Дальнейшее изучение Млечного Пути принесло много любопытных фактов. Так, выяснилось, что он, как и другие звездные скопления, имеет ядро, из которого вытягиваются спиралевидные ветви.
Именно они для нас и видны в виде светлой полосы Млечного Пути, только, правда, видим мы все это изнутри. Но поскольку эти разветвления проецируются одно на другое, разобраться, сколько их и как они устроены, практически невозможно.
Любопытную загадку задало и сияние в нашей Галактике, увидеть которое в ней невозможно. А ведь ядра других галактических систем сияют, причем довольно ярко. В связи с этим появилось дерзкое предположение, что у нашей Галактики нет ядра.
Но и этот парадокс Млечного Пути удалось разгадать. А помогло астрономам это сделать одно наблюдение: они заметили, что в спиральных туманностях, к которым относится и Млечный Путь, отчетливо заметна темная прослойка. Оказалось, что это – скопление межзвездных газа и пыли.
А поскольку наша Солнечная система находится именно в той области Галактики, в которой огромные темные облака закрывают ее центр, поэтому земной наблюдатель и не видит ядра Млечного Пути.
Эти открытия позволили ответить еще на один любопытный вопрос: какие силы заставляют Млечный Путь разделяться на два рукава? Оказалось, что ими являются те же гигантские облака пыли, которые не позволяют увидеть ядро Галактики. На самом же деле за стеной из пыли сверкают миллиарды звезд, и если бы это облако отсутствовало, жители Земли смогли бы наблюдать сияющий эллипсоид бесчисленных звезд ядра Галактики, который занимал бы на небосводе площадь, равную сотне лун.
И все же о строении спиральных ветвей Млечного Пути ученые знают мало. Особенно в сравнении с теми сведениями, которые им известны о других объектах мироздания.
На сегодняшний день известно, что наша Галактика – это гигантская звездная система дисковидной формы, включающая сотни миллиардов звезд. Все звезды, которые сияют над нами в ясную ночь, находятся в пределах нашей Галактики. И если бы мы смогли взглянуть на Млечный Путь со стороны, мы увидели бы летящий в пространстве звездный город в виде тарелки поперечником в 100 тысяч световых лет. В ее центре мы заметили бы утолщение диаметром 20 тысяч световых лет, от которого в пространство уходят исполинские спиральные ветви.
Впрочем, следует сказать, что форма нашей Галактики не совсем дисковидная. И обусловлено это тем, что она окружена облаком разреженного вещества, радиус которого примерно 150 тысяч световых лет.
В то же время именно благодаря наличию в плоскости Галактики огромного количества пыли и газа там и рождается звездная «молодь». Происходит это за счет конденсации этого вещества. Затем со временем юные звезды «раздувают» эти облака и становятся видимыми.
Галактический центр
А теперь подошла очередь обратить более пристальное внимание на центр нашей Галактики, который представляет собой участок пространства радиусом около 1000 парсеков. Заострить же внимание на галактическом центре нас заставляют те его свойства, которые отсутствуют в других областях Млечного Пути.
Главной же особенностью галактического центра является тот факт, что в нем и по сей день происходят процессы образования звезд, а также находится ядро, которое когда-то положило начало конденсации нашей звездной системы. Это, если говорить языком биологии, стволовая клетка Галактики и одновременно «космическая лаборатория».
Советский астроном Б.А. Воронцов-Вельяминов, занимавшийся изучением «взаимодействующих галактик»
И присвоены эти эпитеты были ей не зря. Она и впрямь представляет удивительное зрелище. Если бы человеческий глаз обладал намного большей чувствительностью к свету, то мы смогли бы увидеть на ночном небе не маленькое туманное пятнышко размером приблизительно с четверть лунного диска, а светящийся объект, в семь раз превышающий площадь полной Луны. А в современные телескопы, чувствительность которых огромна, астрономы видят туманность Андромеды такой, что ее площадь едва покрывают 70 полных лун.
Разобраться со структурой этой далекой туманности ученым удалось лишь в 20-х годах прошлого столетия. И сделал это известный американский астрофизик Эдвин Хаббл, который для наблюдения неба применил телескоп с поперечником зеркала 2,5 метра. Хабблу в ходе наблюдения за туманностью посчастливилось получить снимки, на которых красовался гигантский звездный остров, состоящий из миллиардов звезд.
Когда же астрономы стали наблюдать за отдельными звездами туманности Андромеды, то они смогли решить еще одну задачу – определить расстояние до нее. Оно оказалось громадным – 2 миллиона световых лет. Впрочем, это только одна из ближайших к нам галактик, которых, как оказалось, во Вселенной великое множество. Причем самых разных, а порой весьма удивительных по самой своей структуре.
