Что в середине галактики
Скорее всего, галактическая цивилизация найдётся в центре Млечного Пути
Целимся в центр
Млечному Пути уже 13 миллиардов лет. Некоторые из старейших звёзд нашей Галактики родились почти в самом начале существования Вселенной. И за всё это неизмеримое время нам известна минимум одна технологически развитая цивилизация – наша.
Но если Галактика такая старая, и мы знаем, что она способна порождать жизнь, почему же мы больше ни от кого не получаем весточек? Если какая-нибудь цивилизация появилась бы в Галактике раньше нас всего на 0,1% от возраста последней, они бы опережали нас на миллионы лет – и, вероятно, развились бы куда как сильнее нас. Если мы уже почти готовы заселять другие планеты, не должен ли Млечный Путь кишеть внеземными космическими кораблями и колониями?
Возможно. Но, вероятно, мы просто не там ищем. Недавние компьютерные симуляции Джейсона Райта с коллегами говорят о том, что лучше всего искать освоившие космос цивилизации в центре Галактики. Этот регион остаётся относительно малоисследованным проектами по поиску внеземной жизни.
Анимация симуляции заселения галактики. Белые точки – незаселённые звёзды, фиолетовые – заселённые. Белые кубики – корабли в полёте. Спиральная структура заселения образуется из-за движения звёзд в галактике. После достижения центра скорость колонизации радикально возрастает.
Перемешивание
Старые математические модели колонизации космоса пытались подсчитать время, которое цивилизация потратит на распространение по всему Млечному Пути. Учитывая размер Галактики, полномасштабное заселение займёт больше времени, чем она существует. Однако уникальность новой симуляции заключается в учёте движения звёзд в Галактике. Млечный Путь не статичен, как считалось в старых моделях – это крутящаяся и перемешивающаяся масса звёзд. Летательные аппараты колонистов и зонды должны перемещаться между звёздами, которые в свою очередь также перемещаются. Из новой симуляции становится видно, что движение звёзд помогает колонизировать Галактику, внося эффект растворения в процесс распространения цивилизации.
Симуляция основана на предыдущем исследовании Джонатана Кэрролла-Нелленбека с коллегами, предполагавшего, что гипотетическая цивилизация могла бы распространяться внутри динамической Галактики на досветовых скоростях. В симуляции предполагается, что корабли цивилизации движутся со скоростями, сравнимыми с тем, на что способны наши летательные аппараты (около 30 км/с). Когда в симуляции корабль прибывает в обитаемый мир, он считается колонией, и уже сам может запускать новые корабли каждые 100 000 лет, если в пределах досягаемости находится незаселённый мир. В симуляции максимальное расстояние для полёта космического корабля составляет 10 световых лет, а длительность полёта – 300 000 лет. Технология виртуальной колонии должна существовать 100 млн лет перед тем, как угаснуть, однако у неё существует вероятность обзавестись новыми поселенцами, если в пределах досягаемости появится другая колония.
Результат получился совершенно другим. Вращение звёзд в Галактике создаёт «фронт» колонизационной волны. Когда он достигает ядра Галактики, тамошняя плотность звёзд резко увеличивает скорость колонизации. Даже с консервативными ограничениями на скорость космических кораблей большую часть Галактики можно заселить менее чем за миллиард лет.
В прямой видимости
Результаты симуляции поддерживают уже сделанное ранее предложение Вишала Гаджара с коллегами, считавшими, что признаки жизни нужно искать в центре Галактики. Эту область можно не только быстро колонизировать, но и эффективно сканировать в поисках технологий. Галактический центр находится у нас в прямой видимости, и это самый плотный по количеству звёзд участок. Кроме того, поскольку Галактика формировалась изнутри наружу, самые старые планеты находятся в её центре – а, значит, у них было больше времени для развития жизни.
Также центр служит естественной точкой для обмена и распространения информации. А если вам нужно найти сигнал, по той же логике вам лучше искать его ближе к центру. Также Гаджар с коллегами предположили, что развитая цивилизация способна добывать энергию из центральной сверхмассивной чёрной дыры Млечного пути для питания всегалактического маяка.
Вид по направлению к центру Галактики из пустыни Мохаве
Так почему же так тихо?
