Еще вчера мы могли с уверенностью сказать, что живем в Млечном пути – спиральной галактике с четырьмя крупными рукавами. Теперь же все усложнилось: и рукавов оказывается только два, и сама карта галактики должна быть пересмотрена.
Если бы мы были заперты внутри своего дома, мы вряд ли сумели бы сказать, как именно он выглядит снаружи. Примерно так обстоит дело и с Млечным путем: мы находимся внутри этой галактики, и крайне трудно понять ее структуру в целом. На небе можно наблюдать и другие крупные спиральные галактики – но это как смотреть на окружающие дома в окно, пытаясь по сходству архитектуры восстановить облик своего дома. К примеру, лишь недавно, создав детальнейшую карту Млечного пути, астрономы поняли, что до сих пор неверно оценивали даже число рукавов, спирально расходящихся от центра галактики – вместо четырех их всего два.
Ближняя часть Млечного пути (данные реальных наблюдений наложены на рисунок художника). Красным отмечено Солнце, а синим – области активного звездообразования, где Марк Рейд с коллегами нашли звезды с необычными траекториямиОткрытие было сделано при анализе снимков, сделанных орбитальным телескопом Spitzer в инфракрасном диапазоне. Именно на этих длинах волн удается делать наблюдения сквозь толщи звездной пыли и газа, закрывающие от нас плоскость Млечного пути. До сих пор ученые довольствовались картами галактики, составленными еще в 1950-х, на основе данных, собранных в радиодиапазоне. Тогда было выявлено расположение облаков газа и из них выделены четыре крупных рукава галактики: рукав Центавра, Персея, Стрельца и Лебедя. Мы проживаем в небольшом рукаве Ориона, расположенном между Персеем и Лебедем.
В 2011 г. будет запущен европейский спутник Gaia, который займется составлением трехмерной карты наших ближайших окрестностей – в пределах 30 тыс. световых лет от ЗемлиВ 2005 г. инфракрасные телескопы позволили заглянуть глубже сквозь пелену пыли, в центр галактики. Тогда выяснилось, что центральная область – ядро галактики – намного больше, чем считалось. А новое исследование, в котором астрономы изучили более 800 тыс. снимков телескопа Spitzer, позволило использовать компьютер и с ним в точности установить плотность распределения звезд (всего на снимках их было больше 110 млн!). И если в направлении рукава Центавра их действительно становится все больше, то к рукавам Лебедя и Стрельца ничего подобного не происходит. Они не так плотны и включают, по большей части, межзвездный газ. Рукав Персея охватывает внешние области галактики и на фотографиях не заснят.
Это наблюдение позволило сделать вывод о том, что на самом деле у Млечного пути всего только два больших рукава – Центавра и Персея – как и у некоторых других спиральных галактик с большим ядром в центре.
Но это еще не все. Еще одно исследование, сделанное с помощью обсерватории VLBA (состоящей из десятка синхронизированных радиотелескопов, объединенных в единую систему), позволило отследить положение множества звезд в области активного звездообразования в Млечном пути. При этом здесь обнаружились звезды, движущиеся намного медленней и по намного более вытянутым орбитам, чем это допускают существующие теории. Это – еще один сигнал к тому, что наше представление о собственной галактике нуждается в серьезном уточнении.
Вместо того, чтобы двигаться по почти ровному кругу с центром в галактическом ядре, эти звезды движутся по вытянутым эллипсам, как будто назло «основному населению» Млечного пути, летящему по круговой орбите. Да и скорость этих «звезд-оригиналов» не укладывается в ожидания ученых. Возможно, это объясняется именно необычной траекторией, из-за которой возникают гравитационные волны, замедляющие их полет.
Эти возмущения пространства-времени перемещаются со скоростью света и пока что остаются лишь теоретическими объектами, хотя экспериментаторы так и рвутся обнаружиться их если не непосредственно, то хотя бы по косвенным эффектам. Строятся детекторы («Поймать волну»), уточняются теоретические модели («Космос волнуется»), предлагаются новые направления поисков («Звездные горы»)... Впрочем, вернемся к картам.
Составить полную и точную карту Млечного пути очень и очень непросто. Ведь мы находимся на самом краю его «тарелки» и вынуждены осматривать галактику с ребра. Центр ее и противоположные края и вовсе закрыты плотной пеленой газа, излучения и пыли. Однако VLBA позволил локализовать самые удаленные источники радиоизлучения и выяснить их траектории с высокой точностью.
«Пока что, - рассказывает астроном Марк Рейд (Mark Reid), - на современной карте Млечного пути остаются очень обширные неизведанные области с пометкой “Здесь водятся драконы”. Но лет через десять и они буду изучены».
