Тайна Млечного Пути не давала людям покоя на протяжении долгих веков. В мифах и легендах многих народов мира его называли Дорогой Богов, таинственным Звездным Мостом, ведущим в райские кущи, волшебной Небесной Рекой, наполненной божественным молоком. Полагают, что именно он имелся в виду, когда старинные русские сказки говорили о молочной речке с кисельными берегами. А жители древней Эллады звали его Galaxias kuklos, что означает «молочный круг». Отсюда и происходит привычное сегодня слово Галактика.

Но в любом случае, Млечный Путь, как и все, что можно увидеть на небе, считался священным. Ему поклонялись, в честь него строили храмы. Между прочим, мало кто знает, что елка, которую мы украшаем на Новый год, есть не что иное, как отголосок тех древних культов, когда Млечный Путь представлялся нашим предкам осью Вселенной, Мировым Древом, на невидимых ветвях которого зреют плоды звезд. Именно на Новый год Млечный Путь «стоит» вертикально, словно поднимающийся из-за горизонта ствол. Вот почему в подражание древу небесному, вечно плодоносящему, в начале нового годового цикла наряжали дерево земное. Верили, что это давало надежду на будущий урожай и благосклонность богов.

Что же такое Млечный Путь, почему он светится, и светится неоднородно, то льется по широкому руслу, то вдруг разделяется на два рукава? Научной истории этого вопроса можно насчитать как минимум 2 тысячи лет. Так, Платон называл Млечный Путь швом, соединяющим небесные полушария, Демокрит и Анаксагор говорили, что его подсвечивают звезды, а Аристотель объяснял его светящимися парами, располагающимися под Луной. Было и другое предположение, высказанное римским поэтом Марком Манилием: возможно, Млечный Путь – это сливающееся сияние маленьких звезд. Как недалек был он от истины. Но подтвердить ее, наблюдая за звездами невооруженным глазом, было невозможно.

Тайна Млечного Пути приоткрылась только в 1610 году, когда знаменитый Галилео Галилей навел на него свой первый телескоп, в который увидел «необъятное скопище звезд», для невооруженного глаза сливающихся в сплошную белую полосу. Галилей был поражен, он понял, что неоднородность, даже клочковатость строения белой полосы объясняется тем, что она состоит из множества звездных скоплений и темных облаков. Их комбинация и создает неповторимый образ Млечного Пути. Однако, почему неяркие звезды концентрируются в узкую полосу, понять на тот момент было невозможно.

Еще одним исследователем Млечного Пути стал в XVIII веке Вильям Гершель. Будучи музыкантом и композитором, он занимался наукой о звездах и изготовлением телескопов. Последний из них был весом в тонну, имел диаметр зеркала 147 сантиметров и длину трубы целых 12 метров. Однако большинство своих открытий, которые стали закономерной наградой за усердие, Гершель сделал при помощи телескопа, вдвое меньшего этого гиганта. Одно из самых важных открытий, как его называл сам Гершель, был Великий План Вселенной. Метод, который он применил, оказался простым подсчетом звезд в поле зрения телескопа. И естественно, в разных частях неба обнаружилось разное количество звезд (участков неба, где проводился подсчет звезд, получилось более тысячи.) На основе этих наблюдений Гершель сделал вывод о форме Млечного Пути уже как о звездном острове во Вселенной, которому принадлежит и Солнце. Он даже нарисовал схематический рисунок, из которого видно, что наша звездная система имеет неправильную вытянутую форму и напоминает гигантский жернов. Ну, а поскольку этот жернов окружает наш мир кольцом, то, следовательно, Солнце находится внутри него и расположено где-то вблизи центральной части. Именно так нарисовал Гершель, и это представление дожило в умах ученых почти до середины прошлого века. На основании выводов Гершеля и его последователей получалось, что Солнце имеет в Галактике, называемой Млечным Путем, особое центральное положение. Такая структура была чем-то похожа на геоцентрическую систему мира, принятую до эпохи Коперника, с той лишь разницей, что раньше центром Вселенной считалась Земля, а теперь Солнце.

