Для того чтобы определить, есть ли иные цивилизации, кроме земной, важно рассмотреть структуру галактики Млечный Путь и определить, если ли условия для обитания на планетах других звезд и расселения цивилизации по Галактике.
Структура Млечного Пути, условия для жизни и расселения цивилизаций, начало 21-го века.
Млечный Путь
Тип Галактики. Только в 1980-х годах астрономы высказали предположение, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой [1] тип «SB», а не обычной спиральной галактикой. Это предположение было подтверждено в 2005 г. космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей, чем считалось ранее.
Размер Млечного Пути. Основной диск Млечного Пути имеет около 100-120 тыс. световых лет в диаметре и около 250-300 тыс. в периметре. Вне ядра галактики толщина Млечного Пути составляет около 1000 световых лет. В Млечном Пути насчитывается более 300 млрд звезд. Это больше, чем нейронов головного мозга человека ~ 100 млрд нейронов.
Если уменьшить диаметр Млечного Пути до 130 километров, то Солнечная система занимала бы только 2 миллиметра. Гало Млечного пути простирается гораздо дальше размеров Галактики, но обычно ограничивается орбитами двух галактик-спутников: Большим и Малым Магеллановым Облаком, расстояние до которых в перигалактикони составляет около 180 тыс. световых лет.
Диск Галактики и условия для обитания. По оценкам ученых, галактический диск выдается в разные стороны в районе галактического центра, имеет диаметр около 100 000 световых лет [2]. По сравнению с гало диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на разных расстояниях от центра. Она стремительно возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и далее остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу, оказалось, что она в 150 млрд раз больше M☉.
Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звезды и звездные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звезд, эволюция которых завершается за несколько сот млн лет мощной вспышкой. Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределен неравномерно, образуя многочисленные газовые облака - от гигантских неоднородных по структуре облаков, протяженностью свыше нескольких тысяч световых лет до небольших облаков размерами не более парсека.
Для колыбели жизни, как земная, вблизи данной группы звезд нет условий из-за недостаточного эволюционного периода (менее 4,5 млрд лет). Однако, звезды и планетные системы данной группы на главной последовательности существуют достаточно долго и могут быть использованы как временные для обитания внеземных развитых цивилизаций.
Гало Галактики и условия для обитания. Галактический диск окружен сфероидным гало, состоит из старых звезд и шаровых скоплений, 90% которых находится на расстоянии менее 100 тысяч световых лет от центра галактики. Это позволяет предположить, что диаметр звездного гало составляет 200 тысяч световых лет. Однако в последнее время было найдено несколько шаровых скоплений, как PAL 4 и AM 1, находящиеся на расстоянии более 200 тысяч световых лет от центра галактики. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких маломассивных звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут содержать до миллиона звезд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет, его обычно считают возрастом самой Галактики.
Окрестности галактики (Млечного Пути) и галактическое гало.
В то время как галактический диск содержит газ и пыль, затрудняет прохождение видимого света, сфероидная компонента таких компонентов не содержит. Активное звездообразования происходит в диске (особенно в спиральных рукавах, являющихся зонами повышенной плотности). В гало звездообразования закончилось. Рассеянные скопления также встречаются преимущественно в диске. Считается, что основную массу нашей галактики составляет
темная материя или философское поле, формирует гало темной материи массой примерно 600-3000 миллиардов M☉. Гало темной материи сконцентрировано в направлении центра галактики [3] .
Звезды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балджем ( от англ . Bulge - утолщение ).
Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики очень вытянутыми орбитами. Так что вращение отдельных звезд происходит несколько беспорядочно (т. е. скорости соседних звезд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно. Формируются звезды гало преимущественно из спиральных рукавов из-за их вытеснения при столкновении Млечного Пути с карликовыми спутниками-галактиками местной группы.
Звезды гало, преимущественно красные карлики, используются для поиска благоприятных условий обитания для старых цивилизаций первого поколения, которые появились 6-8 млрд лет назад, и их спокойной размеренной жизни.
Ядро и перемычка Галактики. Условия для обитания. Центр галактики содержит компактный объект с очень большой массой (около 4,3 миллиона M☉ [4]), расположенный в направлении созвездия Стрельца. Этот объект называется Стрелец A* (англ. Sagittarius A*), большинство ученых считают сверхмассивной черной дырой. Существует предположение, что большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в своем ядре [5]. Вокруг массивной черной дыры вращается черная дыра меньшего размера с массой от 1000 до 10000 M☉ и периодом обращения около 100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших [6].
Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержатся многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца. Как и в большинстве других галактик, распределение массы в Млечном Пути есть таким, что орбитальная скорость большинства звезд этой галактики не зависит в значительной степени от их расстояния от центра. Далее от центральной перемычки и внешнего круга, обычная скорость вращения звезд составляет 210-240 км/час. Таким образом, орбитальный период обычной звезды прямо пропорционален только длине пути, который она преодолевает. Это утверждение не подтверждается относительно солнечной системы, где различные орбиты имеют существенно различные скорости вращения, и подтверждает существование
темной материи.
Считается, что длина галактической перемычки составляет около 27000 световых лет [7]. Эта перемычка проходит через ядро галактики под углом 44 ± 10 градусов к линии между нашим Солнцем и центром галактики. Можно предполагать, что перемычка Млечного Пути искусственное построение и представляет собой результат деятельности космических цивилизаций первого и второго поколения. Такое предположение связано с их близким расположением от ядра Галактики, тесными связями между цивилизациями, исследованиями горизонта событий массивной черной дыры и управлением им.
