Млечный Путь пожиратель галактик

В нашей Галактике, носящей название Млечный Путь, встречаются нетипичные звёзды, которые отличаются от своих собратьев характером движения и химическим составом.

Пожалуй, самой заметной из нетипичных звезд является Арктур — самое яркое светило в Северном полушарии. Начиная с 60-х годов прошлого века, происхождение нетипичных звезд стало все настойчивее занимать умы астрономов. Но ни одна, из выдвинутых гипотез не отвечала в полной мере на все вопросы.

Прорыв наступил лишь в 1994 году, когда астрономы Джерард Гилмор и Родриго Ибата, работавшие тогда в Канаде, обнаружили в созвездии Стрельца так называемый звездный поток, представлявший собой огромное ожерелье из звезд. Это необычайное космическое «украшение» окружало нашу Галактику, простираясь на миллионы световых лет. Открытие Гилмора и Ибаты, которое поначалу было воспринято их коллегами как некий космический курьез, позволило не только объяснить природу нетипичных звезд, но и по-новому взглянуть на историю формирования Вселенной.

Гипотезу, о которой пойдет речь ниже, и которая была поддержана многими исследователями, предложили Родриго Ибата — сотрудник Страсбургской обсерватории, один из авторов открытия звездного потока, и австралийский профессор , из Мельбурна Брэд Гибсон.

Раньше принято было считать, что все галактики образовались практически одновременно из слабых уплотнений в почти однородной среде, после чего пережили некие бурные катаклизмы и сравнительно быстро обрели нынешний вид.

По мнению Гибсона и Ибаты, этот процесс протекал несколько иначе. На первой стадии возникли своего рода «строительные блоки» — карликовые галактики. (Под карликовыми галактиками следует понимать звездные системы, которые могли насчитывать до 100 млн. светил.)

В ходе аккреции, то есть гравитационного захвата вещества, последующего его падения на звезду и постоянного слияния из карликовых «строительных блоков» начали образовываться крупные галактики, в том числе наш Млечный Путь, насчитывающий сейчас около 100 миллиардов светил.

А далее, под влиянием той же гравитации, начали происходить процессы, подобные тем, что служат причиной морских приливов и отливов. Луна, как известно, притягивает обращенную к ней сторону Земли сильнее, чем противоположную. Разности этих сил недостаточно, чтобы разорвать нашу планету на части, но вполне хватает для явлений отливов и приливов.

Вот и Млечный Путь, встретив при своем движении в космосе очередную карликовую галактику, не мог не оказать на нее гравитационного влияния. Ближняя сторона галактики-карлика притягивалась сильнее, чем ее дальние области. В результате маленькая галактика становилась спутником нашей большой Галактики, начиная при этом неудержимо деформироваться. Сначала карликовая галактика как бы сплющивалась, затем все сильнее растягивалась по орбите, образуя своеобразный шлейф из потерянных звезд, который тянулся на гигантские расстояния. Наконец, вся мини-галактика вытягивалась в похожий на светящуюся дорожку звездный поток, который вливался в Млечный Путь, перемешиваясь с его звездами. Образно выражаясь, наш Млечный Путь то и дело, как хищник, хватал добычу и, как каннибал, поглощал ее.

Звездный поток, открытый в созвездии Стрельца, как раз и является остатками подстереженной и разорванной в клочья карликовой галактики. Процесс этот начался много миллиардов лет назад и продолжается в наши дни, хотя и не так активно.

В настоящее время вокруг Млечного Пути на расстоянии нескольких сотен тысяч световых лет вращаются осколки еще не менее девяти погибших карликовых галактик (в том числе, поток Арктура, Магелланов поток, поток Паломар 5, кольцо Единорога). Что же касается общего числа поглощенных ранее небольших звездных систем, то оно может достигать многих десятков и сотен. Звезды-пленницы, оказавшиеся внутри Млечного Пути, ассимилируются довольно медленно. Очень долго они еще сохраняют особенности своего движения и химический состав, что были присущи материнской галактике.

Вот и ответ, что такое нетипичные звезды. Это те светила, что были захвачены Млечным Путем в ходе поглощения других, менее крупных галактик, и те звезды, что сформировались из вещества, которое не было частью нашей Галактики.

Но тогда возникает логичный вопрос нельзя ли, изучая нетипичные звезды, реконструировать «биографию» Млечного Пути с самого начала? Для решения этой задачи нужно, прежде всего, выделить из общего количества светил именно нетипичные. С этой целью ученые применили метод фильтрации, разработанный еще в период Второй мировой войны для опознания вражеских самолетов. Оказалось, что принципы метода «свой — чужой» вполне пригодны и для поиска нетипичных звезд. Понятно, что чем раньше та или иная нетипичная звезда влилась в пределы ~ Млечного Пути, тем в меньшей степени в ней сохранились признаки былой индивидуальности.

И все же эти следы присутствуют. Специалисты научились их определять, измеряя у изучаемых объектов энергию, угловой момент и плотность в так называемом фазовом пространстве. С недавних пор успешно применяется метод, получивший название «химической метки». Ведь звезды, как правило, рождались не поодиночке, а семейными группами — до десятков тысяч светил в одном родительском газовом облаке. При этом каждая из звезд унаследовала уникальный набор свойств, характерных именно для данного облака. Профессор Ким Вени из университета Виктории в Британской Колумбии (Канада) доказал, что звезды, сформировавшиеся в карликовых галактиках, отличаются по химическому составу от тех, что непосредственно зародились в недрах Млечного Пути. На сегодняшний день астрономам известны скорости и химический состав более 100 тысяч ближайших к нам звезд.

Однако для серьезных обобщений этого явно маловато. Поэтому главные свои надежды ученые возлагают на конец 2011 года, когда в космос будет выведена обсерватория Gaia Европейского космического агентства, а также космический интерферометр NASA. Планируется, что Gaia, этот наиболее совершенный из когда-либо созданных космических телескопов, произведет до 2020 года с очень высокой степенью точности измерение координат и скоростей миллиарда (!) звезд, что составляет один процент от общего числа светил Млечного Пути.

Кроме того, будет проведен анализ химического состава нескольких миллионов солнц. При этом параллельно работающий интерферометр определит положение слабых звезд, исследуя наиболее отдаленные звездные потоки. Результаты этих исследований позволят не только лучше понять прошлое нашей Галактики, но и обосновать прогнозы относительно будущего Млечного Пути, которому через миллиарды лет предстоит встретиться в космическом пространстве сначала с Магеллановыми Облаками, а затем с Туманностью Андромеды.

Участь Магеллановых Облаков (Большого и Малого), похоже, предрешена — ведь это две небольшие галактики. А вот Туманность Андромеды представляет собой гигантскую спиральную галактику, превосходящую наш Млечный Путь и по массе, и по размерам.

Туманность Андромеды — тоже пожирательница звезд: она захватила несколько карликовых галактик и сейчас втягивает их в себя. Утешает лишь то, что встреча двух галактик— вопрос будущего, далекого даже по космическим меркам.

Валерий НЕЧИПОРЕНКО