Если цефеиды туманности Андромеды позволили понять, что она находится далеко за пределами нашей Галактики, то изучение более близких цефеид позволило определить положение Солнца внутри Галактики. Первопроходцем здесь был американский астрофизик Харлоу Шепли. Одним из объектов его интереса стали шаровые звездные скопления, настолько плотные, что их сердцевина сливается в сплошное сияние. Наиболее богатая шаровыми скоплениями область расположена в направлении зодиакального созвездия Стрельца. Известны они и в других галактиках, причем эти скопления всегда концентрируются вблизи галактических ядер. Если предположить, что законы для Вселенной едины, можно сделать вывод, что подобным образом должна быть устроена и наша Галактика. Шепли отыскал в ее шаровых скоплениях цефеиды и измерил расстояние до них. Оказалось, что Солнце расположено вовсе не в центре Млечного Пути, а на его окраине, можно сказать, в звездной провинции, на расстоянии 27 тысяч световых лет от центра. Так, второй раз после Коперника было развенчано представление о нашем особом привилегированном положении во Вселенной.

Поняв, что мы находимся на периферии Галактики, ученые заинтересовались ее центром. Ожидалось, что у нее, как и у других звездных островов, есть ядро, из которого выходят спиральные ветви. Именно их мы видим, как светлую полосу Млечного Пути, но – видим изнутри, с ребра. Эти спиральные ветви, проецируясь друг на друга, не позволяют понять, сколько их и как они устроены. Более того, ядра других галактик ярко сияют. Но почему же этого сияния не видно в нашей Галактике, возможно ли то, что у нее нет ядра? Разгадка пришла опять-таки благодаря наблюдениям за другими. Ученые обратили внимание, что в спиральных туманностях, к типу которых относили и нашу Галактику, бывает отчетливо видна темная прослойка. Это есть не что иное, как скопление межзвездных газа и пыли. Они-то и позволили ответить на вопрос – почему мы не видим собственного ядра: наша Солнечная система расположена как раз в такой точке Галактики, что гигантские темные облака загораживают ядро для земного наблюдателя. Теперь можно ответить и на вопрос: почему Млечный Путь раздваивается на два рукава? Как оказалось, его центральную часть заслоняют мощные пылевые облака. В действительности, за пылью находятся миллиарды звезд, в том числе и центр нашей Галактики.

Исследования также показали, что если бы пылевое облако не мешало нам, земляне наблюдали бы грандиозное зрелище: гигантский сияющий эллипсоид ядра с бесчисленным количеством звезд занимал бы в небе площадь более ста лун. Увидеть ядро Галактики за этим пылевым облаком помогли телескопы, работающие в таких диапазонах спектра электромагнитных излучений, которым пылевой щит не помеха. Но большинство из этих излучений задерживается атмосферой Земли, поэтому на сегодняшнем этапе существенную роль в познании Галактики играют космонавтика и радиоастрономия. Оказалось, что центр Млечного Пути хорошо светится в радиодиапазоне. Особенно заинтересовал ученых так называемый радиоисточник Стрелец А – некий объект в Галактике, активно излучающий радиоволны и рентгеновские лучи. Сегодня можно считать фактически доказанным, что в созвездии Стрельца расположен таинственный космический объект – сверхмассивная черная дыра. По оценкам, масса ее может равняться массе 3 миллионов солнц. Этот объект чудовищной плотности имеет столь мощное гравитационное поле, что из него не может вырваться даже свет.

Вообще, в центре нашей Галактики обнаружено немало переменных рентгеновских источников, которые, возможно, являются более мелкими черными дырами, группирующимися вокруг центральной сверхмассивной. Именно за ними сегодня наблюдает американская космическая рентгеновская обсерватория «Чандра». Еще одно подтверждение наличия сверхмассивной черной дыры в центре ядра нашей Галактики дало исследование движения звезд, находящихся в непосредственной близости от ядра. Так, в инфракрасном диапазоне астрономам удалось пронаблюдать движение звезды, проскочившей от центра ядра на ничтожном по галактическим масштабам расстоянии: всего в три раза превышающем радиус орбиты Плутона. Параметры орбиты движения этой звезды говорят о том, что она находится вблизи компактного невидимого объекта, обладающего чудовищным полем тяготения. Таким может быть только черная дыра, причем сверхмассивная. Ее исследования продолжаются.