Все эти соображения не дают ответа на наш вопрос – а где все? Возможная скорость колонизации Галактики усложняет поиск ответа. Более того, Кэрролл-Нелленбек с коллегами отмечают, что в процессе колонизации передовая цивилизация может разработать новые технологии для двигателей, укорачивающие время, необходимое для расселения. При этом предварительное сканирование галактического ядра в радиодиапазоне не обнаружило никаких сигналов. Может быть, ответом является само молчание. Галактика настолько стара, что у жизни было время распространиться повсеместно, поэтому некоторые считают, что такое молчание обрекает все мечты на встречу с разумом на неудачу.
Но надежда всё ещё есть! Исходя из симуляции, возможно, что некоторые части Галактики не будут заселены даже по прошествии значительного времени. Весь вопрос в эффективности. Вспомним, что колонизация идёт по наикратчайшим путям. Со временем некоторые колонии вымирают и становятся утерянными – возможно, из-за катаклизмов или истощения ресурсов. Вместо того, чтобы углубляться в космос, цивилизации решают заново заселить вымершие колонии, поскольку те находятся ближе. Формируются скопления населённых колоний, окружённые необитаемыми планетами, которые никто так и не населит. Достигается статическое равновесие, при котором определённые участки Млечного Пути просто неэффективно будет колонизировать.
Есть и другие способы объяснить молчание. Возможно, долгоживущие цивилизации устойчиво развиваются с меньшей скоростью, чем мы думаем. Возможно, различные цивилизации, колонизируя Галактику, стараются держаться подальше друг от друга. Возможно, цивилизации стараются не вмешиваться в развитие таких планет, как наша, или опасаются биологической несовместимости на других мирах. Всё это может объяснить, почему мы ни с кем до сих пор не встретились – если мы действительно не встретились.
Похороненное прошлое
Кэрролл-Нелленбек с коллегами рассмотрели понятие «временного горизонта» – точки в истории, после которой на Земле уже не могут сохраниться следы предыдущих колонизаций. Допустим, миллиарды лет назад на Землю прибыла галактическая инопланетная цивилизация, прожила тут несколько тысяч лет, и вымерла. За прошедшее с тех пор время не останется никаких свидетельств их существования. Поэтому возможно, что хотя мы и не встречали инопланетян, то их встречала Земля.
Судя по симуляции, и исходя из нашего местоположения в Галактике, существует 89% вероятность того, что между визитами инопланетных кораблей проходит миллион лет – потенциально этого достаточно для того, чтобы стереть все следы предыдущих колонизаций. Симуляция говорит, что между пустой и целиком заполненной Галактикой есть промежуточные варианты – это объясняет молчание, одновременно не исключая возможности существования технологически развитой инопланетной цивилизации.
Шаровая жизнь?
Хотя центр Галактики кажется идеальной целью для будущих исследований SETI, у неё есть и другие участки с похожими благоприятными условиями – шаровые скопления.
Это древние собрания звёзд, вращающихся вокруг центра Галактики на расстоянии в десятки тысяч световых лет от него. Это пережитки периода активного формирования звёзд, подогреваемого слияниями галактик. Всего в Млечном Пути известно порядка 150 шаровых скоплений (ШС) возрастом 10-13 млрд лет.
Трёхмерная модель известных ШС и их местоположение в Млечном Пути
ШС чрезвычайно плотны, звёзды в них расположены гораздо ближе друг к другу, чем в среднем в диске Млечного Пути. Рассуждая о межзвёздных путешествиях или передаче сигналов, мы обычно говорим о тысячелетиях. Однако цивилизации, возникшая в ШС, на межзвёздные перелёты хватит и нескольких лет, а на передачу сигналов – нескольких месяцев или даже недель. Проблема в том, что плотность звёзд в ШС может отрицательно сказаться на формировании планет и их орбитальной стабильности.
Р. Ди Стефано и А. Рэй подсчитали «зону обитаемости ШС». Обычно под «зоной обитаемости» мы понимаем радиус орбиты планеты, при котором на её поверхности может существовать жидкая вода. Земля, по счастью для нас, находится в обитаемой зоне Солнца. В ШС зона обитаемости – это радиус не двумерной окружности, а трёхмерной оболочки с центром в центре скопления. Внутренняя часть этой толстой оболочки начинается там, где плотность ШС падает до такой степени, чтобы звёздные системы могли быть стабильными с учётом гравитационного взаимодействия близлежащих звёзд. Притяжение ближайшей звезды может разрушить планетарный пылевой диск, из которого формируются планеты. Звезда, проходящая близко к другой звезде, может выбить с орбиты одну из её планет.
