Пригороды
Самый очевидный признак Млечного Пути — его сплющенный диск, состоящий из звезд, газа и пыли, обращающихся вокруг центра самой Галактики (как планеты обращаются вокруг Солнца). Диаметр диска — 100 000 световых лет, а толщина примерно 1000 световых лет
[101]. Он не разлетается благодаря собственным силам тяготения. У диска Галактики есть грандиозные, округлые спиральные ветви, как у детской вертушки на палочке. Спиральные галактики достаточно распространены во Вселенной. Некоторые — маленькие и довольно тусклые, другие — величественные и огромные, с четко оформленными ветвями. Млечный Путь относится ко вторым. В действительности, Млечный Путь — одна из самых больших известных галактик.
Спиральные ветви представляют интерес. Так как чем ближе звезды к центру Галактики, тем быстрее они движутся (так же, как планеты в Солнечной системе), вы, возможно, предположите, что со временем спиральные ветви смотаются, как пряжа наматывается на веретено. Но нет. Они не постоянные, неизменные элементы, как, например, ветки дерева. Напротив, астрономы считают, что они больше похожи на небесные дорожные пробки. На городской магистрали дорожная пробка — также не статичная структура: автомобили въезжают и выезжают из пробки, но пробка остается на месте. Также и звезды, обращаясь вокруг центра Галактики, заходят в спиральные ветви и выходят из них, но сами ветви остаются на месте благодаря причудливым гравитационным особенностям диска.
Газовые облака обращаются вокруг центра Галактики так же, как и звезды. Когда газовое облако заходит в спиральную ветвь, оно попадает в ту гравитационную дорожную пробку и замедляет движение. Если вслед за ним в ветвь зайдет еще одно облако, оно столкнется с первым. При таком незначительном ДТП оба облака сжимаются, а когда облака сжимаются, в них образуются звезды. Звезды, родившиеся таким образом, имеют самые разные массы, от очень малых до очень больших. Звезды с самой большой массой яркие и освещают ветви Галактики. Однако эти звезды имеют наименьшую продолжительность жизни (см. главу 3 «Сверхновые») и умирают, не успевая выйти из спиральных ветвей. Так как яркие звезды остаются в ветвях, ветви кажутся яркими. Более того, по сравнению с количеством тусклых звезд с низкой массой, массивных, ярких звезд очень мало, поэтому общее количество звезд внутри спиральных ветвей не сильно отличается от количества звезд между ветвями. Просто между ветвями очень мало ярких звезд или их нет совсем. Именно поэтому ветви более заметны.
Итак, они хорошо освещены, красивы, полны жизни и движения. И, как и в оживленном районе города, там также есть свои опасности.
Прежде всего основную опасность представляет сама толпа. Но не из-за столкновений: вероятность столкновения двух звезд в Галактике невероятно мала. Если предположить, что звезды распределены по диску равномерно (справедливое предположение), шансы на то, что Солнце подойдет достаточно близко к другой звезде, так, чтобы почувствовать взаимное притяжение, по сути, равны нулю! Среднее расстояние между звездами в диске Млечного Пути огромно: несколько триллионов километров, а сами звезды меньше 2 млн км в поперечнике. Представьте двух мух в пустой кубической коробке со стороной в 8 км — каковы шансы на то, что они подлетят друг к другу хотя бы на несколько метров, уж не говоря о том, чтобы сблизиться настолько, чтобы столкнуться? Для звезд справедливы такие же соотношения. В человеческих масштабах Млечный Путь — невероятно пустое место.
Поэтому звездные столкновения в диске будут крайне редкими. Тем не менее, как мы уже видели, звезда может воздействовать на нас и с очень большого расстояния. Кто угодно скажет, что сверхновая на расстоянии несколько световых лет — это плохо. Всплеск гамма-излучения причинит нам вред, даже если он в тысячах световых лет от нас
[102].
Звезды — маленькие по сравнению с огромными расстояниями между ними в Галактике. Но некоторые объекты больше, гораздо больше. Это существенно повышает шансы на встречу с ними. Такие космические наезды омрачили бы наши дни на Земле… в буквальном смысле.
Облачное будущее
Когда Каптейн подсчитывал звезды, пытаясь определить форму Галактики, он и не подозревал, что в его статистические данные вмешается пыль.
Он определенно не подозревал, что она может всех нас убить.
Звезды составляют примерно 90 % нормальной массы Млечного Пути
[103]. Остающаяся масса приходится на газ и пыль, рассеянные между звездами. Может показаться, что это немного, но в сумме это в 20 млрд раз больше массы Солнца! Это масса мусора, плавающего во мраке пространства.
Она называется межзвездной средой, и большей частью это вещество на самом деле темное. Оно холодное — сотни градусов Цельсия ниже нуля — и состоит главным образом из водорода вперемешку с более тяжелыми элементами, такими как гелий, углерод и кислород. Частично это пыль, смешанная с газом, выбрасываемая гигантскими звездами и сверхновыми.
Множество этого вещества размазано по Галактике, как слой грязи на ветровом стекле автомобиля. Оно разреженное, как эфир, на 16 см3 околачивается всего несколько атомов — это эквивалентно чистейшему лабораторному вакууму. Но космос большой, и даже такое малое количество вещества в сумме дает значительную массу. Выйдя на улицу в безлунную летнюю ночь в северном полушарии, вы можете увидеть над головой ленту Млечного Пути. Если присмотреться повнимательнее, вы увидите, что вдоль созвездия Лебедя рассеянное свечение Галактики разорвано по длине темной полосой, которая называется Большой провал. Это пыль в Млечном Пути: она заслоняет звезды, не пропуская к нам свет. Галактический смог, если хотите.