Об устройстве спиральных ветвей нашей Галактики информации удивительно мало. По виду Млечного Пути можно судить лишь о том, что Галактика имеет форму диска. И только с помощью наблюдений за излучением межзвездного водорода – самого распространенного элемента во Вселенной – удалось в некоторой степени реконструировать картину рукавов Млечного пути. Это стало возможным опять же благодаря аналогии: в других галактиках водород концентрируется как раз вдоль спиральных рукавов Там же расположены и области звездообразования – множество молодых звезд, скоплений пыли и газа – газо-пылевых туманностей.

В 50-х годах прошлого века ученым удалось составить картину распределения облаков ионизированного водорода, находящихся в галактической окрестности Солнца. Выяснилось, что существуют по крайней мере три участка, которые можно было бы отождествить со спиральными рукавами Млечного Пути. Один из них, ближайший к нам, ученые назвали рукавом Ориона-Лебедя. Более далекий от нас и, соответственно, близкий к центру Галактики назван рукавом Стрельца-Киля, а периферийный – рукавом Персея. Но исследуемая галактическая окрестность ограничена: межзвездная пыль поглощает свет далеких звезд и водорода, так что понять дальнейший рисунок спиральных ветвей становится невозможным.

Если внимательно рассмотреть структуру Млечного Пути, то мы увидим следующее:

1. Галактический диск. Здесь сосредоточено большинство звезд Млечного Пути. Диск в основном составляют старые и молодые звезды, а также в его состав входит огромное количество газа и пыли. Из звезд внутри диска образуется галактический центр с круговыми орбитами. Гравитационные взаимодействия между звездами вызывает круговые движения, с некоторым движение вверх-вниз. Сам диск разбит на следующие части: ядро – это центр диска; дуги – области вокруг ядра, в том числе непосредственно области выше и ниже плоскости диска; спиральные рукава – это области, которые выступают наружу от центра. Наша Солнечная Система находится в одном из спиральных рукавов Млечного Пути.

2. Шаровые скопления. Несколько сотен из них разбросаны выше и ниже плоскости диска. Шаровидные группы, возле галактических центров в кратких орбитах, не имеют направления и беспорядочно рассыпаны. Звезды в шаровых скоплениях намного старше, чем звезды в галактическом диске, и имеют мало или совсем не имеют газа и пыли.

3. Гало. Это большая, тусклая область, которая окружает всю галактику. Гало состоит из газа большой температуры и, возможно, темной материи. Все эти составляющие вертятся вокруг ядра и удерживаются вместе под действием силы тяжести.

Так как сила тяжести зависит от массы, вы думаете, что большинство массы галактики будет находиться в галактическом диске или недалеко от центра диска. Однако, изучая кривые вращения Млечного Пути и других галактик, астрономы пришли к выводу, что большая часть массы находится в наружных частях галактики (в гало), где мало света выделяется из звезд и газов. Гравитация Млечного Пути действует на две небольшие галактики-спутники, называемых Большое и Малое Магеллановы Облака (названные в честь Фердинанда Магеллана, португальского исследователя). Они находятся ниже плоскости Млечного Пути и видны в южном полушарии. Большое Магелланово Облако имеет 70 тысяч световых лет в диаметре и расположено на расстоянии 160 тысяч световых лет от Млечного Пути. Астрономы считают, что Млечный Путь на самом деле отнимает газ и пыль от этих спутниковых галактик, так как они вращаются.

Наша Родина – галактика Млечный Путь огромна и прекрасна. Её диаметр составляет по последним данным больше 120 тысяч световых лет, что соответствует 1 квинтиллиону км при средней толщине примерно 1000 световых лет. Содержит она по последним исследованиям до 400 млрд. звезд. Солнечная система расположилась на расстоянии 27 тысяч световых лет от самого центра Галактики, на скромной внутренней кромке спиралевидной концентрации газа и космической пыли, которые называются Рукав Ориона.

