5.8. Образование рассеянных скоплений –  этап в формировании Млечного Пути

Галактический диск Млечного Пути сформировался приблизительно в первые 10 миллионов лет после начала расширения Вселенной (см. параграф 5.6). Резкое возрастание постоянной Планка в ранней Вселенной привело к тому, что вещество внешней, наиболее быстро вращающейся части галактического ядра было рассеяно в окружающее пространство. Какая-то часть этого вещества покинуло поле притяжения Галактики, а из оставшейся части сформировался относительно тонкий, быстро вращающийся диск. Образование звёзд на этом, первом, этапе не происходило, потому что звёзды согласно взрывной гипотезе образуются не в результате сжатия разреженных газовых масс, а исключительно в результате распада сверхплотных тел. Поэтому звёзды начали образовываться тогда, когда из ядра Галактики стали выбрасываться огромные массы сверхплотного вещества.

В качестве примера возьмём быстро вращающийся шар. Предположим, что во внешней оболочке шара произошёл взрыв, и она в виде осколков разлетелась в окружающее пространство. Куда полетят осколки? Это зависит от соотношения скорости вращения шара и скорости, полученной осколком в результате взрыва. Если взрыв достаточно сильный, то осколки разлетятся равномерно во все стороны. А если взрыв достаточно слабый, то осколки разлетятся в основном в плоскости вращения.

Наиболее сильные взрывы в ядре Галактики происходили тогда, когда она была молодой, а её ядро имело наибольшую массу. Постепенно масса ядра уменьшалась и, соответственно, мощность происходивших в нём взрывов также уменьшалась. Отсюда, в частности, следует, что с наибольшей силой были выброшены из ядра самые первые звёзды Галактики, то есть старейшие звёзды гало.

Следующее поколение звёзд гало, выброшенное из ядра через несколько миллиардов лет, было выброшено уже с меньшей силой. И, наконец, спустя приблизительно 10 миллиардов лет активность ядра уменьшилась настолько, что сверхплотное вещество выбрасывалось из него преимущественно в плоскости вращения, то есть в плоскости галактического диска. Это вещество распадалось на газ и звёзды, из которых впоследствии сформировались рассеянные звёздные скопления.

Масса галактического ядра была уже существенно меньше, чем в самом начале формирования Галактики и, соответственно, масса выбрасываемых из него кусков сверхплотного вещества была также меньше. Возможно, именно поэтому рассеянные скопления много меньше шаровых: масса шаровых скоплений составляет 10⁴  10⁶ М_*, а рассеянных – только 100 – 3000 М_* [129].

Почему же рассеянные скопления и одиночные звёзды галактического диска, в отличие от звёзд гало, движутся по круговым орбитам, хотя вещество, из которого они образовались, было также выброшено из галактического ядра?

Если бы вещество, выброшенное из ядра, двигалось в пустом пространстве, то, очертив замкнутую фигуру (эллипс), оно вернулось бы в точности на то же самое место, откуда было выброшено. Но выброшенное вещество двигалось не в пустом пространстве, а в быстро вращающемся массивном галактическом диске. Гравитационное взаимодействие диска и выброшенного вещества привело к тому, что орбита выброшенного вещества всё более и более выравнивалась, постепенно становясь круговой. Поэтому рассеянные скопления и звёзды диска, образовавшиеся более миллиарда лет назад и успевшие сделать достаточное число оборотов вокруг галактического центра, движутся почти по круговым орбитам.

А как движутся молодые звёздные скопления, образовавшиеся менее 100 миллионов лет назад? Или звёздные ассоциации, в которых всё ещё продолжается образование звёзд?

