Галактика на закуску

Галактики отнюдь не статичны и потихоньку живут своей особой жизнью: крупные поглощают более мелкие, равновеликие сталкиваются и сливаются. К сожалению, эти медленные в масштабах человеческой жизни процессы очень трудно наблюдать.

В популярных книгах о космосе галактики иногда называют строительными блоками Вселенной. Подразумевается, что это стабильные самодостаточные образования. Однако учёные считают, что галактики отнюдь не статичны и потихоньку живут своей особой жизнью: крупные поглощают более мелкие, равновеликие сталкиваются и сливаются. К сожалению, эти медленные в масштабах человеческой жизни процессы очень трудно наблюдать.

Недавно большая международная команда астрофизиков обнаружила, что туманность Андромеды и галактика Треугольника находятся в начальной фазе слияния. Для наблюдений использовали обсерваторию Canada-France-Hawaii Telescope на Гавайях. Сначала учёные тщательно осмотрели окрестности Андромеды, охватив область диаметром около миллиона световых лет, что в сто раз больше её центрального диска. Любопытно, что и на таких больших расстояниях вокруг галактики ещё попадаются звезды, слабо связанные с нею гравитацией. Затем более пристально изучили плотную галактику Треугольника, которая значительно меньше соседки, и обнаружили между галактиками звездный поток, «отъедающий» вещество Треугольника.

Подробное компьютерное моделирование показало, что этот процесс, скорее всего, начался около двух миллиардов лет назад, когда галактика Треугольника пролетала в ста тысячах световых лет от туманности Андромеды. Спустя еще несколько миллиардов лет, когда галактики снова сблизятся, более крупная Андромеда поглотит свою соседку, звезды которой превратятся в святящееся гало вокруг «каннибала».

По-видимому, слияние галактик — явление обычное. Есть основания полагать, что и Андромеда, и наш Млечный Путь уже поглощали другие галактики. Но упомянутые наблюдения стали первым надежным подтверждением такой гипотезы.

Расчёты предсказывают, что когда Треугольник вновь приблизится к Андромеде, Млечный Путь может оказаться поблизости, и произойдет столкновение и слияние сразу трёх галактик. К счастью, вряд ли звезды разных галактик начнут действительно сталкиваться друг с другом, поскольку их концентрация слишком мала. Не исключено также, что во время столкновения Солнечную систему выбросит из галактики (впрочем, маловероятно, что это будет иметь катастрофические последствия для Солнца и нашей планеты). Произойдет ли столкновение с нашей галактикой на самом деле, сейчас просчитать трудно. Если радиальную скорость приближения Андромеды можно оценить, измеряя доплеровское смещение спектральных линий от её звезд, то прямого способа измерения поперечной скорости нет. Известно, что Андромеда приближается к Млечному Пути со скоростью около 120 км/с; самые надежные оценки поперечной скорости показывают, что она не превышает 100 км/с.

Если с описанием столкновений достаточно крупных галактик все складывается более-менее удачно, то с теорией мелких галактик-спутников ученые испытывают затруднения. Пока удается наблюдать лишь сотую долю от того количества галактик-спутников, что предсказывает теория. Вокруг Млечного Пути найдена только пара дюжин клочковатых «уродцев». Возможно, проблема в том, что большинство таких галактик содержит лишь несколько тысяч звезд и их трудно обнаружить. К тому же нелегко убедиться, что группа звезд образует галактику, а не разбросана вдоль луча зрения на разных расстояниях от наблюдателя. Большинство галактик-спутников было найдено в последние годы: самая крупная из них имеет диаметр тысячу световых лет (то есть примерно в сто раз меньше Млечного Пути), а наименьшая — 150 световых лет.

Как выяснила недавно команда астрофизиков, координируемая из Боннского университета, большинство маленьких галактик вращается вокруг Млечного Пути «неправильным» образом — в плоскости, перпендикулярной плоскости галактики, и притом в одну сторону. И это, считают авторы исследования, можно объяснить, только если предположить, что гравитация на больших расстояниях на самом деле сильнее, чем полагается по закону Ньютона. Многие странности поведения звезд в галактиках и самих галактик в их скоплениях привыкли объяснять наличием темной материи, природа которой до сих пор неясна. Но вместо этого можно подправить закон тяготения. Правда, теории неньютоновской гравитации пока нашли мало сторонников. Немцы полагают, что наблюдение за галактиками-спутниками — лучший способ сравнения теорий. Астрофизики предположили, что странное вращение галактик-спутников было обусловлено приливными силами от Магелланового потока в период формирования Млечного Пути.

Однако оппоненты не согласны с этой теорией, считая, что все можно объяснить и с помощью темной материи. В том числе и катастрофическую недостачу галактик-спутников — они могут целиком состоять из темной материи. И пока учёные мужи соревнуются в изощрённости своих фантазий, нам остается дожидаться новых надёжных экспериментальных данных.

"Компьютерра" №35 (799)