Млечный Путь представляет собой диск диаметром около 120 тысяч световых лет с центральной выпуклостью, диаметром в 12 тысяч световых лет. Диск этот далеко не идеально ровной формы. В одном направлении диск изгибается к северу от плоскости галактики, в другом – стремительно уходит вниз, потом снова выравнивается направо до конца. В чем-то он напоминает волну. Диск деформирован из-за близкого присутствия двух галактических соседей: Большого и Малого Магелланово Облака.

Эти 2 карликовые галактики – которые также входят в состав Местной группы, вращаются около Млечного Пути довольно быстро, что было подтверждено Хабблом. Они являются независимыми спутниками. Облака образуют между собой гравитационно-связанную систему довольно тяжелую и массивную из-за присутствия тяжелых элементов в массе. Как полагают, они тянут темную материю, словно перетягивают канат между галактиками. Ученые полагают, что вибрация, вызванная движением облаков, как волны за кораблем, резонирует через галактику и, как следствие, вызывает деформацию диска.

Согласно последним исследованиям через 4 млрд. лет Млечный Путь поглотит соседские Большое и Малое Магеллановое Облако, а еще через 5 млрд. лет также и сам будет поглощён другой соседкой – Туманностью Андромеды.

Ученые предполагают, что 90% массы Млечного Пути состоит из темной материи, которая дает ей таинственный ореол. Это значит, что все, что мы видим глазами или через телескоп – т.е. светящуюся материю – составляет менее 10% от общей массы.

Гало Млечного Пути невидимо, но его существование подтверждено многочисленными исследованиями. Составлялись многочисленные модели Млечного Пути с гало и без него. Чем тяжелее галактика, тем быстрее звезды должны вращаться на орбите. Если можно было предположить, что галактика состоит только из того, что видит человек, то скорость вращения была бы намного меньше, чем то, что сейчас мы наблюдаем. Отсюда был сделан вывод, что остальные элементы этой массы сделаны из неуловимой, невидимой массы – или иначе темной материи. Поэтому принято считать, что основную массу галактики составляет невидимая темная материя, формирующая гало.

Млечный Путь – галактика среднего веса и имеет до 400 млрд. звезд. Когда человек смотрит в ночное небо, он максимум может увидеть из любой точки земного шара не больше 2 500 звезд. Конкретное количество звезд установить практически невозможно, Млечный Путь постоянно теряет звезды через сверхновые, и производит новые – около 7 новых звезд в год.

Пыль и газ составляют колоссальные 10-15% всей видимой материи, а остальную часть составляют звезды. Наша галактика имеет диаметр около 120 тысяч световых лет, тем не менее, мы можем видеть только около 6 тысяч световых лет в видимой области спектра в диске. Все остальное самые мощные телескопы не видят из-за плотного слоя космической пыли. Однако есть периоды, когда световое загрязнение ослабевает и тогда пыльное кольцо Млечного Пути можно различить в ночном небе.

Мы до сих пор не можем знать, как выглядит наша галактика сверху. Это происходит потому, что мы – внутри диска, на расстоянии около 26000 световых лет от его центра. Мы никак не можем сфотографировать свой дом изнутри, находясь в углу спальни. Это значит, что любое изображение нашей галактики – либо является изображением другой спиральной галактики, либо талантливой фантазией художника. Мы можем только представлять, как она может выглядеть.

У большинства крупных галактик в центре есть сверхмассивная черная дыра (SMBH). Центр нашей называется Стрелец – это колоссальный источник радиоволн, что является признаком черной дыры. Как полагают, её размеры составляют 22,5 млн. километров или 14 миллионов миль, что равно размеру орбиты Меркурия. И это только сама дыра. Все вещества, которые пытаются попасть в неё – образуют аккреционный диск, который в 4,6 млн. раз больше массы нашего Солнца. Не смотря на то, что Стрелец пытается втягивать в себя все, что вокруг него, даже на границе с ним обнаружено формирование звезд.

По самым последним оценкам возраст Вселенной составляет около 13,7 млрд. лет. Возраст же старейшей из звёзд Млечного Пути 13,2 млрд. лет. Возраст галактики определяется путем измерения возраста старейших звезд и последующей экстраполяции возраста того, что им предшествовало. Значит Млечный Путь зародился приблизительно 13,6 млрд. лет назад. Сначала сформировался бладж Млечного Пути – его срединная часть, на месте которой потом образовалась черная дыра. Через 2-3 млрд. лет образовался диск со спиральными рукавами, который постепенно 9-10 млрд. лет назад принял современные очертания.