Внешняя часть оболочки начинается там, где плотность звёзд падает настолько, что среднее расстояние между звёздами становится больше 10 000 а.е., или примерно двух световых месяцев. После этого преимущества нахождения в скоплении – небольшое расстояние для перелёта и быстрые коммуникации – сходят на нет. Зона между двумя «стенками» оболочки идеально подходит для колонизации – звёзды достаточно близко для быстрых перелётов и обмена сообщениями, но не настолько близко, чтобы разрушать системы друг друга.
Нам нужно, чтобы в это идеальное множество входили звёзды небольшой массы, живущие дольше остальных. По счастливому стечению обстоятельств у звёзд малой массы также минимальный радиус обитаемых зон. А чем ближе планета к материнской звезде, тем меньше вероятность, что другая звезда выбьет её с орбиты. В ШС также проявляется эффект «массовой сегрегации», когда наиболее массивные звёзды, с менее всего подходящими для заселения системами, притягиваются к центру. Поэтому сегрегация естественным образом выстраивает звёзды от наименее подходящих к наиболее подходящим по направлению от центра к периферии.
Получается, что в гипотетическом ШС, приближающемся по массе к 100 000 солнечных, в идеальные условия для колонизации попадают 40% звёзд класса G (жёлтые карлики типа нашего Солнца) и 15% звёзд классов К и М (оранжевые и красные карлики). Это довольно много. Существует даже возможность, что планеты, выброшенные из систем, смогут поддерживать цивилизацию благодаря общей энергии всех звёзд, получаемой в скоплении со всех сторон – особенно если у цивилизации будет продвинутая технология её сбора. Представьте – свободно путешествующий в космосе инопланетный мир.
Ди Стефано и Рэй предположили, что даже если у 10% звёзд в ШС будут обитаемые планеты, 1% из них будет пригоден для разумной жизни, а на 1% от последних будут существовать цивилизации, владеющие передачей сигналов, то в каждом ШС Млечного Пути должна будет существовать хотя бы одна такая цивилизация. Если взять чуть более оптимистичные цифры, получится, что в разреженном диске могло бы существовать больше цивилизаций, но они были бы разделены значительными расстояниями в 300 световых лет.
Если бы вы жили в ШС, вы могли бы попытаться связаться с далёким диском Млечного Пути. Нам же ещё пока предстоит найти прямые свидетельства хотя бы существования планет в ШС. Наши технологии поиска экзопланет не дают искать их на таком расстоянии и в таком плотном окружении, как ШС. Однако если всё же в ШС будет существовать цивилизация, способная дотянуться до тысяч звёзд, то Ди Стефано и Рэй считают, что она будет, по сути, «бессмертной».
Мы отправляли радиосообщение в один из таких ШС – красивое звёздное скопление M13 в созвездии Геркулеса. Оно находится в 22 000 световых лет от нас, имеет диаметр в 145 световых лет, и состоит из 100 000 звёзд. В 1974 году сообщение в М13 было направлено с радиотелескопа Аресибо. В сообщении содержались числа от 1 до 10, химические компоненты ДНК, изображение человека, изображение солнечной системы и самого телескопа. Длительность сообщения составила 3 минуты. Дойдёт оно до скопления через несколько тысяч лет.
Вероятно, что когда оно туда доберётся, разобрать его будет уже невозможно. Но, возможно, когда-нибудь мы повстречаем цивилизацию, распространяющуюся по галактике. Или же мы сами станем такой цивилизацией.
В центре нашей Галактики находится черная дыра в 4 млн раз массивнее Солнца
Как это касается землян и стоит ли начинать строить собственный космолёт.
Материал подготовлен при поддержке Роскосмоса
Чёрные дыры — одни из самых загадочных и пугающих объектов во Вселенной. Обычно чёрные дыры притягивают все объекты вокруг и не пропускают за границы своего влияния даже свет, но никто не знает, что находится «по ту сторону». Уверенными быть можно только в одном — рядом с этими объектами всё очень и очень странно. А одна из сверхмассивных чёрных дыр находится прямо в центре нашей галактики.
