнца до центра нашей галактики составляет 27 тыс. световых лет. Находясь на относительной периферии, Солнце стремительно движется вокруг центра галактики, совершая полный оборот за 240 млн. лет.

Центр галактики имеет диаметр 1000 парсек и состоит из ядра с интересной последовательностью. Центр ядра имеет форму выпуклости, в которой сосредоточены крупнейшие звезды и скопление раскаленных газов. Именно эта область выделяет огромное количество энергии, которая по совокупности больше, чем излучают миллиарды звезд, входящие в состав галактики. Эта часть ядра самая активная и самая яркая часть галактики. По краям ядра имеется перемычка, которая является началом рукавов нашей галактики. Такой мостик возникает в результате колоссальной силы гравитации, вызванной стремительной скоростью вращения самой галактики.

Рассматривая центральную часть галактики, парадоксальным выглядит следующий факт. Ученые долгое время не могли понять, что находится в центре Млечного Пути. Оказывается, в самом центре звездной страны под названием Млечный Путь устроилась сверхмассивная черная дыра, диаметр которой составляет порядка 140 км. Именно туда и уходит большая часть энергии, выделяемой ядром галактики, именно в этой бездонной бездне растворяются и умирают звезды. Присутствие черной дыры в центре Млечного Пути свидетельствует о том, что все процессы образования во Вселенной, должны когда-то закончиться. Материя превратится в антиматерию и все повторится снова. Как будет себя вести это чудовище через миллионы и миллиарды лет, черная бездна молчит, что указывает на то, что процессы поглощения материи только набирают силу.

От центра отходят два главных рукава галактики — Щит Кентавра и Персея. Названия эти структурные образования получили по расположеным на небе созвездиям. В дополнение к главным рукавам галактику опоясывают еще 5 малых рукавов.

Ближайшее и далекое будущее

Рожденные ядром Млечного Пути рукава раскручиваются по спирали, заполняя звездами и космическими материалом космическое пространство. Здесь уместна аналогия с космическими телами, которые вращаются вокруг Солнца в нашей звездной системе. Огромная масса звезд, больших и малых, скоплений и туманностей, космических объектов разной величины и природы, вертится на гигантской карусели. Все они создают чудесную картину звездного неба, на которое человек глядит уже не одну тысячу лет. Изучая нашу галактику, следует знать, что звезды в галактике живут по своим законам, находясь сегодня в одном из рукавов галактики, завтра они начнут путь в другую сторону, покидая один рукав и перелетая в другой.

Земля в галактике Млечный Путь — далеко не единственная планета, пригодная для жизни. Это всего лишь частица пыли, размером с атом, которая затерялась в огромном звездном мире нашей галактики. Таких планет, похожих на Землю, в галактике может быть огромное количество. Достаточно представить количество звезд, которые так или иначе имеют свои звездные планетарные системы. Другая жизнь может быть далеко, на самом краю галактики, в десятках тысяч световых лет или, наоборот, присутствовать в соседних областях, которые скрыты от нас рукавами Млечного Пути.

Наука

У каждого человека свое представление о том, что же такое дом. Для некоторых это крыша над головой, для других дом - это планета Земля , каменистый шарик, который бороздит космическое пространство по своему замкнутому пути вокруг Солнца.

Какой бы большой не казалась нам наша планета, она - всего лишь песчинка в гигантской звездной системе, размеры которой сложно себе представить. Эта звездная система - галактика Млечный путь, которую также по праву можно назвать нашим родным домом.

Рукава галактики

Млечный путь - спиральная галактика с перемычкой, которая проходит по центру спирали. Примерно две трети всех известных галактик - спиральные, а две трети из них имеют перемычку. То есть Млечный путь входит в список самых распространенных галактик .

Спиральные галактики имеют рукава, которые простираются из центра, как колесные спицы, которые скручиваются по спирали. Наша Солнечная система расположена в центральной части одного из рукавов, который называется рукав Ориона .

Рукав Ориона когда-то считался небольшим "отростком" более крупных рукавов, таких как рукав Персея или рукав Щита-Центавра . Не так давно появилось предположение, что рукав Ориона действительно является ответвлением рукава Персея и не выходит из центра галактики.

Проблема заключается в том, что мы не можем увидеть нашу галактику со стороны. Мы можем наблюдать только те вещи, которые находятся вокруг нас, и судить о том, какую же форму имеет галактика, находясь как бы внутри нее. Однако ученым удалось вычислить, что этот рукав имеет длину примерно 11 тысяч световых лет и толщину 3500 световых лет .


Сверхмассивная черная дыра

Самые маленькие сверхмассивные черные дыры, которые ученым удалось открыть, примерно в 200 тысяч раз тяжелее Солнца. Для сравнения: обычные черные дыры имеют массу всего в 10 раз превышающую массу Солнца. В центре Млечного пути находится невероятно массивная черная дыра, массу которой сложно себе вообразить.