Млечный Путь является частью более крупных галактических структур. Наши ближайшие соседи – это Большое и Малое Магелланово Облако, галактика Андромеды. Также вместе с некоторыми другими (около 50) галактиками, Млечный Путь и его окружение составляют т.н. Местную Группу. Это тоже лишь малая часть нашей звездной окрестности. Млечный Путь является частью еще большей группировки галактик, известных как Суперкластер Девы или Сверхскопления Девы. Сверхскопления – это группировка галактик на очень больших расстояниях. В Суперкластере Девы, по крайней мере, 100 групп галактик и скоплений на территории в 110 млн. световых лет в диаметре. И само Сверхскопление Девы – это только часть еще большего сверхскопления Ланиакеа, в которую вместе с ней входит и Великий Аттрактор. Ланиакея же входит в комплекс Рыб-Кита.

Земля вращается вокруг Солнца, Солнце – в Млечном Пути, Млечный Путь в рамках Местной группы, движущейся по отношению к реликтовому излучению. Реликтовое излучение является очень удобным ориентиром для определения скорости материи во Вселенной. Относительно него Местная группа движется со скоростью около 600 км/с, что означает примерно 2,2 млн км/ч. Такие скорости просто поражают человеческий разум.

Галактические загадки Млечного Пути

Место рождения Солнца

Такие звезды, как наше Солнце, рождаются в кластерах с другими подобными звездами. Эти звездные братья и сестры образуются из одного газового облака, поэтому обладают одним химическим составом. Тем не менее мы изучили 100 тысяч звезд в 325 световых годах от Земли и обнаружили только две, которые очень похожи на Солнце. Наше светило одиноко, видимо, потому что его выбросили из кластера или оно дрейфовало все 4,5 миллиарда лет своего существования. Хорошим кандидатом на его место рождения был Messier 67, кластер в созвездии Рака в 2900 световых годах от нас. Звезды там одного возраста, температуры и химии с нашим Солнцем. Тем не менее астрофизики из Национального автономного университета Мексики в 2012 году провели моделирование и выяснили, что M67 не подходит. Солнцу понадобилось бы маловероятное выравнивание нескольких массивных звезд в одну линию, которые вышвырнули бы его, а необходимая для этого скорость просто разорвала бы планетарный диск, даже не дав Земле сформироваться. Кроме того, вертикальное колебание M67 в галактической плоскости в пять раз больше, чем у нашего Солнца, а должно быть таким же. Возможно, кластера Солнца больше не существует, а все его собратья просто разлетелись. Другая гипотеза – светило пришло из центра галактики, где много подобных Солнцу звезд. Лучший шанс для выяснения ответа – европейский спутник «Гайя». Запущенный в 2013 году, «Гайя» создаст карту химического состава одного миллиарда звезд. Миссия завершится в 2018 году и должна предоставить нам беспрецедентные знания об эволюции галактики.

Облака звезд

Для свершения открытия в астрономии недостаточно просто взглянуть в телескоп и увидеть там что-нибудь. Иногда обсерватория создает серьезный массив данных об одном участке неба, а ученые тратят годы, чтобы проанализировать эту информацию. Таким проектом является Sloan Digital Sky Survey. Используя телескоп в Нью-Мексико, ученые проекта последние десять лет наблюдают за 930 тысяч галактик, 120 тысяч квазаров и почти полумиллионом звезд Млечного Пути. Используя эти данные, команда астрономов заметила кое-что в вертикальном распределении звезд. Они часто слипаются, и, как отметила команда, 300 тысяч звезд нередко сходятся в нечто, напоминающее звуковую волну. Для этого явления ученые даже ввели термин «космосейсмология», предположив, что было нечто, что заставило галактику «звенеть подобно колоколу». Наиболее вероятное объяснение этого состоит в том, что что-то врезалось и проходило через нашу галактику последние 100 миллионов лет. Исследователи не смогли определить, что это – возможно, карликовая галактика или даже структура темной материи. Возможно, событий было несколько. Более того, есть вероятность того, что волна – свидетельство еще предстоящего события. Ученые надеются, что миллиард звезд, отраженные на карте «Гайи», дадут ответ. Возможно, им откроется богатая картина волновых структур, скрытых по всей галактике, которая откроет совершенно новое окно в истории изучения космоса.