В июне 2020 года Институт космических исследований Российской академии наук и Институт внеземной астрофизики Общества Макса Планка опубликовали новую карту неба, полученную российской космической обсерваторией «Спектр-РГ». На ней видно более миллиона объектов — это вдвое больше источников рентгеновского излучения, чем обнаружили за всю историю рентгеновской астрофизики (а она насчитывает немногим менее 60 лет).
В центре карты и Галактики Млечный путь находится объект под названием Стрелец A* — сверхмассивная чёрная дыра, которая в 4 миллиона раз массивнее Солнца. Изучать подобные объекты — одна из главных задач обсерватории, чёрные дыры часто находятся и в центрах других галактик, а одну из них даже удалось «сфотографировать» в процессе поглощения вещества. Следующая цель учёных — узнать, как формируются такие объекты, ведь с этим связано и то, как образовывались и росли галактики.
Несмотря на внушительную массу, Стрелец A* не может причинить вред Земле. Наша планета находится в «рукаве» ближе к окраине Галактики, а сверхмассивная чёрная дыра — в 26 тысячах световых лет в самом центре Млечного пути. В то же время это значит, что информация, которую учёные узнают о космическом объекте сейчас, приходит с задержкой как минимум в 26 тысяч лет.
Но Стрелец А* угрожает объектам поблизости. В центре Галактики находится не только сверхмассивная чёрная дыра, но и так называемая «перемычка» — область, в которой сконцентрированы самые яркие звёзды в самых больших количествах. «Перемычка» состоит из тысячи светил на один кубический парсек пространства, расстояние между которыми в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца, — и многие из них могут стать «жертвами» Стрельца А*.
Астрономы могут наблюдать не сами чёрные дыры, а лишь их влияние на другие космические объекты. Чаще всего они видят аккреционный диск — светящуюся изогнутую «пластинку» вокруг чёрной дыры: материя там движется так быстро, что создаёт видимое излучение в широком диапазоне электромагнитного спектра. В том числе в видимом, но далеко не только в нём.
Ещё чёрную дыру можно отследить по траектории проходящих мимо тел. Так обнаружили и Стрельца А*: учёные 10 лет наблюдали за звездой S2, которая двигалась вокруг него с полным оборотом в 15 с небольшим лет. Исследователи изучили орбиту светила и предположили, что она движется вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Шестнадцатилетние наблюдения подтвердили гипотезу.
Звезда S2 находится в непосредственной близости к Стрельцу А*, но его жертвой она не стала: как и другие объекты, сверхмассивные чёрные дыры подчиняются законам гравитации, поэтому вокруг них могут вращаться звёзды и даже планеты. Главное — соблюдать правильную дистанцию.
Чёрная дыра — не «сливная труба», засасывающая всё вокруг.
Чтобы попасть в чёрную дыру, объект должен подлететь достаточно близко. Пока в чёрные дыры не попадал ни один научный аппарат с Земли, поэтому у учёных есть лишь предположения о том, как это может происходить.
По современным представлениям, у всех чёрных дыр есть «горизонт событий» — точка невозврата, после пересечения которой события уже не могут повлиять на наблюдателя за его пределами. Это условное понятие, конкретной наблюдаемой границы не существует, но в какой-то момент все притянутые дырой объекты пересекут горизонт событий.
Самая большая опасность падения в чёрную дыру — даже не невозможность её покинуть, а то, что называют приливными силами. Благодаря этим же силам на Земле происходят приливы и отливы: на них влияют Луна и Солнце. В случае с чёрной дырой приливные силы настолько мощные, что начинают одновременно растягивать и сжимать падающее тело в двух направлениях, возрастая до бесконечности.
Этот процесс называют «спагеттификацией» — учёные считают, что любое тело, попавшее в поле действия чёрной дыры, разрушается и превращается в тонкую струю материи. Но у сверхмассивных чёрных дыр иные правила: у них эта точка находится в пределах горизонта событий, поэтому человек может пересечь его, не заметив деформаций.
Страннее всего поглощение чёрной дырой будет выглядеть для наблюдателя с Земли. Если отправить к чёрной дыре спутник, можно увидеть, как он будто бы бесконечно замедляется, а излучение дыры становится краснее. Дело в том, что время для самого объекта и наблюдателя к этому моменту уже течёт по-разному — наблюдатель увидит процесс в «замедленной съёмке».
