Полосатая спиралевидная структура 3 страница
Существование множества общепризнанных противоречий и несогласованностей – это явное указание на то, что в основах современной астрономической теории есть что-то неверное. Развитие теории вселенной движения определяет сделанную ошибку. Некритичное признание сделанного физиками допущения привело к тому, что вывод, касающийся возраста и эволюции звезд, перевернут вверх дном.
Глава 2
Галактики
Из открытия, что первичным продуктом крупномасштабного процесса объединения в материальном секторе вселенной является шаровое звездное скопление, следует, что галактики формируются консолидацией шаровых звездных скоплений. Такой вывод напрямую конфликтует с превалирующим астрономическим мнением, которое описывает Джон Б. Ирвин:
“Думают, что подобно другим галактикам, галактика Млечный Путь возникла в результате конденсации или коллапса межгалактической среды, что привело к возникновению системы звезд. Причина коллапса неизвестна, а детали процесса неясны”.[13]
Как и следовало ожидать, поскольку не понимались ни прошлое процесса, ни его детали, объяснение столкнулось с серьезными трудностями и сейчас пребывает в большой беде. Как выразилась Вирджиния Тримбл в докладе на конференции, на которой обсуждалась эта ситуация: “Традиционная мудрость в связи с формированием и эволюцией галактик начинает трещать по швам”. В заключительной части своего доклада она отмечает, что “Фолл, Хоган и Риз (Кембридж) считали, что галактики формировались исключительно из ранее существующих звездных скоплений”, и делает следующие комментарии:
|
|
|
“Догадливому читателю недолго заметить, в чем наша головная боль: если имеются проблемы с самыми большими вещами (скоплениями галактик), тогда нам следует сначала попытаться рассмотреть самые маленькие вещи (звезды или скопления звезд)”.[14]
Такой поворот в мышлении на данную тему труден в контексте современной астрономической теории потому, что слишком большая часть этой теории специально создана для увязки с рассматриванием “сначала больших вещей”. Но на последующих страницах мы увидим следующее. Если наблюдаемое свидетельство принимается в его истинном значении, а не выкручивается, чтобы соответствовать превалирующим теориям, проблемы исчезают. Во вселенной движения галактики “полностью собираются из ранее существующих звездных скоплений”, как и предполагали астрономы Кембриджа.
В отличие от отдельных звезд, сферы гравитационного контроля которых встречаются в положениях минимальной гравитационной силы так, что каждая звезда пребывает вне гравитационных пределов своих соседей, исходные границы совокупности, которая, в конце концов, становится шаровым звездным скоплением, встречаются с границами соседей в положениях максимальной гравитационной силы. Сжатие совокупности оставляет гравитационное влияние положений неизменным, в то время как увеличение массы за счет втекания материала из космического сектора совершает значительное приращение. Таким образом, каждое из шаровых звездных скоплений пребывает в гравитационных пределах соседних скоплений. Следовательно, у шаровых звездных скоплений имеется общая тенденция двигаться друг к другу и комбинироваться. Когда происходит такая комбинация, комбинированная единица приводит в действие сильную гравитационную силу в более широких пространственных пределах, и сращивание разреженной материи и притяжение соседних скоплений ускоряются. Поэтому подобно сжатию до совокупности скопления сжатие группы скоплений, ведущее к комбинированию, является само усиливающимся процессом.
|
|
|
В этой связи следует заметить, что консолидация двух скоплений неминуема, если их взаимное гравитационное притяжение продолжает действовать без влияния внешних источников (то есть, гравитационных сил других совокупностей). Существует довольно распространенное мнение, что из-за бесконечных расстояний между звездами в скоплении или другой совокупности, две такие структуры могли бы миновать друг друга с небольшим контактом или совсем без него. Фред Хойл выражает это общее мнение так:
|
|
|
“Думайте о звездах как об обычных частичках домашней пыли. Тогда мы должны думать о галактике как о наборе частичек, которые находятся на расстоянии нескольких миль друг от друга, а все их распределение заполняет объем, равный Земле. Очевидно, один набор частичек почти свободно миновал бы другой”.[15]
Наше открытие, что звезды занимают положения равновесия, проливает совсем другой свет на ситуацию. Звездная совокупность, такая как скопление, обладает общими характеристиками вязкой жидкости, и столкновение двух подобных совокупностей включает неупругое соударение, подобное соударению одной жидкой совокупности с другой. В каждом случае происходит определенное проникновение, сопровождающееся поглощением кинетической энергии входящей массы, но конечным результатом является консолидация. Вытекающая масса встречает стену, а не коридор.