Последние 10 лет астрономы следили за активностью звезд на орбите вокруг звезды Стрелец А , плотном регионе в центре спирали нашей галактики. Основываясь на движении этих звезд, было определено, что в центре Стрельца A*, который скрыт за плотным облаком пыли и газа, находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в 4,1 миллионов раз больше массы Солнца!

Анимация, представленная ниже, демонстрирует реальное движение звезд вокруг черной дыры с 1997 по 2011 годы в районе одного кубического парсека в центре нашей галактики. Когда звезды приближаются к черной дыре, они делают петлю вокруг нее на невероятной скорости. Например, одна из этих звезд, S 0-2 движется со скоростью 18 миллионов километров в час: черная дыра вначале притягивает ее, а затем резко отталкивает .

Совсем недавно ученые наблюдали, как облако газа приблизилось к черной дыре и было разорвано на куски ее массивным гравитационным полем. Части этого облака были поглощены дырой, а оставшиеся части стали напоминать длинные тонкие макаронины длиной более 160 миллиардов километров.

Магнитные частицы

Кроме наличия сверхмассивной всепоглощающей черной дыры, центр нашей галактики может похвастаться невероятной активностью : старые звезды умирают, а новые появляются на свет с завидным постоянством.

Не так давно ученые заметили кое-что еще в галактическом центре - поток высокоэнергичных частиц, которые простираются на расстояние 15 тысяч парсек через галактику. Это расстояние равно примерно половине диаметра Млечного пути.

Частицы невидимы невооруженным глазом, однако с помощью магнитного изображения можно заметить, что гейзеры из частиц занимают около двух третей видимой части неба :

Что же стоит за этим феноменом? Один миллион лет звезды появлялись и исчезали, питая никогда не останавливающийся поток , направленный к внешним рукавам галактики. Общий объем энергии гейзера в миллион раз превышает энергию сверхновой.

Частицы движутся с невероятной скоростью. На основе структуры потока частиц астрономы построили модель магнитного поля , которое господствует в нашей галактике.

Новые звезды

Как часто в нашей галактике образуются новые звезды? Этим вопросом исследователи задавались долгие годы. Удалось нанести на карту районы нашей галактики, где присутствует алюминий-26 , изотоп алюминия, который появляется в том месте, где рождаются или умирают звезды. Таким образом, удалось выяснить, что ежегодно в галактике Млечный путь рождается 7 новых звезд и примерно два раза за сто лет крупная звезда взрывается, образуя сверхновую.

Галактика Млечный путь не является производителем самого большого количества звезд. Когда звезда умирает, она выделяет в космос такое сырье, как водород и гелий . Через сотни тысяч лет эти частицы соединяются в молекулярные облака, которые в конечном итоге становятся настолько плотными, что их центр разрушается под их собственной гравитацией, образуя таким образом новую звезду.


Это похоже на своеобразную эко-систему: смерть питает новую жизнь . Частицы какой-то определенной звезды в будущем будут частью миллиарда новых звезд. В нашей галактике дела обстоят именно так, поэтому она эволюционирует. Это ведет к образованию новых условий, при которых повышается вероятность возникновения планет, похожих на Землю.

Планеты галактики Млечный путь

Несмотря на постоянную смерть и рождение новых звезд в нашей галактике, их количество подсчитано: Млечный путь является домом примерно для 100 миллиардов звезд . Основываясь на новых исследованиях, ученые предполагают, что вокруг каждой звезды вращается, по крайней мере, одна планета или более. То есть всего в нашем уголке Вселенной имеется от 100 до 200 миллиардов планет.

Ученые, которые пришли к такому выводу, изучали звезды типа красные карлики спектрального класса М . Эти звезды меньше нашего Солнца. Они составляют 75 процентов из всех звезд Млечного пути. В частности, исследователи обратили внимание на звезду Kepler -32, которая приютила пять планет .

Как астрономы открывают новые планеты?

Планеты, в отличие от звезд, трудно обнаружить, так как они не излучают свой собственный свет. Мы можем с уверенностью сказать, что вокруг звезды имеется планета, только тогда, когда она становится перед своей звездой и заслоняет ее свет.


Планеты звезды Kepler -32 ведут себя точно так же, как экзопланеты, вращающиеся вокруг других карликовых звезд M . Они расположены примерно на одном расстоянии и имеют похожие размеры. То есть система Kepler -32 является типичной системой для нашей галактики .

Если в нашей галактике имеется более 100 миллиардов планет, сколько же из них планет, похожих на Землю ? Оказывается, не так уж и много. Существуют десятки различных типов планет: газовые гиганты, планеты-пульсары, бурые карлики и планеты, на которых с неба падает дождь из расплавленного металла. Те планеты, которые состоят из каменных пород, могут располагаться слишком далеко или слишком близко к звезде, поэтому на Землю они вряд ли похожи.