Галактическая перемычка состоит в основном из красных карликов, которые считают очень старыми и являются благоприятными для обитания цивилизаций первого поколения. Перемычка окружена кольцом, под названием «Кольцо в пять килопарсек». Это кольцо содержит большую часть молекулярного водорода Галактики и является активным регионом звездообразования в нашей Галактике. Если вести наблюдение из галактики Андромеды, то галактическая перемычка Млечного Пути была бы яркой его частью. Завершится эволюция галактической перемычки искусственным формированием сферы вокруг массивной черной дыры.
Таким образом, существование галактической перемычки или сферы может служить визуальным подтверждением существования и деятельности космических цивилизаций в галактиках.
Спиральные рукава Галактики и условия для обитания. Одним из самых заметных образований в дисках галактик, подобных нашей, являются спиральные ветви (или рукава). Они дали название этому типу объектов - спиральные галактики. Спиральная структура в нашей Галактике очень хорошо развита. Вдоль рукавов в основном сосредоточены самые молодые звезды, многие рассеянных звездных скоплений и ассоциаций, а также цепочки плотных облаков межзвездного газа, в которых продолжают образовываться звезды. В спиральных ветвях большое количество переменных и вспыхивающих звезд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых. В отличие от гало, где какие-либо проявления звездной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связано с непрерывным переходом вещества из межзвездного пространства в звезды и обратно. Галактическое магнитное поле, пронизывающее весь газовый диск, также сосредоточено главным образом в рукавах.
Существование цивилизации в таких условиях маловероятно. Однако, данный регион имеет весьма важное значение для формирования звезд с планетными системами. После столкновения спирального рукава с другой карликовой галактикой или звездным скоплением звезды "разбегаются" от места столкновения так же, как вокруг брошенного в пруд камня расходятся круги на воде [8]. В месте столкновения образуется рябь, от карликовой галактики остается звездный поток, а часть звезд Млечного Пути выталкиваются в коротационный пояс или зону колыбели жизни, где в дальнейшем зарождается жизнь и молодая цивилизация.
Млечный путь (компьютерная модель). Спиральная галактика с перемычкой. Доминируют два из четырёх рукавов.
Каждый спиральный рукав описывает логарифмическую спираль с наклоном примерно 12°. Считается, что в нашей галактике существуют четыре основные спиральные рукава, которые берут свое начало в галактическом центре. Согласно изображением выше эти рукава имеют следующие названия:
- Трьохкилопарсековий Рукав и Рукав Персея ;
- Рукав Нормы и Рукав Лебедя (вместе с недавно открытым ответвлением) ;
- Рукав Южного Креста и Щита ;
- Рукав Карины и Стрельца.
Кроме вышеперечисленных, существуют также меньшие рукава или ответвления, включая:
- рукав Ориона, в котором содержится наше Солнце, Солнечная система и молодая цивилизация. В 2012 году в 186 световых лет от Солнца обнаружена самая древняя звезда под названием HD 140283 [9]. Согласно расчетам ученых, этой звезде не менее 13.2 млрд. лет, то есть она образовалась вскоре после Большого Взрыва, сообщает Nature.
Вне основных спиральных рукавов расположено Внешнее Кольцо или Кольцо Единорога. Оно состоит из газа и звезд, которые были заимствованы при столкновении с другими карликовыми галактиками 11-13 миллиардов лет назад. Существование этого кольца предусмотрели астрономы
Брайан Йанни и
Хайди Ньюберг.
Спутники Галактики и условия для обитания. Наша Галактика является гигантской звездной системой и у нее есть спутники
. Среди них наиболее известны следующие карликовые галактики
, звездные потокии шаровидные скопления
:
- Большое Магелланово Облако
- Малое Магелланово Облако
- Карликовая галактика Большой Пес
- Поток Стрельца
- Поток Хелме
- шаровое скопление NGC5466
- кольцо Единорога
Звездные потоки Хелми в Млечном Пути, обнаружены по состоянию на 2007 год.
Из всех спутников Млечного Пути выделяется поток Хелми, который представляет собой несколько полных петель вокруг Млечного пути, содержит от 10 до 100 млн M☉ преимущественно старые звезды с планетами [10]. Известно то, что в прошлом поток Хелми образовывал отдельную небольшую галактику и 5-7 млрд лет назад наша Галактика ее поглотила [10]. Благодаря этому столкновению наше Солнце с протопланетами переместилось в зону колыбели жизни, где в дальнейшем зародилась жизнь и молодая земная цивилизация.
Таким образом, в Млечном Пути есть все условия для обитания и расселения цивилизаций по нашей Галактике. Если это так, тогда важно найти зоны, где звездные условия стабильны по крайне мере не меньше чем 4,5 млрд лет. Тогда можно с уверенностью говорить о существовании внеземных цивилизаций.
Об этом далее в статье "Солнечная система в Галактике и зарождение разумной жизни в Млечном Пути"
Использованные ссылки и литература:
- Galactic survey reveals a new look for the Milky Way - University of Wisconsin System
- Чумацький Шлях — наша Галактика.
- The radial velocity dispersion profile of the Galactic halo: Constraining the density profile of the dark halo of the Milky Way, Battaglia et al. 2005, MNRAS, 364 (2005) 433.
- Астрономы взвесили черную дыру в центре Млечного Пути, Astrophysical Journal.
- Ученые обнаружили в центре Млечного Пути вторую черную дыру, Astrophysical Journal.
- Рой черных дыр в нашей Галактике. Американского астрономического общества (American Astronomical Society - AAS).
- Форма Млечного пути оказалась ненормальной. Galactic survey reveals a new look for the Milky Way - University of Wisconsin System.
- Астрономы столкнули Млечный Путь с другой галактикой, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
- Астрономы вычислили возраст самой старой звезды, Nature.
- Ученые открыли планету из другой галактики, Science.
0
