Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

веществом, и некому было бы читать эту книгу, во-первых, по­тому что ее не существовало бы, а во-вторых, потому что фотоны неграмотны. Но если в распределении вещества и антивещества имелись исходные неоднородности, то аннигиляция не была бы полной. В этом случае часть материи Вселенной состоит из веще­ства, а другая часть с ее звездами и галактиками — из антивеще­ства. Эти части будут разнесены в пространстве.

Вторая и более вероятная гипотеза предполагает, что вначале количество вещества немного превосходило количество анти­вещества. После аннигиляции осталось ровно столько вещества, сколько надо для образования галактик.

После достижения индивидуальными протогалактиками гра­витационного обособления через какую-либо форму неустойчи­вости они коллапсируют с образованием галактик значительно меньших размеров, чем размеры первоначальных возмущений, и с большими плотностями, оставляя межгалактическое про­странство почти пустым.

Для того чтобы протогалактическое облако сжалось, его ки­нетическая, магнитная и гравитационная энергии должны быть соответствующим образом сбалансированы. От этого баланса также зависит, какого типа галактика получится из нашего об­лака после его сжатия.

Это можно объяснить просто — «на пальцах». Пусть мы име­ем вращающееся облако газа, сжимающееся под действием соб­ственной гравитации. Из соображений простоты будем считать облако сферическим. Из-за неупругих столкновений между ато­мами газа оно будет приобретать все более сплюснутую форму. При большой плотности газа и малой скорости вращения актив­ное (даже очень активное) звездообразование в облаке начнет­ся рано, когда сплюснутость будет еще мала. Когда практически весь газ превратится в звезды, облако перестанет сжиматься — ведь звезды, в отличие от атомов, практически никогда не стал­киваются друг с другом. Получится эллиптическая галактика. При малой исходной плотности газа и более солидном моменте вращения активное звездообразование начнется позже, когда

244

система уже будет сильно сплюснутой. В ней разовьется спираль­ная структура, и получится спиральная галактика. В обоих случа­ях первые очаги звездообразования возникают в центре облака и местных локальных уплотнениях, из которых формируются ша­ровые скопления. Последние всегда концентрируются к центру даже самой плоской спиральной галактики, а не к ее экватору, поскольку они сформировались еще в те времена, когда протога­лактика была более или менее сфероидальным объектом.

Наконец, теоретически возможен и третий вариант: полный коллапс облака в сверхмассивный объект — черную дыру, неви­димую и практически необнаружимую.

«Зародышами» большинства неправильных галактик стали медленно вращающиеся маломассивные облака. Сжатие их за­медлено, звездообразование в них не было «взрывным» и про­должается до сих пор. Можно с натяжкой предположить, что у этих маломассивных объектов (по крайней мере у некоторых из них) все впереди — авось через несколько миллиардов лет они станут более похожи на спиральные галактики.

Конечно, галактика может стать неправильной и при разру­шении ее структуры крупной галактикой-соседкой.

Эллиптические галактики, однако, задали астрономам за­дачку. Слишком уж мал у их звезд общий момент вращения. Существует гипотеза, что Е-галактики (по крайней мере не­которые) образовались в результате слияния двух или больше S-галактик или их «зародышей». Наличие второго центра массы увеличивает дисперсию скоростей звезд, происходит хаотиза- ция их орбитальных движений. Газовые облака сталкиваются, приводя к резкому ускорению темпов звездообразования, часть газа оседает к центру. В результате может получиться спираль­ная галактика со странностями, но при некоторых условиях мо­жет образоваться эллиптическая галактика. В целом похоже на то, что на практике реализуются оба сценария формирования Е-галактик.

После обретения галактикой формы следующие стадии ее эволюции являются медленными и гораздо менее эффектными.

245

Звезды образуются, умирают и выбрасывают богатое Тяжелы­ми элементами вещество, образующее новые звезды, галактика постепенно тускнеет и краснеет, химический состав ее звезд­ного населения медленно меняется по мере обогащения газа и пыли, из которых образуются последующие поколения звезд, тяжелыми элементами. Этот процесс завершится тогда, когда в галактиках уже не останется пригодной для звездообразования материи. Наступит время, когда галактики будут состоять лишь из нейтронных звезд, черных дыр, остывших белых карликов и многочисленных слабых красных карликов, чей срок пребыва­ния на главной последовательности достигает триллиона лет. Но в конце концов погаснут и они.