5.5. Происхождение Местной группы галактик

Итак, примерно 15 миллиардов лет назад вещество Местной группы галактик представляло собой достаточно плотный и массивный объект ( 10¹²  10²³ М_*), который был выброшен из центра Местного сверхскопления галактик. Через некоторое время (десятки миллионов лет) этот объект стал взрываться вследствие увеличения постоянной Планка. В результате взрыва (по-видимому, был не один взрыв, а серия более мелких взрывов) объект распался на десятки осколков, и, кроме того, какая-то часть его массы была выброшена в межгалактическое пространство в виде газа. Из двух наиболее крупных осколков впоследствии образовались наша Галактика и Туманность Андромеды – две гигантские спиральные галактики, крупнейшие в Местной группе.

Мы можем исследовать расположение галактик в Местной группе с учётом их скоростей и сделать определённые выводы о справедливости той или иной теории образования галактик.

Туманность Андромеды и Млечный Путь движутся навстречу друг другу с относительной скоростью около V  80км/с. Если мы поделим расстояние между ними (r  2,2 млн. св. лет) на эту скорость, то получим время t, через которое они подойдут очень близко друг к другу:

(5.15)

Такой результат мы получили, предположив, что скорость сближения галактик будет оставаться постоянной. Но это не так. Из-за взаимного гравитационного притяжения скорость сближения будет возрастать, и, следовательно, время, через которое галактики подойдут близко друг к другу, будет несколько меньше, порядка 7 млрд. лет.

Рассмотрим факт сближения двух галактик с различных точек зрения.

Согласно теории горячей Вселенной галактики образовались в результате сжатия разреженных масс вещества. С этой точки зрения и Млечный Путь, и Туманность Андромеды должны были образоваться в достаточно удалённых друг от друга областях пространства. Затем под действием гравитационных сил они могли начать сближаться друг с другом. И к настоящему времени скорость их сближения составляет 80 км/с.

Согласно теории взрывающейся Вселенной галактики образовались в результате распада сверхплотных тел. С этой точки зрения все близкорасположенные друг к другу галактики когда-то представляли собой одно сверхмассивное тело. Затем, в результате взрыва, галактики (точнее, протогалалктики, то есть сверхплотные тела, из которых впоследствии образовались галактики) получили различные скорости и стали удаляться друг от друга. При этом какая-то часть галактик, получив наибольшую скорость и преодолев силы гравитационного притяжения, разлетелась на большие расстояния, и в настоящее время эти галактики продолжают удаляться по инерции от Местной группы. Другая часть галактик, скорость которых была недостаточна для преодоления сил притяжения, образовала гравитационно связанную Местную группу галактик.

Итак, мы можем предположить, что, во-первых, эти галактики образовались далеко друг от друга, и теперь сближаются. В этом случае их скорости должны превышать или, по крайней мере, быть близки ко второй космической. Во-вторых, мы можем предположить, что эти галактики образовались в одном и том же месте пространства, затем разлетелись на некоторое расстояние и теперь снова сближаются. В этом случае их скорости должны быть меньше второй космической.

Оценим вторую космическую скорость V_2к для Местной группы галактик:

(5.16)

Здесь М_гр  310⁴² кг – масса Местной группы галактик [146], r  1,5 млн. св. лет – её характерный радиус (рис. 18).

Рис. 18. Радиус Мест-ной группы галактик около 1,5 млн. св. лет. Расстояние между Туманностью Андро-меды и нашей Галактикой 2,2 млн. св. лет. В настоящее время они движутся в направлении центра группы со скоростями 40 км/с.

В результате получаем:

(5.17)

То есть вторая космическая скорость для Местной группы существенно больше, чем 40 км/с. И, следовательно, Млечный путь и Туманность Андромеды не могли образоваться на достаточно большом удалении друг от друга (потому что в этом случае их скорость сближения была бы порядка 160 + 160 = 320 км/с). Сейчас они сближаются с относительной скоростью 40 + 40 = 80 км/с. Миллиард лет назад расстояние между ними было больше, а скорость сближения, соответственно, меньше. А несколько миллиардов лет назад их скорость сближения равнялась нулю, и они находились на максимальном удалении друг от друга. Если мы отнимем ещё несколько миллиардов лет, то получим, что туманность Андромеды и наша Галактика удалялись друг от друга. И таким образом, мы приходим к выводу, что когда-то давно, много миллиардов лет назад Туманность Андромеды и наша Галактика находились очень близко друг к другу и при этом удалялись друг от друга.

Всё это полностью подтверждает теорию взрывающейся Вселенной и трудно объяснимо в рамках теории горячей Вселенной.

К этому необходимо добавить, что Млечный Путь и Туманность Андромеды вращаются почти в одной и той же плоскости, но в противоположных направлениях. И это также свидетельствует об их совместном происхождении.

Если бы мы знали точное расположение всех галактик в Местной группе и в ближайших её окрестностях, а также их массы и скорости, то могли бы рассчитать, где они находились 15 млрд. лет назад. К сожалению, мы не знаем ни точные массы галактик, ни их скорости (мы можем только определить лучевые скорости галактик, основываясь на доплеровском смещении спектральных линий, но мы ничего не знаем о проекциях их скоростей, которые перпендикулярны лучу зрения).

Согласно теории взрывающейся Вселенной вещество всех этих галактик 15 миллиардов лет назад представляло собой один сверхплотный объект. Когда этот объект взорвался, то некоторые галактики, скорости которых были недостаточны, чтобы преодолеть гравитационное притяжение, образовали Местную группу галактик. Но другие галактики, скорости которых были достаточно высоки, преодолели притяжение оставшихся галактик, и теперь они должны удаляться по инерции от Местной группы.

Мы не можем проверить истинность этой точки зрения, основываясь на наблюдаемом движении галактик, так как это движение очень сложное. Но мы можем проверить истинность этой точки зрения, если рассмотрим движение галактик, расположенных за пределами Местной группы, в её ближайших окрестностях.

Согласно теории горячей Вселенной галактики, находящиеся в окрестностях Местной группы, должны либо двигаться хаотически, либо двигаться в сторону Местной группы, притягиваясь её гравитационным полем. Согласно теории взрывающейся Вселенной все эти галактики должны удаляться от Местной группы. Причём, чем дальше находится галактика, тем больше должна быть скорость её удаления. Потому что все эти галактики примерно 15 миллиардов лет назад были выброшены из сверхплотного объекта, расположенного в центре масс Местной группы. И, значит, галактики, скорость которых была больше, должны находится дальше.

В конце двадцатого века астрономы разных стран проводили исследования галактик, расположенных в окрестностях Местной группы. Результат оказался ошеломляющим: все без исключения галактики удаляются от Местной группы со скоростями, пропорциональными расстоянию до них.

Например, галактики, расположенные на расстоянии 10 млн. св. лет, удаляются со скоростью 200  30 км/с, а галактики, расположенные на расстоянии 20 миллионов световых лет – со скоростью 400  60 км/с [178,с.253].

Нетрудно рассчитать, когда эти галактики вылетели из центра Местной группы:

t  (5.18)

Итак, примерно 16 млрд. лет назад (на самом деле, несколько меньше, так как скорости галактик уменьшаются из-за гравитационного притяжения друг к другу и поэтому в прошлом были больше) вещество всех галактик, находящихся в ближайших окрестностях Местной группы, было выброшено из её центра. Соответственно, и вещество галактик Местной группы примерно в то же самое время было выброшено из центра Местной группы.

Всё это полностью подтверждает теорию взрывающейся Вселенной и совершенно необъяснимо в рамках теории горячей Вселенной.