Галактический центр

Что же представляет собой участок пространства радиусом около 1000 парсеков в центре нашей родной галактики? Заострить же внимание на галактическом центре нас заставляют те его свойства, которые отсутствуют в других областях Млечного Пути.

Главной же особенностью галактического центра является тот факт, что в нем и по сей день происходят процессы образования звезд, а также находится ядро, которое когда-то положило начало конденсации нашей звездной системы. Это, если говорить языком биологии, стволовая клетка Галактики и одновременно «космическая лаборатория».

Координаты же этого центра таковы: он расположен в 10 килопарсеках от Солнечной системы, в направлении созвездия Стрельца.

В прошлой статье уже говорилось, что в галактическом пространстве находится огромное количество межзвездной пыли, и поэтому световой поток, исходящий из центра Млечного Пути, ослабляется на 30 звездных величин, или в триллион раз. По этой причине его невозможно увидеть с помощью оптических телескопов. Зато его можно наблюдать в радиодиапазоне. а также в инфракрасных, рентгеновских и гамма лучах.

Из наиболее характерных особенностей галактического центра можно назвать несколько. Так, в нем находится гигантское скопление звезд, которые сконцентрированы в структуру, близкую по форме к эллипсоиду вращения, соотношение полуосей которого равняется приблизительно 0,4.

Звезды на расстоянии от центра по своим орбитам движутся с огромными скоростями - около 270 километров в секунду. Период же их обращения равняется приблизительно 24 миллионам лет.

На основании этих данных можно рассчитать, что масса центрального звездного скопления - около 10 миллиардов масс Солнца.

Значительно меняется и концентрация звезд в ядре: от периферии к центру она резко увеличивается. Так, на расстоянии в один килопарсек она равняется всего нескольким солнечным массам в кубическом парсеке; зато в центре - более 300 тысячам солнечных масс в таком же объеме. Для наглядности: в окрестностях Солнца эта величина не более 0,07 солнечных масс.

В астрономии часто используется понятие световой год, с помощью которого определяют расстояние до тех или иных объектов, но некоторые астрономы предпочитают использовать термин парсек. Когда речь идет о совсем больших расстояниях, то используется термин килопарсек, равный 1000 парсекам, а также мегапарсек – эквивалент 1 миллиону парсеков. Млечный Путь простирается примерно на 100 000 световых лет, или 30 килопарсеков. На первый взгляд это может показаться очень большим расстоянием, но на самом деле на фоне других галактик наша выглядит скорее маленькой. Для сравнения, приблизительный диаметр галактики Андромеда (наша "соседка" по Вселенной) составляет 220 000 световых лет, что более чем в два раза больше Млечного Пути. 

От центра Млечного Пути ответвляются спиралевидные газовые рукава, растягивающиеся в длину до 3-45 тысячи парсеков. Они одновременно вращаются вокруг галактического центра и разбегаются в стороны со скоростью порядка 50 километров в секунду.

Кроме того, в этом скоплении звезд было выявлено присутствие газового диска. Его радиус достигает 700 парсек и масса приблизительно 100 миллионов масс Солнца. Внутри этого диска находится своеобразный инкубатор, в котором формируются звезды.

Почти что рядом с центром расположено кольцо, состоящее из молекулярного водорода. Его масса - около 100 тысяч масс Солнца, а радиус - приблизительно 150 парсек. Это кольцо одновременно и вращается, и расширяется. Скорость его вращения - 50 километров в секунду, а скорость расширения - 140 километров в секунду.

Плотность газа в кольце, как и плотность звезд, распределена настолько неравномерно, что в некоторых местах находятся огромные газопылевые облака. Самое крупное из них - это комплекс Стрелец 82, который находится на расстоянии в 120 парсек от центра: его диаметр около 30 парсек, а масса - приблизительно 3 миллиона масс Солнца. Стрелец 82 является самой большой в Галактике областью образования звезд. В этом комплексе присутствуют все формы молекулярных соединений, которые можно обнаружить в космическом пространстве.

И совсем уже рядом с центром расположено центральное пылевое облако, диаметр которого приблизительно 30 парсек. В нем постоянно фиксируются вспышки излучения неизвестной природы. Тем не менее их наличие свидетельствует о том, что в облаке происходят активные процессы.

И можно сказать, что уже в самом центре находится, по меркам других структур Млечного Пути очень небольшой и компактный источник нетеплового излучения Стрелец А: его радиус всего 0,0001 парсека, зато температура - как минимум 10 миллионов градусов.

Для этого источника характерно синхротронное излучение. К тому же оно иногда очень быстро меняется. Это единственное место в Галактике с таким источником излучения. Но в то же время такие источники обнаружены в ядрах других галактик.

Исходя из всех этих фактов, можно допустить, что ядра галактик являются центрами их конденсации и местом начального формирования звезд. И скорее всего именно там доживают свой век самые старые звезды. А в самом центре ядра Галактики, вероятно, находится сверхмассивная черная дыра, которая своими размерами почти в 3,7 миллиона раз крупнее Солнца.

«Сердце» Млечного Пути

То что в центре нашей Галактики расположена сверхмассивная всепоглощающая черная дыра, было подтверждено учеными совсем недавно, благодаря регулярному, длившемуся на протяжении 15 лет, мониторингу области галактического центра телескопами ESO, расположенными на обсерваториях Ла Силья и Паранал.

Звезда-невидимка

Черная дыра это своеобразная гигантская звезда-невидимка, увидеть которую невозможно даже посредством новейшего специализированного астрономического оборудования. Это связано с особенными физическими свойствами данной звезды, препятствующими какому-либо излучению с ее поверхности за счет невероятно большой силы притяжения. Обнаружение и исследование «звезд-невидимок» становится возможным только благодаря исследованию характерных явлений происходящих вблизи них. Именно поэтому на данный момент о самих черных дырах, как и об их реальном существовании, ученым известно относительно немного.

Все черные дыры в процессе своей «жизнедеятельности» способны обладать одним из двух состояний. Первое — это состояние покоя, в котором сейчас находится черная дыра в центре Млечного Пути, а второе — это состояние активности. Можно сказать, что дыра пульсирует, то поглощая приблизившиеся к ней вещества (неважно какой это объект — планета или астероид), то оставаясь в состоянии покоя, выжидая очередную жертву.

Вещества, попавшие в поле действия сил притяжения черной дыры, закручиваются по спирали, и постепенно дыра поглощает их. Но не одним рывком. «Жертва» то исчезает в темной бездне, то снова появляется, своеобразными рывками, на ее поверхности. Этот процесс можно сравнить со сливом воды в раковину. В момент, когда вода закручивается и приближается к сливу, часть ее энергии переходит в звуковую волну. Таким же образом и во время поглощения объектов черной дырой, возникает энергия.

Уникальные способности

Черная дыра Млечного пути, в отличие от других многочисленных космических тел, обладает уникальными способностями — преобразовывать материю в энергию и выталкивать вещество со скоростью близкой к скорости света. На данный момент во всей Вселенной не обнаружено ни одного подобного ей объекта, обладающего столь невероятными свойствами.