Существует четыре основных сценария для появления чёрных дыр:
Главной версией до сих пор считается «смерть» звёзд. Все светила в космосе — это огромные природные термоядерные реакторы, которые синтезируют из самых простых элементов более сложные. На этапе жизни как у Солнца они синтезируют гелий из водорода, выделяя в процессе энергию. Когда «топливо» для реакции заканчивается, дальнейшая судьба звезды зависит от её массы и состава. Звёзды небольших масс могут постепенно увеличиваться в размерах, стать «красными гигантами», а потом сбросить оболочку и превратиться в «белых карликов», остывающих миллионы лет. А более массивные светила способны стать сначала сверхновой звездой, а затем и чёрной дырой.
Считается, что превращение звезды в чёрную дыру происходит после взрыва сверхновой, когда звезда сбрасывает оболочку и остаётся только очень плотное ядро. Если оно при этом достаточно массивное, то начинает коллапсировать: энергия термоядерного синтеза уже не может противостоять гравитации и ядро «падает на себя». Оно сжимается со скоростью 70 тысяч километров в секунду, это приводит к ещё большему росту температуры и плотности, пока не появляется чёрная дыра.
О формировании чёрных дыр всё ещё известно немного, но учёные уже могут с уверенностью утверждать, что Солнцу не стать чёрной дырой.
Солнцу не хватает массы: чтобы стать чёрной дырой, звезда должна быть хотя бы в 2,2 раза больше, поэтому светило в конце жизненного цикла станет белым карликом. Но это случится лишь через миллиарды лет: Солнце находится только в середине жизненного пути — ему всего 4,6 миллиарда.
Изучение сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного пути — далеко не единственная задача космической обсерватории Роскосмоса «Спектр-РГ». Она должна стать главным «навигатором» для рентгеновских астрономов на ближайшее десятилетие, поскольку выполнит обзор всего неба с рекордной чувствительностью и составит самую подробную карту Вселенной в рентгеновском диапазоне.
Подобные небесные карты делали и раньше, но они никогда не были настолько точными: «Спектр-РГ» в 30–40 раз чувствительнее предыдущего подобного аппарата ROSAT, работавшего в 90-х. Благодаря высокой чувствительности и широкому полю зрения «Спектр-РГ» выполняет задачи, которые не под силу рентгеновским обсерваториям других космических агентств — Chandra и XMM-Newton.
Российская обсерватория оснащена двумя рентгеновскими телескопами: немецким eROSITA и российским ART-XC имени М. Н. Павлинского. Они работают в разных рентгеновских диапазонах: увидеть окрестности чёрных дыр в видимом диапазоне часто мешает космическая пыль, которая поглощает менее энергичное излучение. Телескоп ART-XC им. М. Н. Павлинского может работать на энергиях до 30 килоэлектрон-вольт (кэВ), обсерватории Chandra и XMM-Newton — до 10 кэВ.
«Спектр-РГ» работает в точке Лагранжа L2 — месте, где гравитационные силы идеально сбалансированы, поэтому сохранять статичное положение аппарата можно минимальными усилиями. Точка Лагранжа L2 отстоит от Земли на 1,5 миллиона километров по линии «Земля — Солнце».
Аппарат вращается вокруг своей оси и получает изображение по частям — «полосками», которые потом совмещаются в общую карту. В июне 2021 года обсерватория приступила к четвёртому обзору неба из восьми запланированных. Полная научная программа рассчитана на 6,5 лет: первые четыре года займёт широкий обзор неба в пределах нашей Вселенной, 2,5 года — исследование выбранных объектов и участков на небе.
Один из самых волнующих вопросов — как проходила эволюция скоплений галактик и почему во многих из них находятся сверхмассивные чёрные дыры. Для этого учёные отдельно изучат около 100 тысяч скоплений галактик и примерно три миллиона сверхмассивных чёрных дыр в их центрах.
Комментарий удален по просьбе пользователя
Охренеть, Роскосмос купил нативку на TJ. Ждем рекламы Space X
Они ещё и на N+1 купили: видимо, кампания начинается какая-то.
Недавно вот какую статью читал, может кому интересно будет.
Вот кстати думал про нее написать. Тоже интересная версия
Мне про «спагеттификацию» понравилось)
По русски «олапшивание»
Комментарий удален по просьбе пользователя
Такой заголовок байтовый. Типа тюдля того, чтобы я тут комментарий оставила? Это я сделала. Но новости поставлен минус. Доволен ли автор
Главное, чтобы ей заплатили. А кто мне заплатит за комментарий? Я целых 33 секунды потратила!