Результаты последних исследований показали, что в нашей галактике, оказывается, больше планет земного типа, чем предполагалось раннее, а именно: от 11 до 40 миллиардов . Ученые взяли в качестве примера 42 тысячи звезд , похожих на наше Солнце, и стали искать экзопланеты, которые могут вращаться вокруг них в зоне, где не слишком жарко и не слишком холодно. Было обнаружено 603 экзопланеты , средикоторых 10 соответствовали критериям поиска.


Анализируя данные о звездах, ученые доказали существование миллиардов похожих на Землю планет, которые им только предстоит официально открыть. Теоретически эти планеты способны поддерживать температуру для существования на них жидкой воды , которая, в свою очередь, позволит возникнуть жизни.

Столкновение галактик

Даже если в галактике Млечный путь будут постоянно образовываться новые звезды, она не сможет увеличиться в размерах, если не будет получать новый материал откуда-то еще . А Млечный путь действительно расширяется.

Ранее мы не были точно уверены, как именно галактике удается расти, но недавние открытия позволили предположить, что Млечный путь является галактикой-каннибалом , то есть в прошлом она поглощала другие галактики и, вероятно, будет делать это снова, по крайней мере, до тех пор, пока какая-нибудь более крупная галактика не поглотит ее.

Используя космический телескоп "Хаббл" и информацию, полученную благодаря сделанным на протяжении семи лет фото, ученые обнаружили звезды у внешнего края Млечного пути, которые движутся особым образом . Вместо того чтобы двигаться к центру или от центра галактики, как другие звезды, они как бы дрейфуют у края. Предполагается, что это звездноескопление - все, что осталось от другой галактики, которая была поглощена галактикой Млечный путь.


Это столкновение, по-видимому, произошло несколько миллиардов лет назад и, скорее всего, оно не последнее. Учитывая ту скорость, с которой мы движемся, наша галактика через 4,5 миллиарда лет столкнется с галактикой Андромеда.

Влияние галактик спутников

Хотя Млечный путь является спиральной галактикой, он представляет собой не совсем идеальную спираль. В его центре имеется своеобразная выпуклость , которая появилась в результате того, что молекулы газообразного водорода вырываются из плоского диска спирали.


В течение долгих лет астрономы ломали голову над тем, почему у галактики имеется такая выпуклость. Логично предположить, что газ втягивается в сам диск, а не вырывается наружу. Чем дольше они изучали этот вопрос, тем больше запутывались: молекулы выпуклости не только выталкиваются наружу, но и вибрируют на своей собственной частоте .

Что же может вызывать такой эффект? Сегодня ученые считают, что всему виной темная материя и галактики-спутники - Магеллановы Облака . Эти две галактики очень мелкие: вместе взятые они составляют всего 2 процента от общей массы Млечного пути. Этого не достаточно, чтобы иметь на него влияние.

Однако когда темная материя движется через Облака, она создает волны, которые, очевидно, влияют на гравитационное притяжение, усиливая его, а водород под действием этого притяжения улетучивается из центра галактики .


Магеллановы Облакавращаются вокруг Млечного пути. Спиральные рукава Млечного пути под влиянием этих галактик как бы колышутся в том месте, где они проплывают.

Галактики близнецы

Хотя галактику Млечный путь можно назвать уникальной по многим параметрам, она не является большой редкостью. Во Вселенной спиральные галактики преобладают. Учитывая то, что только в поле нашего зрения находятся около 170 миллиардов галактик , можно предположить, что где-то имеются галактики очень похожие на нашу.

А что если где-то существует галактика - точная копия Млечного пути? В 2012 году астрономы обнаружили такую галактику. У нее даже есть два небольших спутника, которые вращаются вокруг нее и точно соответствуют нашим Магеллановым Облакам. Кстати, всего 3 процента спиральных галактик имеют подобных компаньонов, век которых относительно недолог. Магеллановы Облака, скорее всего,растворятся через пару миллиардов лет .

Обнаружить настолько похожую галактику, имеющую спутники, супермассивную черную дыру в центре и такие же размеры - невероятная удача. Эта галактика получила название NGC 1073 и она настолько похожа на Млечный путь, что астрономы изучают ее, чтобы больше узнать о нашей собственной галактике. Например, мы можем увидеть ее со стороны и таким образом лучше представить себе, как выглядит Млечный путь.

Галактический год

На Земле год - это время, за которое Земля успевает сделать полный оборот вокруг Солнца . Каждые 365 дней мы возвращаемся в одну и ту же точку. Наша Солнечная система таким же образом вращается вокруг черной дыры, расположенной в центре галактики. Однако полный оборот она делает за 250 миллионов лет . То есть, с тех пор, как исчезли динозавры, мы сделали всего четверть полного оборота.