Сверхскоростные облака

Сверхскоростные облака были обнаружены в 1963 году. Эти собрания межзвездного газа движутся в разных направлениях и с разной скоростью по отношению к вращению Млечного Пути со скоростью не менее 50 километров в секунду. Они состоят по большей части из водорода и, как полагают, попадают в галактику из межгалактического пространства. Откуда конкретно они приходят – пока не знают. Ян Оорт, один из первооткрывателей облаков, предположил, что газ является остатком формирования галактики. Другое объяснение состоит в том, что газ выбрасывается из Млечного Пути и падает обратно гигантским галактическим фонтаном. Если бы это было так, поднимающийся газ было бы трудно обнаружить из-за других материалов на нашем пути. Материал может быть производным объектов, кружащих вокруг нашей галактики. Один из таких – Complex H, небольшая галактика, движется по ретроградной орбите вокруг Млечного Пути. По мере движения выделяет газ в нашу галактику. Другое сверхскоростное облако, Облако Смита, движется к диску Млечного Пути на скорости 73 километра в секунду и сольется с нашей галактикой примерно через 27 миллионов лет. Его траектория предполагает, что 70 миллионов лет назад оно уже проходило через Млечный Путь. Это прохождение разорвало облако пополам и только гало темной материи, как полагают ученые, удержало его вместе.

Магеллановы Облака

Магеллановы Облака – это сопутствующие галактики Млечного Пути, обнаруженные во время кругосветного путешествия Фердинанда Магеллана в 16 веке. Большое Магелланово Облако находится в 160 тысяч световых годах от Земли и имеет 14 тысяч световых лет в поперечнике. Малое Магелланово Облако в два раза меньше своего старшего брата, но находится на 30 тысяч световых лет дальше. Для сравнения, Млечный Путь в поперечнике – около 140 тысяч световых лет. Облакам 13 миллиардов лет и они, как полагают, вращались вокруг Млечного Пути. Однако измерения, проведенные Хабблом, показывают, что они движутся вдвое быстрее, чем предполагали изначально. Однако Млечный Путь недостаточно массивен, чтобы удерживать их на орбите. И вот почему они остаются на орбите – это загадка. Это могло бы означать, что Млечный Путь в два раза массивнее, чем считалось раньше. Остаются ли Облака или просто проходят мимо – это интересный вопрос, но Облака интересные и другими своими характеристиками. Не так давно ученые разрешили вопрос с сорокалетней историей об источнике Магелланова Потока, ленты газа, которая простирается на полпути во всем Млечном Пути. Они обнаружили, что большая ее часть произошла от меньшего облака, хотя уровни кислорода и серы в новых ее регионах соответствуют большему облаку. В 2007 году австралийский телескоп Parkes поймал взрыв радиоволн, обследуя меньшее облако. Мощь взрыва указала на экстремальное событие, например, столкновение нейтронных звезд или смерть черной дыры. Почти наверняка взрыв пришел из-за пределов облака, но его источник до сих пор остается загадкой.

Галактика X

Одной из самых популярных астрономически-конспирологических теорий было существование «Планеты X». Согласно этой теории, планета размером с Юпитер вращается вокруг Солнца на неустойчивой орбите, причем NASA «знает и молчит». Хотя эта идея давно изжила себя, существование «Галактики X» куда более вероятно. Допустим, на противоположной стороне Млечного Пути от нас есть карликовая галактика, которую мы не видим из-за пыли и газа. И на 85% она состоит из темной материи. Астроном Калифорнийского университета в Беркли Суканья Чакрабарти ведет охоту на эту галактику. Она разработала метод нахождения темных галактик, изучая рябь в распределении газообразного водорода в спиральных галактиках. Водород проходит в пять раз дальше от центра галактики, нежели расположена зона со звездами, поэтому вращающиеся на орбите галактики вызывали бы в этом газе рябь. Чакрабарти предполагает, что «Галактика X» будет иметь массу около одной сотой Млечного Пути. Метод поиска скрытых галактик был протестирован на других галактиках, существование которых уже известно, и может находить крайне малые объекты.