Непатриотичные комментарии же не оплачиваются.
Отвечаю не читая:
1. Никак
2. Стоит
Этот Роскосмос явно на что-то намекает? Ковчег строить будем?
Скоко бабла попилим (рогоз радостно потирает ладошки)
С вами рубрика «Разрешите докопаться»
одну из них даже удалось «сфотографировать» в процессе поглощения вещества
Ссылка ведёт на другую новость, где ни слова про поглощение вещества
Такие статьи люблю, спасибо
хрр тьху, джинса получается
расчитываю статью обратно, вначале нужно предупреждать!
Такие объекты, как астероиды, метеоры, метеориты и галактическая пыль, могут быть, как исходным материалом при формировании звезд, планет и галактик, так и отходами, которые разрушались в результате взрыва звезд, планет и галактик, что, впрочем, им не мешает опять стать исходным материалом для создания новых звезды, новых планет и новых галактик. Такой, знаете ли, круговорот материи в жизни Вселенной.
А рождение звезд, планет и галактик происходит только в результате резонансного эффекта фракталов уровня параллельных Вселенных. Резонансный эффект инициирует преодоление кулоновского барьера и появление термоядерной реакции синтеза, которая инициирует электромагнитное поле и гравитацию в результате борьбы с черной дырой из параллельной Вселенной, которая образовалась в результате резонансного эффекта. В начале зарождения новой звезды, планеты и галактики формирующуюся масса имеет форму плоского блина, такая, знаете ли, карусель материи, который под воздействием гравитации и электромагнитного поля превращается в тор с почти совмещенным центром вращения. Внутри, которого находятся борющиеся между собой черная дыра и термоядерная реакция синтеза. Вот они, собственно, и являются «ядром» звезд, планет и галактик, а их борьба и есть источник гравитации, электромагнитного поля и других свойств, присущих этим явлениям. Поддержание этой борьбы является резонансный эффект, пока он есть, пока живут звезды, планеты и галактики, но, как только он затухает, тогда звезда, планета и галактика становится мертвым телом. А если резонансный эффект достигает своего максимума, то звезда, планета и галактика взрывается, происходит разрушение звезды, планеты и галактики и, вот такие обломки разлетаются по всей вселенной. И они летят до тех пор, пока не будут захвачены очередным гравитационным и электромагнитным полем вновь зарождающейся звезды, планеты и галактики. Это и есть тот самый круговорот материи в конечной Вселенной, о котором я говорил в начале своей гипотезы.
А темной материи не существует в природе вообще!
Что находится в центре Млечного Пути и других галактик?
Серебристая река на небесах, как называли нашу галактику жители Восточной Азии, буквально кишит звездами и звездной пылью. В представлении древних греков видимый на Земле усеянный звездами путь, считался грудным молоком богини Геры, разбрызганным по небу младенцем Геркулесом. Именно на основе этой легенды ярко светящаяся пылеобразная дуга, протянутая по всему ночному небу получила свое современное научное название: Млечный Путь. Сегодня ученые оценивают количество звезд в галактике примерно в 400 миллиардов. Оценки, сделанные на основе данных, полученных с помощью космического телескопа «Кеплер», позволяют предположить, что в обитаемой зоне этих звезд может обращаться порядка 60 миллиардов планет. Нам, однако, не дано увидеть Млечный Путь во всей его красе – он просто слишком необъятен, чтобы его можно было покинуть. Но если это стало бы вдруг возможно, мы бы рассмотрели и его потрясающие спиральные рукава и заглянули бы в самое его сердце. Как полагают исследователи, в центрах большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры и Млечный Путь не исключение. Но что, если это не так и наша Галактика устроена иначе?
Исследователи полагают, что в центре галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра.
Наш космический дом
Мы видим Млечный Путь таким, потому что находимся внутри него. Так как наша Галактика спиральной формы, снаружи она напоминает две яичницы-глазуньи, приклеенные друг к другу. В ее центре находится похожий на желток балдж, окруженный значительно более плотным диском. Мы находимся примерно на середине пути до края этого диска, на одном из малых спиральных рукавов нашей Галактики.
Большинство астрономов полагают, что ширина Млечного Пути равняется по крайне мере 100 тысячам световых лет. Как пишет в своей книге «Вселенная на ладони» научный журналист Колин Стюарт, луч света, отправившийся в путь с одной стороны галактики 100 тысяч лет назад (когда Homo Sapiens делили планету с неандертальцами), только сейчас добрался бы до другой стороны.