Жидкообразная природа совокупностей звезд, выведенная теоретически и подтвержденная наблюдением за поведенческими характеристиками галактик и звездных скоплений, которые будут исследоваться на последующих страницах, оказывает важное влияние на феномены, в которых участвуют данные объекты. Это сводит на нет многие выводы, такие как вывод Хойла в цитированном утверждении и великое множество математических вычислений, покоящихся на гипотезе свободного движения звезд, составляющих совокупность.
|
|
|
Консолидация двух шаровых звездных скоплений создает совокупность, обладающую не только двойной массой скопления, но и вращательным движением, отсутствующим у исходного скопления, поскольку в обычном случае соударение не точно центральное. Поэтому вместо скопления большого размера, мы можем рассматривать комбинацию как совокупность нового вида: маленькую галактику. Сразу же после образования такая галактика обладает довольно спутанной и беспорядочной структурой и, следовательно, классифицируется как иррегулярная; но со временем нарушения из-за соударения сглаживаются, и галактика принимает более правильную форму. По причине присутствующего сейчас вращательного движения, галактическая структура в некоторой степени отклоняется от почти сферической формы исходных скоплений и сейчас классифицируется как эллиптическая галактика.
Если какая-то большая единица не захватывает маленькую эллиптическую галактику, она продолжает расти за счет прироста пыли и газа, а подчас подбирает другое шаровое звездное скопление. На ранних стадиях каждый такой захват скопления расстраивает галактическую структуру и на некоторое время возвращает галактику в класс иррегулярных. Но по мере увеличения в размере галактика постепенно обретает способность поглощения скопления без какого-либо особого влияния на свою собственную структуру. Однако к этому времени начинают возникать комбинации маленьких галактик. И вновь, сначала создается структурная иррегулярность, и некоторое время она сохраняется. Сообщается, что на этой стадии совокупности становятся “в несколько сотен раз больше, чем карликовые эллиптические галактики.4
Пока захваченные скопления “взрослеют”, то есть, полностью консолидируются в звезды, количество пыли в эллиптической или маленькой иррегулярной галактике относительно невелико. Однако, в конце концов, одним или более захватами оказывается скопление пыли и газовые облака незрелого шарового звездного скопления, а не зрелое скопление. Смешение большого количества пыли и газа со звездами галактики изменяет динамику вращения и вызывает изменение в структуре галактики. Если облако пыли захватывается тогда, когда галактика еще маленькая, в результате происходит возврат к иррегулярному статусу до тех пор, пока не произойдет дальнейший рост галактики. Однако благодаря относительной редкости незрелых скоплений, большинство захватов подобных объектов происходит после того, как эллиптическая галактика выросла до значительных размеров. В таком случае структура галактики раскрывается и развивается спиралевидная форма.