В описаниях Солнечной системы редко упоминается о том, что она движется в космическом пространстве, как и все в нашем мире. Относительно центра Млечного пути Солнечная система движется со скоростью 792 тысячи километров в час . Для сравнения: если бы вы двигались с такой же скоростью, то смогли бы совершить кругосветное путешествие за 3 минуты .

Период времени, за который Солнце успевает сделать полный оборот вокруг центра Млечного пути, называется галактический год. Подсчитано, что Солнце пока прожило всего 18 галактических лет.

Спирали Млечного пути

Определяющим источником развития планетарной жизни выступает система сложных космофизических отношений, которые возникают в ходе ритмопеременных пульсаций и взаимообращений различных тел и образований Солнечной системы, Галактики, Вселенной. В этом косморитмическом механизме наша Галактика "Млечный путь” образует гигантский "соленоид”, состоящий из множества энергетических "катушек” (спирально- эллиптических траекторий различных вращающихся космических объектов), которые иерархически нанизаны одна на другую (по принципу "спираль на спирали ”).

Сложные - динамичные, многоуровневые и многомерные - пульсационно-волновые взаимоотношения всех, параллельно вращающихся, элементов этого галактического "соленоида” генерируют космогеофизические (гравитационные, электрические, магнитные, электромагнитные и др.) взаимовлияния и резонансы, которые выступают важнейшими инициаторами ритмики всех базовых геофизических, климатических, биологических, психологических и общественно-исторических процессов Земли (в т. ч. в таких динамичных режимах, которые вызывают мощные энергофлюидные выбросы, стихийно-катастрофические бедствия и другие дисфункции планетарной жизни в соответствующих геоактивных зонах). Особую роль при этом играют Солнце и динамичные космические тела.




Подчиняясь ритмам Галактики и Солнечной Системы, базовый ряд (свыше сорока показателей) земных пульсаций {эксцентриситета орбиты, наклона и прецессии оси вращения, географических полюсов и др) последовательно (и также строго описываемыми математическими законами) разветвляет свои компоненты в иерархические ряды более мелких и далее ветвящихся гармоник, которые одновременно (и жестко) синхронизированы со смежными иерархическими пульсациями остальных субъектов Солнечной Системы.

Данный глобальный механизм синхронно связанных параметров и пульсаций всех космических тел и явлений - генеральный инициатор и регулятор на Земле развития и циклов всех фундаментальных процессов природы и социума. Вариации его космофизических влияний отражают стратегию планетарной жизни в контексте динамики природы, места и особенностей объектов и субъектов земного развития.

Будучи настроенными на различные ритмы космических и земных пульсаций, все объекты и субъекты нашей планетарной жизни имеют индивидуальные энерго-информационные коды своего спиралеобразного развития.

В них заданы: место и роль каждого элемента в энерго-информационном балансе и в спирали всей планетарной жизни; базовые частоты, амплитуды и особенности циклического функционирования элемента; природа и ритмы его определяющих космических и земных излучений; время, иерархии и особенности его "плановых" подъемов и кризисов; закономерности их "плановых" пересечений с ритмами и спиралями иных форм, сфер, объектов, субъектов и процессов земного и космического развития.

Галактические времена года

Путешествуя по Галактике, Солнечная система двигаясь по слабо эллиптической орбите трижды за оборот (~220 млн. лет) пересекает рукава Галактики, где плотность газопылевых облаков и звездного "населения" значительно выше.

Солнечная система совершает также вертикальные колебания относительно галактической плоскости, пересекая её каждые 30-35 миллионов лет и оказываясь то в северном, то в южном галактическом полушарии.

В целом, во Вселенной все подчинено вибрациям и циклам. Есть времена, требующееся галактикам для совершения одного оборота вокруг центрального управляющего ядра Вселенной, - по некоторым заявлениям, приблизительно 10,8 миллиарда лет - его называют универсальным циклом. Универсальный цикл – это разворачивающаяся вовне спираль, а не просто обороты галактик вокруг Великого Центрального Солнца.



Наша галактика - Млечный путь


В настоящее время Солнце находится вблизи перигалактия, на расстоянии ~8.2 кпс от центра Галактики и имеет скорость движения 240 км/с, на 19,5 км выше средней (круговой) скорости окружающих звезд. В афелии Солнце будет отстоять на ~9.2 кпс от центра и иметь скорость около 200 км/с.

По оценкам астрономов мы живем в осеннем периоде галактического года.

Что же происходит, когда начинается галактическая зима? Моменты пересечения Солнца с рукавами Галактики совпадают с глобальными катаклизмами и сменой эволюционных периодов биосферы Земли, повторяющимися в среднем через 72 млн. лет (рис. 12). Это естественно, так как в момент прохождения рукава резко увеличивается аккреция газа, пыли, комет, рождающихся и в массе сосредоточенных в газовых облаках.