Многие из нас никогда не видели Млечный Путь во всей красе из-за светового загрязнения.
Солнцу требуется приблизительно 220 миллионов лет, чтобы совершить один виток по Млечному Пути. Этот период астрономы называют космическим годом.
Начиная с 1990-х годов астрономы пытались понять и точно установить вокруг чего вращается Галактика. Пристально вглядевшись сквозь 27 тысяч световых лет света и газа, они заметили звезды, которые со свистом вращались вокруг яркого источника радиоволн, сегодня известного как Стрелец А (Sgr A*, произносится как «Звезда А созвездия Стрельца»). Со временем исследователи выяснили колоссальную массу этого объекта – она составила 4 миллиарда Солнц.
«Таким образом, прямо сейчас Солнце тащит нас вокруг черной дыры со скоростью примерно в миллион километров в час», – Колин Стюарт, британский журналист, популяризатор астрономии.
Центр Млечного Пути
Итак, астрономы считают, что в самом сердце нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А* (Sgr А*). Но могут ли они ошибаться? Что, если это вовсе не черная дыра а ядро темной материи? В это трудно поверить, но результаты нового и увлекательного исследования предполагают, что наблюдаемые орбиты галактического центра, а также орбитальные скорости во внешних областях галактики легче объяснить ядром темной материи в ее центре, а не черной дырой. Но сначала немного предистории.
В последние два десятилетия орбита звезды под названием S2 была предметом пристального изучения астрономов. Дело в том, что она вращается по длинной эллиптической петле, которая служила идеальной лабораторией для одного из самых экстремальных испытаний общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна на сегодняшний день.
Центр Галактики – идеальная лаборатория для проверки общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштена.
Затем появился еще один объект под названием G2. Как и S2, он вращался на длинной эллиптической орбите, но вел себя странно проходя периапсис – точку на своей орбите, ближайшую к предполагаемой черной дыре. Он превратился из обычного компактного объекта во что-то длинное и вытянутое, прежде чем снова сжаться до компактного объекта.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!
Это было действительно странно, и природа G2 до сих пор неизвестна. Но как бы то ни было, движение объекта после периапсиса, по-видимому, демонстрирует сопротивление, которое, по мнению группы астрофизиков во главе с Эдуаром Антонио Бесерра-Вергарой из Международного центра релятивистской астрофизики, не полностью согласуется с моделью черной дыры.
Но так как S2 и G2 – не единственные объекты, вращающиеся вокруг галактического центра, команда астрофизиков решила расширить созданную ранее компьютерную модель до 17 наиболее характерных S-звезд. Полученные результаты оказались удивительны – согласно расчетам, в центре Галактики может находиться плотный сгусток темной материи, который истончается до диффузной концентрации на ее окраинах.
Темная материя в сердце Галактики
Вы, вероятно, знаете, что темная материя является одной из самых больших загадок Вселенной. Исследователи полагают, что эта таинственная субстанция ответственна за гравитационные эффекты, которые нельзя объяснить воздействием обычной материи, такой как звезды, пыль и галактики. Темная материя также не вступает в электромагнитное взаимодействие, а потому не доступна прямому наблюдению; считается, что она составляет примерно 80 процентов всей материи во Вселенной.
Таинственное свечение в центре Млечного Пути может свидетельствовать о наличии сгустка темной материи.
Авторы нового исследования предположили, что темная материя может помочь объяснить существование сверхмассивных черных дыр. Полученные результаты показали, что сгусток темной материи может гравитационно схлопнуться в сверхмассивную черную дыру. Это, в свою очередь, могло бы помочь объяснить, как вообще появились сверхмассивные черные дыры, поскольку мы понятия не имеем, как они становятся такими большими и, конечно, не знаем, как много из них появились в ранней Вселенной.
Как пишет Science Alert, разъяснить ситуацию поможет будущий анализ, который либо подтвердит полученные исследователями выводы, либо пробьет брешь в их теории, что тоже не приблизит нас к истине. Как говорится, в космосе все туманно, так что остается только ждать результаты. Полностью ознакомиться с текстом новой научной работы можно здесь, а если вы хотите узнать, как звезды рядом с черной дырой доказали правоту Эйнштейна, обязательно прочтите эту статью.