Проблема лития

Проблема лития – одна из самых старых в космологии. Литий – это третий по легкости элемент во Вселенной, идущий сразу после водорода и гелия. Согласно модели Большого Взрыва, мы должны найти во Вселенной определенные уровни этих элементов. Модель отлично работает на всем, кроме лития. В самых старых звездах Млечного Пути изотоп литий-7 обнаружен на уровне около одной трети от ожидаемого. Литий-6 появляется в тысячу раз чаще, хотя его должно быть меньше. Этому нет никакого объяснения. Потенциальные ответы не подходят для других элементов. В 2008 году проблема с литием еще больше усугубилась. В ходе исследования было выяснено, что юные галактики были наполнены микроквазарами. Эти миниатюрные черные дыры производят струи сверхгорячей плазмы с энергий, достаточной для сплавления водорода в гелий. В 2012 году команды из Швеции и Германии подсчитали, что если бы 1% микроквазаров Млечного Пути производил литий-7, они бы произвели такое же количество, что и Большой Взрыв. Короче говоря, микроквазары в два раза усугубили проблему лития. Одно из последних объяснений полагается на существование аксионов, теоретических частиц темной материи. Прогнозы уровня лития-7 зависят от расчета количества света в ранней Вселенной. Этот расчет проводился на основе космического микроволнового фона, который появился спустя 380 тысяч лет после начала всего. Аксионы могли охладить фотоны в то время, что заставило нас недооценить уровень света, а значит, переоценить литий-7. В любом случае такой ответ будет означать существование в два раза большего количества нейтрино по сравнению с уже обнаруженными нами. Вдобавок ко всему, аксионы вообще не являются главными кандидатами для объяснения темной материи и, возможно, вовсе не существуют.

Галактическая деформация

Во многих галактиках пыль и газ между звездами сосредоточены в тонком слое. Наш Млечный Путь – не исключение. «Тонкий» – весьма относительное понятие, конечно, поскольку диск будет толщиной в 240 световых лет в самом тонком месте, но все равно это крайне малая часть галактики. И, между прочим, мы можем быть глубоко внутри такого слоя, который почти полностью состоит из атомарного водорода и гелия. Хотя некоторые из таких дисков являются плоскими, многие из них изогнутые и кривые. Это явление известно как галактическая деформация. Диски могут быть в форме подковы, буквы S и других, не совсем симметричных фигур. Деформацию могут вызывать разные причины. Предполагается, что это естественный процесс: со временем такие искажения должны выравниваться вместе с процессом формирования галактики. В Млечном Пути диск плоский относительно плоскости галактики, в которой мы находимся. В одном направлении он изгибается к северу от галактической плоскости, в другом – уходит вниз, прежде чем снова выровняться направо и до конца. Во многом он напоминает волну. Ученые из Калифорнийского университета смогли описать деформацию как комбинацию трех колебаний на диске. Первая взлетает по краям в сочетании с синусоидальной волной и седловидным колебанием. Ученые полагают, что вероятным объяснением такого искажения стали Магеллановы Облака, плывущие через гало темной материи вокруг Млечного Пути. Влияние облаков ранее считалось несущественным, поскольку у них недостаточно массы, чтобы вызвать деформацию. Ученые полагают, что вибрация в гало, вызванная движением облаков, словно волны вслед за кораблем, может резонировать через галактику и вызывать деформацию диска.

