Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

К какому хаббловскому типу относится наша Галактика? То, что она, скорее всего, спиральная, подозревалось давно, но для доказательства долго не хватало наблюдательных фактов. Сто лет назад было известно следующее: мы живем в гигантской звезд­ной системе, насчитывающей сотни миллиардов звезд, эта си­стема, грубо говоря, имеет вид сплюснутого диска поперечником около 30 кпк (юо тыс. световых лет). Центр системы находится в созвездии Стрельца. Солнце располагается довольно далеко от центра системы, зато почти точно в плоскости галактическо­го экватора. Последнее обстоятельство не должно нас радовать, поскольку именно в экваториальной плоскости Галактики нахо­дятся плотные пылевые облака. Для внегалактических объектов давно известна «зона избегания», простирающаяся градусов на 20 в обе стороны от галактического экватора, — другие галактики в этой зоне практически не наблюдаются. Не потому, что их там нет, а потому, что увидеть их мешает пыль. Поглощение света в пылевом слое Галактики чудовищно, поэтому «дальнозоркость» самых крупных оптических телескопов вблизи галактического экватора невелика. Поперек пылевого слоя или под заметным углом к нему — иное дело. Здесь свет хотя и ослабляется пылью, но далеко не так сильно.

В итоге мы не можем видеть (в оптическом диапазоне) центр Галактики. Тем более мы не можем рассмотреть спиральные ру­кава Галактики — по той же причине, по которой нельзя увидеть звуковую дорожку на старой виниловой грампластинке, если держать ее к себе строго ребром. В финале знаменитого романа И.А. Ефремова «Туманность Андромеды» земляне получают от разумных обитателей Большого Магелланова Облака замеча­тельный подарок — снимок нашей Галактики со стороны упомя-

247

нутого БМО. И хотя наша Галактика снята «из неудобного пово­рота», ценность такого подарка чрезвычайно велика.

Но пока — увы — нам ничего не известно ни о существовании внегалактических цивилизаций, ни об их готовности вступить с нами в контакт. Поскольку множественность цивилизаций во Вселенной вообще не доказана, разумнее не ждать подарков от добрых и бескорыстных «андромедян», а искать ответы самим. Они нашлись главным образом с помощью инфракрасной и ра­диоастрономии.

Нельзя сказать, что пылевая материя совсем уж прозрачна для электромагнитных волн инфракрасного диапазона, одна­ко их поглощение в ИК-диапазоне значительно меньше, чем в оптическом. Используя инфракрасные телескопы, мы можем видеть галактический диск практически насквозь, изучать ядро Галактики, обнаруживать внегалактические объекты, скрытые от нас толщей пылевого диска, и т. д. Однако это мало прибли­жает нас к раскрытию спиральной структуры Млечного Пути.

Наличие спиральных рукавов удобнее фиксировать в радио­диапазоне. Известно, что в спиральных рукавах концентрируют­ся не только группы молодых звезд, но и материя, идущая на их создание, — облака газа. Для простоты предположим, что газ со­стоит исключительно из водорода, имеющего, как известно, ли­нию поглощения на волне 21 см. Если газ движется относитель­но нас, то в соответствии с эффектом Доплера сдвинется и линия поглощения. Радиальная скорость каждого рукава относительно нас разная, следовательно, при наблюдении удаленного радио­источника (например, пульсара, находящегося где-нибудь на краю Галактики) мы получим в его спектре несколько сдвину­тых относительно друг друга линий поглощения водорода, и ко­личество их будет равно количеству спиральных рукавов между радиоисточником и нами.

Реальная картина, конечно, много сложнее, но принцип ясен. Мы можем подсчитать количество спиральных рукавов в направ­лении на каждый удаленный радиоисточник, лежащий вблизи галактической плоскости. Точнее, мы можем лишь определить,

248

сколько раз пришедшее к нам радиоизлучение пересекало ру­кава, но не можем сказать, сколько всего спиральных рукавов в Галактике — ведь какой-нибудь сильно закрученный рукав луч может пересечь и дважды. У большинства спиральных галактик два рукава. У Туманности Треугольника (тип Sc) — три главных и еще с десяток обрывочных. У галактики М63, известной так­же под именем «Подсолнух», — десятки. Но сколько рукавов у Млечного Пути? Например, если спектр удаленного источника имеет четыре провала вблизи длины волны 21 см, это может с равным успехом означать, что Галактика имеет либо 4 рукава, либо 2, но более длинных и более сильно закрученных. А может быть, более четырех, но менее закрученных? Или всего-навсего один, но обернувшийся вокруг ядра 4 раза?