Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Звезды образуются, умирают и выбрасывают богатое Тяжелы­ми элементами вещество, образующее новые звезды, галактика постепенно тускнеет и краснеет, химический состав ее звезд­ного населения медленно меняется по мере обогащения газа и пыли, из которых образуются последующие поколения звезд, тяжелыми элементами. Этот процесс завершится тогда, когда в галактиках уже не останется пригодной для звездообразования материи. Наступит время, когда галактики будут состоять лишь из нейтронных звезд, черных дыр, остывших белых карликов и многочисленных слабых красных карликов, чей срок пребыва­ния на главной последовательности достигает триллиона лет. Но в конце концов погаснут и они.

3. МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ И НАШЕ МЕСТО В НЕМ

К какому хаббловскому типу относится наша Галактика? То, что она, скорее всего, спиральная, подозревалось давно, но для доказательства долго не хватало наблюдательных фактов. Сто лет назад было известно следующее: мы живем в гигантской звезд­ной системе, насчитывающей сотни миллиардов звезд, эта си­стема, грубо говоря, имеет вид сплюснутого диска поперечником около 30 кпк (юо тыс. световых лет). Центр системы находится в созвездии Стрельца. Солнце располагается довольно далеко от центра системы, зато почти точно в плоскости галактическо­го экватора. Последнее обстоятельство не должно нас радовать, поскольку именно в экваториальной плоскости Галактики нахо­дятся плотные пылевые облака. Для внегалактических объектов давно известна «зона избегания», простирающаяся градусов на 20 в обе стороны от галактического экватора, — другие галактики в этой зоне практически не наблюдаются. Не потому, что их там нет, а потому, что увидеть их мешает пыль. Поглощение света в пылевом слое Галактики чудовищно, поэтому «дальнозоркость» самых крупных оптических телескопов вблизи галактического экватора невелика. Поперек пылевого слоя или под заметным углом к нему — иное дело. Здесь свет хотя и ослабляется пылью, но далеко не так сильно.

В итоге мы не можем видеть (в оптическом диапазоне) центр Галактики. Тем более мы не можем рассмотреть спиральные ру­кава Галактики — по той же причине, по которой нельзя увидеть звуковую дорожку на старой виниловой грампластинке, если держать ее к себе строго ребром. В финале знаменитого романа И.А. Ефремова «Туманность Андромеды» земляне получают от разумных обитателей Большого Магелланова Облака замеча­тельный подарок — снимок нашей Галактики со стороны упомя-

247

— Часть V —

нутого БМО. И хотя наша Галактика снята «из неудобного пово­рота», ценность такого подарка чрезвычайно велика.

Но пока — увы — нам ничего не известно ни о существовании внегалактических цивилизаций, ни об их готовности вступить с нами в контакт. Поскольку множественность цивилизаций во Вселенной вообще не доказана, разумнее не ждать подарков от добрых и бескорыстных «андромедян», а искать ответы самим. Они нашлись главным образом с помощью инфракрасной и ра­диоастрономии.

Нельзя сказать, что пылевая материя совсем уж прозрачна для электромагнитных волн инфракрасного диапазона, одна­ко их поглощение в ИК-диапазоне значительно меньше, чем в оптическом. Используя инфракрасные телескопы, мы можем видеть галактический диск практически насквозь, изучать ядро Галактики, обнаруживать внегалактические объекты, скрытые от нас толщей пылевого диска, и т. д. Однако это мало прибли­жает нас к раскрытию спиральной структуры Млечного Пути.

Наличие спиральных рукавов удобнее фиксировать в радио­диапазоне. Известно, что в спиральных рукавах концентрируют­ся не только группы молодых звезд, но и материя, идущая на их создание, — облака газа. Для простоты предположим, что газ со­стоит исключительно из водорода, имеющего, как известно, ли­нию поглощения на волне 21 см. Если газ движется относитель­но нас, то в соответствии с эффектом Доплера сдвинется и линия поглощения. Радиальная скорость каждого рукава относительно нас разная, следовательно, при наблюдении удаленного радио­источника (например, пульсара, находящегося где-нибудь на краю Галактики) мы получим в его спектре несколько сдвину­тых относительно друг друга линий поглощения водорода, и ко­личество их будет равно количеству спиральных рукавов между радиоисточником и нами.

Реальная картина, конечно, много сложнее, но принцип ясен. Мы можем подсчитать количество спиральных рукавов в направ­лении на каждый удаленный радиоисточник, лежащий вблизи галактической плоскости. Точнее, мы можем лишь определить,

248

— Мир галактик —