Диффузные межзвездные пояса

С момента своего открытия в 19 веке спектроскопия стала одним из наиболее важных методов изучения астрономии. Она предполагает измерение длины волны излучения объектов в космосе с целью выяснения их состава. Каждый атом и молекула поглощают разные длины волн света. Исследуя закономерности световых лучей, которые достигают нас, мы можем выяснить, через что они прошли. В 1922 году астроном Мари Леа Хегер наблюдала пояса, которые не были похожи ни на что виденное ранее. Ученые пришли к выводу, что эти полосы стали результатом некоего события в космосе, но какого? Из чего состоят пояса, ученые тоже выяснить не смогли. Сотни полос были обнаружены в инфракрасном, ультрафиолетовом и видимом спектрах. Причина этих диффузных межзвездных полос стала «классикой спектроскопических проблем 20 века». Книги были заполнены предположениями, охватывающими «все мыслимые формы материи». Крупные молекулы на основе углерода были наиболее вероятными кандидатами. Более того, в них может заключаться 10% галактического углерода. В 2011 году диффузные межзвездные полосы были обнаружены по направлению к ядру Млечного Пути. Это подсказало ключ к разгадке: по всей видимости, молекулы сопротивляются суровым условиям в центре нашей галактики. Дальше в инфракрасном спектре были обнаружены и другие полосы. Томас Джебол, астроном, работающий на Гавайях, надеется, что новые наблюдения могут привести научное сообщество к ответу. Эти молекулы также могут стать ключом к жизни, поскольку полосы могут состоять из сложных химических веществ, которые однажды могли засеять и Землю.

Сверхскоростные звезды

Большинство звезд вращаются вокруг галактического центра примерно с той же скоростью, что и наше Солнце, около 230 километров в секунду. Однако некоторые звезды, примерно одна из миллиарда, движутся в три раза быстрее. Они известны как сверхскоростные звезды. Первая из них была обнаружена астрономами Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в 2005 году, но с тех пор были также найдены десятки подобных. Интересно в них то, что движутся они так быстро, что могут покинуть орбиту галактики. Возникает вопрос: откуда у них такая скорость? У одной из самых быстрых звезд HE 0437-5439, как полагают, было сложное прошлое. Согласно теории, тройная система звезд прошла через центр галактики, где центральная черная дыра оторвала одну звезду. Это отбросило другие две, позже они объединились в сверхгорячий голубой гигант и вырвались из Млечного Пути на скорости 2,5 миллиона километров в час. Ближайшая такая звезда к Земле, LAMOST-HVS1, также могла взаимодействовать с центральной черной дырой. Но она могла прийти из диска, что указывает на среднюю по размерам черную дыру в центре нашей галактики.

Willman 1

В 2004 году команда астрономов из Нью-Йоркского университета обнаружила необычный объект, изучая данные Sloan Digital Sky Survey. Они искали тусклые галактики-компаньоны Млечного Пути, но то, что они нашли, вообще не вписалось в галактические рамки. Эта группа звезд вообще ни в какие рамки не влезла бы. Назвали ее SDSSJ1049+5103, или Willman 1, если коротко. Она вращается в 120 тысяч световых годах от Млечного Пути. Возможно, это карликовая галактика или шаровое скопление, однако у обеих теорий есть свои недочеты. Шаровые скопления, как правило, вмещают несколько сотен тысяч звезд, в то время как в Willman 1 их меньше тысячи. Это мог быть небольшой галактический кластер, который, как метко описал один физик, «словно крошечный клещ ехал на блохе, которая, в свою очередь, прицепилась к большой собаке». Если это галактика, а не кластер, может быть и другой вариант. Компьютерное моделирование истоков Млечного Пути показало, что рядом с нами могут быть сотни небольших галактик, но мы нашли только двадцать. Одно из объяснений – массы, меньшей чем 10 миллионов звезд, недостаточно для производства множества звезд, что делает галактику видимой. Дальнейшие наблюдения за Willman 1 показали, что ее масса составляет около полумиллиона солнечных, что в разы меньше вышеупомянутого предела. Возможно, Willman 1 содержит неучтенную темную материю или часть массы просто улетучилась. В любом случае это скопление звезд в настоящее время ставит больше вопросов, нежели ответов.

Млечный Путь – наша родная галактика, в которой находится Солнечная система, в которой находится планета Земля, на которой живут люди. Наша Солнечная система находится на окраине диска галактики, в сравнительно спокойном месте, которое позволило зародиться жизни на нашей планете. Возможно, в Млечном Пути живем не только мы, но это еще только предстоит узнать. Хотя, в океане Вселенной вся история человечества – не больше чем едва заметная рябь, нам весьма интересно познавать Млечный Путь и следить за развитием событий в родной галактике.