При вхождении Солнечной системы в галактический рукав (в моменты вхождения в плотные газопылевые облака) происходит увеличение запыленности околоземного космического пространства, и температура на Земле резко падает. Начинается период глобального оледенения. Например, следы ископаемого оледенения 283 млн. летней давности были найдены в Индии.

Затем, из-за этой же запыленности происходит увеличение аккреционной светимости Солнца. Экваториальная зона Земли перегревается настолько, что становится непригодной для жизни большинства видов животных и растений, а климат в полярных зонах становится тропическим. Не это ли причина обнаружения ископаемых крокодилов в Антарктиде и массового образования эвапоритов, - солевых отложений, формирующихся при температуре воды 56°C? .

В период прохождения Солнечной системой рукавов резко увеличивается частота падения кометных тел на Землю, что приводит к катастрофическим последствиям на Земле.

Только периоды движения Солнца в межрукавной зоне характеризуются ровным, устойчивым климатом.

Последняя смена эр произошла 65 - 67 млн. лет назад, и сегодня мы входим в следующую смену эр, максимум катаклизмов которой будет через 5-7 млн. лет, то есть через 1.3-1.5 кпс пути. Однако процесс вхождения в галактический рукав начался уже 2 млн. лет назад, обозначенный новыми, все учащающимися ледниковыми периодами (это так называемый четвертичный период), гибелью многих видов крупных млекопитающих (мамонты, пещерные медведи, саблезубые тигры:).

Таблица 5. Палеонтологические периоды фанерозоя и моменты пересечения галактических рукавов

Период

Начало
млн. лет

Конец млн. лет

Межпериодные катастрофы

Кайнозой

Гибель крупных млекопитающих

Мел

Гигантская комета, гибель динозавров

Юра

Гибель крупных летающих ящеров и птиц

Пермь-Триас

Гибель крупных земноводных

Карбон

Гибель крупных членистоногих, хвощей, плаунов

Силур-Девон

Гибель древних рыб, папоротниковых

Ордовик

Гибель трилобитов

Кембрий

Гибель донной флоры и фауны


Рис. 12. Траектория движения Солнце в Галактике по карте излучения нейтрального водорода 21 см (построено на карте Лейденского обзора)
(красные спирали - фронты рукавов, голубой эллипс - орбита Солнца, желтые отрезки - места вхождения Солнечной системы в галактические рукава)


Из трех галактических рукавов - трех катастрофических барьеров: Perseus, Scutum, Sagittarius, самым пыльным для Солнечной системы является Scutum. Его Солнце проходит один раз за галактический год, и именно в это время возникают глобальные оледенения (табл. 6).

Таблица 6. Глобальные и континентальные оледенения в истории Земли

Название

Возраст млн. лет

Рукав

Юрское глобальное оледенение

Scutum

Каменноугольное глобальное оледенение

Saggitarius

Вендское глобальное оледенение

Scutum

Неопротерозойское оледенение

Scutum

Гуронское оледенение

1000

Scutum

Тимискаминское оледенение

1200

Scutum

Палеопротерозойское оледенение

1650

Scutum

Риасское оледенение

2000

Saggitarius

Неоархейское оледенение

2650

Saggitarius


Пояс Гулда

Это группа молодых массивных звёзд, возрастом 10-30 млн лет, формирующая диск диаметром 500-1000 пк, центр которого находится на расстоянии 150-250 пк от Солнца в направлении антицентра Галактики. Назван в честь Бенджамина Гулда (Benjamin Gould), впервые обратившего в 1879 году внимание на то, что яркие звёзды на небе образуют пояс, наклонённый к плоскости Млечного Пути.

За полтора века ученые узнали об этом поясе гораздо больше Гершеля и Гулда. Он наклонен к плоскости Галактики под углом около 15−20 градусов, имеет массу около 1 млн солнечных масс, размер 2−3 тыс. световых лет, немножко вытянут в одну сторону, вращается как единое целое и медленно расширяется. Солнце находится недалеко от центра этого сплюснутого кольца, который расположен в 400−500 световых годах от нас где-то в направлении созвездия Персея. Именно это удачное расположение внутри пояса и позволяет нам любоваться кольцом ярких звезд на небе.

Наше Солнце и скопление звезд местной группы обходят пояс Гулда за ~18 млн лет (рис.1).

Звездные соседи
Наша галактика Млечный Путь имеет 5 спиральных рукавов: Рукав Лебедя, Рукав Ориона, Рукав Персея, Рукав Стрельца и Рукав Центавра. Их названия обусловлены местоположением основных массивов рукавов в соответствующих созвездиях. Солнечная система находится в небольшом Местном рукаве, или Рукаве Ориона, толщиной приблизительно в 3 500 световых лет и приблизительно 10 000 световых лет в длину. Рукав Ориона соединён с двумя более крупными - внутренним рукавом Стрельца и внешним Рукавом Персея.