Если справедлива взрывная гипотеза образования звёзд, то звёздные ассоциации и наиболее молодые из рассеянных скоплений должны двигаться по вытянутым эллиптическим орбитам. Также по вытянутым эллиптическим орбитам должен двигаться газ, образовавшийся в результате распада сверхплотного вещества вместе с молодыми звёздами. Так ли это? Вот что показало исследование газа в Туманности Андромеды (М 31) [170,с.105]:

Газ в М 31, вопреки ожиданиям астрономов, обращается вокруг центра не по круговым орбитам. Вместо этого он ведёт себя весьма странно. Внутренний рукав в северо-восточной части М 31 падает к центру и одновременно обращается по орбите. Скорость падения велика и достигает 100 км/с (около 200 000 миль в час = 360 000 км/ч)! Причина этого аномального движения всё ещё не известна.

И в заключение параграфа приведём астрономические наблюдения, подтверждающие взрывную гипотезу образования звёзд и галактик.

В одной из ближайших к нам галактик – спиральной галактике в созвездии Треугольника обнаружены яркие и молодые одиночные звёзды, не входящие в состав каких-либо звёздных скоплений. Открытие таких звёзд было полной неожиданностью для астрономов, потому что согласно современным представлениям звёзды могут образовываться только большими группами. Вот что пишет об этом Пол Ходж в книге «Галактики» [170,с.110]:

Несколько очень ярких звёзд встречаются вне ассоциаций, вопреки нашим теоретическим моделям, утверждающим, что образование изолированных звёзд почти невозможно.

Существование таких звёзд легко объяснимо в рамках взрывной гипотезы. При распаде сверхплотного вещества на звёзды и газ некоторые звёзды могли, получив большие скорости, вылететь далеко за пределы звёздной ассоциации.

Галактика в созвездии Андромеды, ближайшая к нам гигантская спиральная галактика (она значится в каталоге Месье как М 31), очень похожа на нашу Галактику и имеет почти такую же массу (масса М 31 примерно в два раза больше, чем у Млечного Пути). Поэтому астрономы были сильно удивлены, когда обнаружили в ней гигантские звёздные ассоциации размером во много раз больше, чем ассоциации нашей Галактики [170,с.107]:

Спиральная структура М 31 обрисована почти 200 большими звёздными ассоциациями, которые удивительным образом отличаются от ассоциаций в окрестностях Солнца. Они содержат те же виды ярких голубых звёзд и газовых облаков, но почти в 10 раз больше местных ассоциаций. Средний поперечник ассоциаций в М 31 вместо 150 световых лет, как у хорошо известных ассоциаций нашей Галактики в Орионе и Стрельце, составляет около 1500 световых лет. Мы просто не знаем, почему имеет место такое различие: в других галактиках, таких как Магеллановы Облака, NGC 6822 и IC 1613 звёздные ассоциации по размерам очень похожи на наши.

Если придерживаться традиционного взгляда на происхождение звёзд из разреженных газовых масс, то трудно объяснить возникновение гигантских звёздных ассоциаций в М 31, потому что строение этой галактики очень похоже на строение нашей Галактики.

Попробуем взглянуть на эту проблему исходя из взрывной гипотезы. Звёздные ассоциации образуются в результате распада сверхплотного вещества, выброшенного из галактического ядра. Следовательно, гигантские звёздные ассоциации в галактике М 31 свидетельствуют о том, что куски сверхплотного вещества, выброшенные в недавнем прошлом из её ядра, были во много раз больше и массивнее аналогичных кусков, выброшенных из центра нашей Галактики. То есть ядро в галактике М 31 во время своей недавней активности проявило гораздо бóльшую мощь, чем ядро нашей Галактики. Отсюда мы можем заключить, что в центре галактики М 31 находится сверхмассивный и сверхплотный объект, масса которого во много раз превосходит массу аналогичного объекта, расположенного в центре нашей Галактики. И это действительно так!

Исследования движения вещества вблизи галактических центров показали, что в центрах галактик, как правило, находятся сверхмассивные и сверхплотные объекты незвёздной природы (согласно традиционным представлениям – чёрные дыры). Причём в центре нашей Галактики находится компактный сверхмассивный объект массой около 2,6 миллионов солнечных масс. А масса аналогичного объекта в центре галактики М 31 приблизительно равна 750 млн. солнечных масс [177], то есть в тридцать раз больше!