Центр Млечного Пути в его сегодняшнем виде. (Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech)
Точное происхождение Млечного Пути окутано тайной. Но астрономы считают, что наша родная галактика зародилась более 13 миллиардов лет назад и была гораздо меньше, чем ее современные размеры. Как же она выросла настолько, что достигла своих нынешних размеров? За это мы, вероятно, можем поблагодарить эоны галактического каннибализма.
Запутанное начало
Астрономы точно не знают, как образовались первые галактики, потому что ранние эпохи Вселенной невероятно трудно наблюдать. (Такие обсерватории, как космический телескоп «Джеймс Уэбб», предназначены для изучения именно этой эпохи). Тем не менее, у ученых есть некоторые подсказки.
В современной Вселенной есть места с очень высокой плотностью, например, галактики, и места с очень низкой плотностью, например, пустоты между галактиками. Но все наблюдения показывают, что ранняя Вселенная была совсем другой: по данным Европейского космического агентства, во Вселенной практически не было различий в плотности. (1)
Млечный Путь, вероятно, начал свою жизнь как любая другая галактика – как крошечный комок материи, плотность которого была немного выше, чем в среднем по космосу. Этот комок почти полностью состоял из темной материи – формы материи, которая не взаимодействует со светом. Поскольку плотность этого крошечного сгустка была немного больше средней, он обладал чуть более сильным гравитационным притяжением по сравнению с окружающей средой. Это притяжение позволило ему привлечь в комок еще больше темной материи, что придало ему еще большую гравитацию, которая привлекла еще больше темной материи, и так далее, говорится в книге «Млечный Путь: автобиография нашей галактики» (Grand Central, 2022) астрофизика Мойи МакТайер. (2)
Но младенец Млечный Путь был не одинок. Он был окружен несколькими соседними сгустками темной материи. В конце концов эти первые сгустки темной материи выросли достаточно большими, чтобы втянуть в себя нормальную материю, которая собралась в плотные скопления и образовала первые звезды. Эти скопления сохранились до наших дней внутри и вокруг Млечного Пути и известны как шаровые скопления. По данным Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, они содержат самые старые звезды в галактике, возраст некоторых из них составляет почти 13 миллиардов лет. (3)
Две спиральные галактики сталкиваются, вызывая всплеск звездообразования (красный цвет). Астрономы подозревают, что Млечный Путь достиг своих современных размеров в результате серии слияний, подобных этому. (Изображение предоставлено: NASA)
Бурная молодость
Первоначальные сгустки темной материи вместе со своими скоплениями звезд в конечном итоге слились и образовали прото-Млечный Путь примерно 12 миллиардов лет назад. После этого слияния Млечный Путь возник как отдельная сущность в космосе, отделенная от окружающей среды. Его мощная гравитация притягивала все больше и больше темной материи и газа, заставляя его быстро расти.
По мере роста большая часть газа скапливалась в центре. Когда газ схлопнулся, он образовал тонкий, быстро вращающийся диск. Этот диск начал быстро рождать звезды. Через несколько миллиардов лет Млечный Путь пережил период быстрого звездообразования, который никогда не был превзойден в галактике. (4)
Но на этом слияния не закончились. Используя наблюдения со спутника «Гайя», астрономы выявили более десятка скоплений звезд в Млечном Пути, которые кажутся немного непохожими на своих соседей. В этих скоплениях есть звезды с похожим возрастом, элементным составом и скоростями.
Астрономы считают, что эти скопления представляют собой остатки небольших галактик, которые упали в Млечный Путь миллиарды лет назад. Сильная гравитация нашей галактики разорвала этих неудачливых вторженцев на части, уничтожив их и оставив лишь небольшие остатки. (5)
Млечный Путь в его сегодняшнем виде. (Изображение предоставлено: NASA)
Современная галактика
Млечный Путь не отказался от своих каннибальских методов: в настоящее время он разрывает на части своих ближайших спутников – Большое и Малое Магеллановы Облака. Интересно, что за всю свою 13-миллиардную историю Млечный Путь не пережил слияния с галактикой схожей массы. Такие слияния катастрофичны: в результате столкновения происходит быстрое образование такого количества звезд, что газа не хватает для формирования новых поколений. После крупных слияний галактики, как правило, становятся «красными и мертвыми», то есть наполняются только маленькими, тусклыми, красными звездами.
Однако, по данным NASA, Млечный путь находится на пути столкновения со своим ближайшим крупным соседом – галактикой Андромеды. Примерно через 4 миллиарда лет эти две галактики начнут сталкиваться, и Млечный Путь, каким мы его знаем, исчезнет. (6)
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