Туманность Ориона

Самые крупные наши соседки: α Центавра, Сириус и Процион. Ещё одна яркая близкая звезда - Альтаир - находится на расстоянии 5,14 пк от Солнца (примерно 16,8 св. года).

Установлено, что Солнце движется по отношению к ближайшим звездам со скоростью 20 км/с в направлении апекса - точки на небесной сфере с координатами AR = 18 h 00 m , Decl = + 30° . По отношению к другим, более далеким звездам Солнце движется немного быстрее и изменяет направление в сторону больших AR. Все звезды в Галактике кроме общего переносного движения обладают еще индивидуальным, так называемым пекулярным движением. Движение Солнца в направлении созвездия Herculis есть пекулярное движение, а движение в направлении Cygni - переносное, общее с другими ближайшими звездами, обращающимися около ядра Галактики.

Солнечная система обращается вокруг центра местной группы звезд с периодичность 371 тыс лет.

В солнечной системе облачно

Солнечная система вошла в Местное межзвёздное облако (размером примерно в 30 световых лет) где-то между 44 и 150 тыс. лет назад и как ожидается, останется в его пределах ещё в течение 10-20 тыс. лет. Температура облака равна приблизительно 6000 °C, почти как температура поверхности Солнца. Оно очень разреженное (0,1 атом на кубический сантиметр); с приблизительно одной пятой плотности галактической межзвёздной среды (0,5 атом/см 3 ) и с двойной плотностью газа Местного пузыря (0,05 атом/см 3 ), ММО является областью низкой плотности в межзвёздной среде, но небольшим более плотным участком внутри Местного пузыря. Для сравнения, атмосфера Земли при н. у. содержит 2,7x10 19 молекул на кубический сантиметр.



Облако движется практически перпендикулярно направлению движения Солнца из ассоциации Скорпион-Центавр; звёздной ассоциации, являющейся регионом формирования звёзд.

В настоящее время аппараты Voyager приблизились к дальним границам Солнечной системы, находясь во внешних слоях гелиосферы – колоссального «пузыря», протянувшегося примерно на 10 млрд км. Создается гелиосфера давлением солнечного ветра и магнитным полем звезды, она эффективно защищает нас от космического излучения, газопылевых облаков и других «неприятностей» дальнего космоса. Voyager в настоящий момент находится как раз в тех областях, где давление солнечного ветра, ослабев, понемногу уступает внешнему давлению межзвездной среды. Именно этот момент и стал ключевым для того, чтобы изучить межзвездное облако.



Солнечная система проходящая межзвездное облако

2-тысячелетние циклы или большой космический месяц

Вернемся к циклам и обратимся к периодам покороче. Современный этап жизни планеты и цивилизации характерен тем, что на рубеже 2-го и 3-го тысячелетий Земля проходит через почти одновременное окончание сразу нескольких витков частных эволюционных спиралей галактического "соленоида”. Среди них - его циклические витки длительностью около 2 тыс. лет, 12 тыс. лет и 370 тыс. лет.

Охватывая период около 2 тыс. лет, данный цикл проявляет внутреннюю ритмику прецессионного оборота земной оси (рис. 2, 3).

Период полного прецессионного цикла (большого космического года) составляет около 23 тысяч лет. В популярных публикациях часто упоминается, что длительность полного прецессионного оборота составляет 25920 лет, а его 1/12 части - 2160 лет. Основание - показания таймеров, фиксирующих ежегодные "отставания" Земли примерно на 50". Однако последние отечественные (в ИРЭ РАН, НГУ, ННИПИ "Квант" и др.) и зарубежные исследования с использованием новейших {физико-математических, астрофизических, радиоизотопных и др.) технологий уточнили эти параметры до указанных выше значений (свыше 23 тыс. и 1,9 тыс. лет; 45"). Источник устраненной погрешности - неучет таймерами обращения Солнца (и его планетарной системы) вокруг Центра Местной Группы звезд. В идущем цикле оно противоходно орбитальному вращению Земли и сжимает {по Н. Козыреву) реальные параметры ее времени. Эти выводы не снижают значимости цикла в 2,2 тыс. лет, который традиционно фиксировался в солнечной динамике, но упрощенно трактовался как прецессионный, затеняя истинные параметры последнего. Являясь другой производной (п=13) базового солнечно-земного цикла (371 тыс. лет) период в 2,2 тыс. лет отражает (по А. Шабельникову) главный цикл пульсаций всей Солнечной Системы, играя важную, но иную роль в жизни Земли.

