Внезапно галактика Андромеды проплыла мимо, несколько уменьшаясь на расстоянии, пройдя сквозь нашу Галактику, буквально как привидение сквозь стену. Однако в течение следующих ускоренных минут — на самом деле миллионов и миллионов лет — вы увидите, как она замедляет движение, останавливается, а потом возвращается к вам. Яркая вспышка! Она заполняет собой небо, еще раз проходя сквозь нас, и снова улетает. Но в этот раз, не так далеко. Андромеда вырастает еще один последний раз. Над головой вы видите, как яркое ядро этой галактики сливается с ядром нашей собственной. Над вами висит огромный облачный шар, остатки двух когда-то мощных галактик, слившихся в единую, более крупную галактику.
Через несколько минут небеса успокаиваются. Теперь все кажется безмятежным. Вы вздыхаете с облегчением, довольные, что пережили эту космическую встречу. Но вы и не подозреваете, что из сердца новой галактики к вам направляется пучок материи и энергии, и, когда он достигнет Земли, хаос слияния покажется мирной пасторальной картиной, как весенний лужок.
Нет ничего лучше дома
Вы когда-нибудь слышали, что галактика похожа на большой город? В городе есть центр и пригороды вокруг, плотно населенные районы, места, где нет ничего интересного, и, разумеется, какая-нибудь неспокойная округа. Галактики тоже такие. В них есть более и менее оживленные районы, интересные места, более скучные места. Мы даже рассуждаем об их населении — но вместо людей, галактики населены звездами, газом и пылью.
И, как и в городе, разумеется, есть места, куда вам лучше не соваться.
Да, вы можете догадаться, к чему я клоню.
Если вы живете вдали от цивилизации, там, где небеса по-настоящему темные, тогда вы наверняка выходили на улицу ясной, безлунной ночью. Сначала, пока ваши глаза медленно адаптируются к темноте, вы различаете на небе всего несколько звездочек. Но через некоторое время, когда ваши зрачки расширятся, а в глазах начнет автоматически вырабатываться специальный белок, повышающий их чувствительность, вы постепенно начнете различать более тусклые звезды. Небо окажется усыпано ими, в вышине над вами будут мягко мерцать тысячи звезд.
Кроме звезд, вы можете увидеть слабо светящуюся ленту, раскинувшуюся в небе. Она может показаться дымом или инверсионным следом самолета. Эта туманная полоса называется Млечный Путь, потому что похожа на разлитую в небе молочную реку. Люди знают Млечный Путь тысячи лет, с тех пор как впервые взглянули на ночное небо. В начале 1600-х гг. Галилео Галилей направил на Млечный Путь свое новое устройство, телескоп, и был поражен, когда увидел, что это не облако, а тысячи звезд, очень тусклых и по отдельности неразличимых.
Это был первый ключ к пониманию того, что мы живем в галактике
[98]. О ее форме можно догадаться, разглядывая минутку самые яркие звезды на небе и поняв, что они, похоже, держатся поблизости от этой молочной ленты. Вне ленты звезд меньше, и они более тусклые.
В XVIII в. великие астрономы Уильям и Каролина Гершель развили эту идею: используя телескоп, они подсчитали количество звезд в разных направлениях, чтобы попытаться определить форму Галактики.
Идея заключается примерно в следующем: представьте, что вы стоите в поле. С наступлением ночи вокруг вас появляются светлячки. Если вы стоите посередине поля, вы увидите одинаковое количество светлячков во всех направлениях, куда ни посмотрите. Но, если вы находитесь ближе к кромке поля, со стороны кромки вы увидите меньше светлячков, чем по направлению к противоположной стороне поля
[99]. Чем дальше вы можете видеть, тем больше светлячков вы видите.
Также и со звездами. Гершели полагали что, если они видели больше звезд в одном направлении, чем в другом, это означает, что Галактика должна быть длиннее в том направлении. Они обнаружили, что Галактика имеет форму сплющенной сигары, а Солнце находится очень близко к центру.
В 1906 г. еще один великий астрономом, Якобус Каптейн, также воспользовался этим методом, но с помощью фотографии, а не визуальных наблюдений. Он начал подсчитывать звезды и в конце концов определил, что по форме Галактика похожа на сигару, примерно 45 000 световых лет в поперечнике, а Солнце находится очень близко к центру.
Идея Каптейна была блестящей, но, к сожалению, не подтверждается. Оба раза полученные данные по количеству звезд и положению Солнца были совершенно неверными. Почему?
Они не знали про пыль. В воздухе городов есть загрязнения, а в галактиках есть пыль.
Это не та пыль, которая скапливается комками у вас под диваном или делает экран телевизора мутным. Галактическая пыль состоит из сложных молекул, содержащих углерод. Эта пыль создается звездами и уносится с них в космос звездным ветром
[100]. Когда пыли достаточно много, она становится непрозрачной и задерживает свет звезд.
Это внесло путаницу в метод подсчета количества звезд. Теперь представьте, что вы находитесь не в поле, полном светлячков, а в большой задымленной комнате. Дым настолько густой, что вы можете видеть лишь на метр вокруг себя (представьте себе бар). Так как видимость столь ограничена, вы понятия не имеете ни о форме, ни о размерах помещения. Возможно, вы в квадратной комнате, а ее стены находятся сразу за стеной дыма, или, может быть, вы на футбольном стадионе. Так как ваше поле зрения ограничено, это невозможно определить.
Спустя много лет после работы Каптейна было обнаружено, что Галактика гораздо больше, чем он думал. Это удалось определить, используя наблюдения в инфракрасном диапазоне и радиодиапазоне, поскольку эти виды излучения способны проникать сквозь пыль, задерживающую видимый свет. Работы по определению точного положения газовых облаков, звезд и пыли дали истинную картину Галактики Млечный Путь, и это, безусловно, великолепное место.
Знакомство с новым городом неплохо начать с обзорной экскурсии. Так что давайте пройдемся по Галактике, начиная с нынешнего положения Солнца и двигаясь дальше, осматривая достопримечательности. Помните, иногда даже в хорошо освещенной округе могут обитать опасные типы, поэтому не обманывайтесь красотой и кажущейся безмятежностью окрестностей.