И установили это астрономы в середине прошлого столетия, когда в их распоряжении появились мощные телескопы. Причем начиная с этого времени, они смогли выяснить как местоположение, так и форму большого количества даже очень слабых галактик. При этом, как оказалось, около 5—10 % этих космических объектов имеют довольно необычный вид, так что порой их было даже трудно классифицировать.
Некоторые же галактики нередко выглядят вообще экзотически. Например, многие из них сильно асимметричны, словно их помяли некие огромной мощи космические силы. Иногда две галактики, словно в коконе, находятся в окружении светящегося звездного тумана, а порой, будто сиамские близнецы, связаны гигантским «шнуром», состоящим из звезд или газа. А изредка галактики выбрасывают в окружающее пространство шлейфы, длина которых достигает сотен тысяч световых лет.
Некоторые из этих звездных скоплений демонстрируют довольно причудливые внутренние перемещения межзвездного газа, во многом отличающиеся от простого вращения вещества вокруг центральной оси. Но такие беспорядочные движения продолжаться длительное время не могут и после одного-двух оборотов диска должны затухать. Согласно современным представлениям они появились относительно недавно. По этой причине у исследователей возникло предположение, что это, вероятно, молодые, не до конца сформировавшиеся галактики. В то же время анализ показывает, что они не моложе других их соседей, имеющих изрядный даже по космическим меркам возраст.
О чем же говорит такая, часто встречающаяся, парная или групповая структура галактических систем? Скорее всего считают астрономы, это свидетельствует о том, что галактики не просто живут, как соседи, но и определенным образом влияют друг на друга.
Со временем с легкой руки советского астронома Б.А. Воронцова-Вельяминова они получили название взаимодействующих галактик.
Многочисленные исследования этих образований позволили астрономам сделать вывод, что большинство из них – это не случайно повстречавшиеся в мировом пространстве «бродяги», а очень близкая родня, у которой общая родословная. Перемещаясь по Вселенским просторам, они периодически приближаются или удаляются одна от другой.
При этом силы гравитации близко расположенных галактик создают мощные приливные силы, которых хватает на то, чтобы необратимо изменить их внешний вид, внутреннюю структуру или даже морфологический тип.
На механизмы и характер взаимодействия звездных систем оказывают влияние множество самых разных факторов. Например, наличие или отсутствие в галактике звездного диска, количество в ней межзвездного газа, расстояния до соседней галактики, а также направления и скорости движения.
Впоследствии галактики, образующие систему, скорее всего тесно сблизятся и в конце концов сольются в единое целое. Причем длиться этот процесс будет довольно долго: более одного миллиарда лет. Как выяснилось чуть позже, такие объединенные галактические структуры и впрямь были обнаружены.
Вполне вероятно, что на начальных этапах эволюции Вселенной, то есть многие миллиарды лет назад, слияния галактик было не таким уж и редким явлением. И скорее всего многие звездные системы к настоящему времени представляют собой группы из нескольких галактик. И впрямь, наблюдения далеких и слабых галактик с помощью телескопа «Хаббла» подтвердили эту версию: среди тех из них, свет от которых добирался в наше время миллиарды лет, оказалась большая доля искаженных, взаимодействующих систем.
При взаимодействии галактик меняется не только их структура. Взаимовлияние даже далеких галактик приводит иногда к более значительным результатам, в частности к активному образованию звезд в одной или двух этих системах.
Связано это с тем, что приливное взаимодействие галактик приводит к появлению гигантских облаков газа, которые, при возрастающих скоростях, чаще сталкиваются друг с другом. А это в свою очередь приводит к более активному рождению звезд.
Астрономы установили, что наибольшая кучность галактик наблюдается в центральных районах регулярных скоплений. В связи с высокой плотностью расстояния между ними в этих областях сравнимы с их собственными размерами, и поэтому между галактиками происходят частые столкновения.
Разумеется, столкновение галактик в понимании астрономов – это вовсе не лобовые «тараны», не кратковременные катастрофы. Расстояния между звездами столь велики, что во время столкновения двух галактик происходит своеобразный процесс диффузии, когда звезды одной из них свободно проплывают между звездами другой, причем продолжается это сотни миллионов лет. А так как при этом галактики оказывают друг на друга активное гравитационное влияние, то в результате этих воздействий звезды изменяют свои орбиты и как бы перемешиваются, словно сахар и соль в воде. Порой это приводит к тому, что галактики или разрушаются, или объединяются одна с другой.
Именно эти столкновения и слияния приводят к тому, что в центральных районах постоянных скоплений появляются гигантские эллиптические системы, которые, словно крупные морские хищники мелкую рыбешку, «заглатывают» межгалактический газ и медленно проникающие в них небольшие галактики.