Отражая действие различных возмущающих сил, прецессия земной оси (т. е. ее медленное обращение по перевернутому эллиптическому конусу) происходит совместно с двумя другими вращениями Земли - суточным угловым {вокруг этой же оси) и годовым орбитальным {вокруг Солнца). При орбитальном обращении особую роль играют дни весеннего и осеннего равноденствий - 21 марта и 23 сентября, когда оба полюса Земли равноудалены от Солнца, лучи которого падают на околоэкваториальную поверхность Земли отвесно, уравновешивая световую длительность дня и ночи. В эти моменты прецессирующая земная ось перпендикулярна лучу "Солнце-Земля”. Однако из-за своего конусообразного дрейфа она каждый год попадает в эти дни (перпендикуляры к Солнцу) с некоторым систематическим запаздыванием. Согласно новейшим экспериментам и расчетам такое ежегодное весеннее запаздывание Земли составляет около 45". Из-за него Земля попадает в свою исходную "весеннюю точку” примерно через 23 188 лет (так называемый "большой космический год”). 1/12 часть этого полного прецессионного оборота ("большой космический месяц”) составляет примерно 2000 лет. Эта градация в определенной мере условна: динамика межзодиакальных переходов и соответствующих космогеофизических нагрузок неравномерна из-за различий расстояний между зодиакальными созвездиями и комплексами влияющих сил. Вместе с тем, по прошествии "космического месяца” небесная сфера как бы сдвигается по отношению к Земле на 30° и постепенно выдвигает на небосклон то новое созвездие Зодиака, на фоне которого с Земли каждый год (в дни весеннего равноденствия наступившего двухтысячелетия) наблюдается восход Солнца. С конца 90-х - начала 2000-х годов - это созвездие Водолея.

Значимость и цикличность физического влияния космических факторов на развитие планеты, цивилизации и ее субъектов, кризисов и конфликтов были активно проявлены в трудах К. Циолковского, А. Чижевского, В. Вернадского, Л. Гумилева, однако эти закономерности до настоящего времени не получили адекватного научного углубления и отражения в общей и военной стратегии Отечества.

История планетарной жизни свидетельствует: такие двухтысячелетние циклы чрезвычайно влияют на структуру и динамику ее гравитационных основ и всех надстроечных (биологических, психологических, общественно-политических и др.) форм.

В первой половине каждого такого цикла планета осуществляют как бы "ВДОХ” природной энергии и духовной культуры (где "культ ура” - "служение свету”). Он дает в вершине цикла мощный импульс развитию базовых религий, всевозможных искусств, философских и этических воззрений, генератором которых выступают ведущие (на тот период) субъекты цивилизации.

В каждом втором тысячелетии таких циклов осуществляется материализация набранного духовно-энергетического потенциала, который реализуется в интенсивном развитии рационалистических воззрений, точных наук и технологий, материального производства и др. Однако окончания данных периодов и межциклические фазы проходят в условиях сильного влияния комплекса гео-, гелио- и космофизических факторов. Они осуществляют структурную перестройку всей планетарной системы вместе с ее вступлением в новый цикл бытия, одновременно вскрывая аномальные неоднородности и мешающие противоречия.

Это сопровождается наращиванием колебаний магнитосферы, сейсмоактивности, стихийных бедствий, деформаций озонового покрова и механизмов климатообразования, которые резко интенсифицируются в периоды всплесков солнечной активности. В условиях неготовности человечества к поддержанию устойчивого духовного развития такие циклозавершающие и промежуточные периоды проходят в социальной сфере под знаком биологизации и примитивизации массового сознания, так как нарастающее гравитационное давление опускает фокусы пульсационно-волновых контуров большинства людей на уровне нижних (биологических) энергоцентров (чакр). В результате происходят: упадок абстрактного, целостного и гармоничного мышления, мудрости, готовности социума "служить свету”, творческой мотивации, этики и эстетики. Обостряется кризис культуры, идеалов, морали и гуманизма; идет эскалация гедонизма, эгоцентризма, нетерпимости, вандализма, насилия, массовых заболеваний, конфликтности. В эти же периоды происходит и интенсивный распад этногосударственных образований, особенно накопивших множественные противоречия и находящиеся в кризисных фазах своего индивидуального циклического развития. Эта тенденция дифференцированно проявляется у разных субъектов цивилизации, однако носит общепланетарный характер. Вместе с тем, в недрах переходной фазы зарождаются и ростки принципиально новых природных и социальных процессов, которые сначала не вписываются в логику инерционных умонастроений и деструкции, однако с началом нового цикла постепенно приобретают роль движителей прогресса.


Закономерности 12-тысячелетних циклов

Синтез множественных фактов и исследований свидетельствует: планетарная система в ходе естественной эволюции - за миллиарды лет - периодически проходит через динамичные, в т.ч. резкие и глобальные, изменения всего комплекса определяющих космогеофизических условий и своих орбитальных параметров, что объективно необходимо для циклических смен и перенастроек механизмов, форм и задач земной жизни в контексте целей и законов целостного галактического развития.



В рамках этих закономерностей:

Внешними инициаторами перестроенных процессов выступают, согласно новейшим астрофизическим исследованиям, гравидинамические резонансы, которые возникают во взаимоотношениях планет Солнечной системы, вызывая выраженные изменения всего комплекса орбитальных параметров земли (в т.ч. радиуса орбиты, положения магнитных и географических полюсов, угла наклона оси, скоростей орбитального и углового вращения планеты и др.),

Предыдущая циклическая макроперестройка планетарной системы произошла около 12 тыс. лет тому назад в катастрофической форме: импульсы интенсивной фазы привели к глобальным бедствиям (гигантским затоплениям, массовым сейсмо-вулканическим взрывам, оползням, метеокатаклизмам и др.), нарушившим эволюцию предшествующей цивилизации;

На рубеже 2 и 3-го тысячелетий н.э., по прошествии очередных шести двухтысячелетних циклов (или половины полного прецессионного оборота земной оси), планетарная система вновь вступила в период своей циклической перестройки, которая обусловлена переходом земной оси через противоположную вершину спирально-эллиптической траектории ее прецессии и соответствующим усилением комплекса космофизических нагрузок (см. рис. 3).

Угрозы переходного периода

Трансформация планетарной системы, идущая на рубеже 2 и 3 тыс. н.э., развивается в рамках наблюдаемых сегодня событий и процессов: увеличение вибрации Земли (волны Шумана), уменьшения орбитальной скорости планеты, инверсия магнитного полюса Солнца, ослабление магнитного поля Земли, увеличение скорости и дрейфа Северного полюса в сторону гравиэпицентра Сибирской платформы, медленного смещением георасположения центров циклонов и антициклонов и общим потеплением Земли, резкая деконцентрация атмосферного озона, общепланетарная эскалации стихийных и катастрофических бедствий, эскалации межэтнических противоречий, локальных кризисов и конфликтов, а также эскалация иных социо и психодиcфункций, масштабные экологические поражения, вспышки эпидемий, гипернарастание общего иммуннодефицита населения планеты и неизвестных заболеваний и смертности, множество других природных и социальных процессов.

Особую опасность представляет расположение многих городов в зонах потенциально высоких планетарных деструкций и неучет влияния геофизических аномалий при строительстве.

В числе этих городов - Москва, находящаяся в месте:

Крестообразного пересечения двух мощных глубинных разломов;


Московский Крест - пересечение глубинных разломов

Возможно самой высокой на планете глубинной концентрации гелия (согласно всем известным нам отечественным и зарубежным гелеоисследованиям);

Сложного холмистого рельефа, с обилием подземных рек, полостей, озер, болот, торфяников, плывунов и др.;

Обширной системы подземных (от древних до новейших) и высотных сооружений, создаваемых без учета системы гео- и космофизических связей и балансов;

Концентрации аномальных техногенных (в т.ч. ядерных) излучений и др.

Наибольшую угрозу жизни людей представляют области глобальных и сверхсейсмических планетарных разломов, активность которых в интенсивной фазе геодинамики неминуемо приобретет катастрофические масштабы.


Русская платформа (Евразийская плита) в таком сбалансированном и низколежащем сегменте планетарного каркаса, который в ходе интенсивного планетарного перехода обладает наибольшей устойчивостью и безопасностью своей тектонической динамики, по сравнению со многими другими секторами литосферы.


Прогнозируемые процессы до 2030 года

Ослабление амплитуды и масштабов переходных колебательных процессов;

Значительное потепление климата планеты;

Интенсивные перестройка и прогресс науки и всей практики человечества под влиянием жесткой природной необходимости и активного расширения энергоинформационных (интуитивных, сенсорных и др.) возможностей масс (кто сохранит свою резонансную включенность в Природу) в результате структурных (ныне идущих и проявляемых) изменений их физиологии и психики под влиянием новых космо- и геофизических условий планетарного развития;

Крупномасштабное освоение принципиально новых источников энергии и энергоемких технологий, внедрение которых будут инициировать с начала XXI в. нарастающие стихийно-катастрофические разрушения шахт, скважин, трубопроводов, рудников и пр., а также научное и мировоззренческое осмысление сверхопасности дальнейшей геологической разбалансировки недр, внутренних механизмов и конкретных рудоносных зон, через которые планета осуществляет свои резонансно-волновые взаимоотношения с другими планетами и телами космоса;

Начало активного освоения лидерами цивилизации прогрессивных форм общественного строительства, основанных на принципиально новых научных, духовных и прикладных отношениях с Природой, способах материального и духовного производства, средствах контроля законности и разрешения различных противоречий;

Начало возрождения России и всего геопространства Евразии с активным расширением духовного мировключения, относительных возможностей, свобод и взаимообогащающих связей всех субъектов его развития.

по материалам статьи доктора военных наук Смотрина Е.Г Фонд ГЕОСТ-XXI и других источников