В связи с природой сил, ответственных за спиралевидную структуру, высказывается много предположений, и отсутствует адекватная математическая обработка. Но на самом деле, с качественной точки зрения проблемы нет, поскольку сил, которые, как определенно известно, существуют, - сил вращения и гравитационного притяжения – вполне достаточно для рассмотрения наблюдаемой структуры. Как уже указывалось, галактическая совокупность обладает общими характеристиками неоднородной вязкой жидкости. Спиралевидная структура во вращающейся жидкости не так уж необычна; напротив, в быстро движущейся неоднородной жидкости почти всегда обнаруживается бороздчатая или пластинчатая (ламинарная) структура, будь то вращательное или поступательное движение. Возражения, выдвинутые против такого объяснения, обычно известны как гипотеза “чашки кофе”. Они выдвигаются на основании того, что спираль в чашке кофе не является точной копией галактической спирали. Но следует помнить, что в чашке кофе отсутствует одна сила, играющая важную роль в галактической ситуации. А именно - гравитационное притяжение по направлению к центру массы. Если эксперимент выполняется таким образом, что вводится сила, симулирующая гравитацию, как, например, посредством замены чашки кофе на контейнер с отверстием в центре дна, результирующая структура поверхности воды очень похожа на галактическую спираль.
В таком виде вращающейся структуры спираль пребывает в самой последней стадии, а не в промежуточной форме. Посредством надлежащего регулирования скорости вращения и скорости вытекания воды, исходный разреженный материал на поверхности воды можно заставить втягиваться в центр и принимать эллиптическую форму перед тем, как она становится спиралью, но эллиптическая структура всегда предшествует спирали, если спираль вообще появляется. Спираль – это конечный продукт. Способ, посредством которого происходит рост галактики, обладает тенденцией усиливать спиралевидную форму, но эксперимент с вращающейся жидкостью демонстрирует, что при наличии необходимых условий спираль будет развиваться в любом случае. Более того, такая спираль динамически устойчива. Мы часто обнаруживаем, что галактические спирали характеризовались как неустойчивые и неотъемлемо кратковременные, но экспериментальная спираль не подтверждает эту точку зрения. Все указывает на то, что спиралевидная структура может сохраняться бесконечно, если масса и скорость вращения остаются постоянными.
Вывод, что спиралевидные рукава являются как бы постоянными характеристиками галактик, сейчас опровергается на иных основаниях, таких как в нижеприведенной цитате из учебника астрономии:
“Беда в том, что эта идея предсказывает, что рукава должны быть такими же фиксированными структурами, почти такими же старыми, как сама галактика, в то время как на самом деле они являются молодыми регионами, насчитывающими всего несколько миллионов лет”.5
Предположение, что спиралевидные рукава являются “молодыми регионами”, основывается на наличии горячих, массивных звезд, которые сейчас считаются молодыми, а также на прочности предыдущего допущения о природе процесса выработки звездной энергии. Свидетельство, развенчивающее данную гипотезу, которое будет представлено в надлежащих местах на последующих страницах, не оставляет камня на камне от этого аргумента.
Спиралевидная галактика состоит из ядра, приблизительно сферического, и системы изгибающихся рукавов, расширяющихся наружу от ядра. У более мелких объектов ядро маленькое, а рукава толстые и широко разделенные; общую структуру можно описать как петлю. По мере роста и старения галактик ядро становится более заметным, а большая скорость вынуждает рукава утончаться и навиваться теснее. В конце концов, рукава полностью исчезают, и почти сферическое ядро становится галактикой. На этой стадии форма галактики такая же, как и у самых маленьких и самых молодых галактик, достигших стабильной формы. Такие гигантские старые галактики обычно включаются в категорию эллиптических галактик. Но помещение таких абсолютно разных совокупностей в один и тот же класс просто на основании их формы сбивает с толку и не может считаться хорошей практикой. К сожалению, в данной связи используется термин “сфероидальный”. И поскольку это абсолютно неприемлемо, мы будем классифицировать самые старые и самые большие из звездных совокупностей как сфероидальные галактики.
Как указывалось в предыдущем обсуждении, главным критерием возраста галактик является размер, а форма – это вторичная характеристика, меняющаяся в непосредственной связи с размером. Конечно, следует осознавать, что условия окружения и другие факторы до некоторой степени будут влиять на ситуацию так, что имеются некоторые отклонения от обычного паттерна, но в целом, возрасты разных галактических структур совпадают с их размерами. Ход времени тоже приносит другие, наблюдаемые результаты, подтверждающие, что возрасты указываются размерами галактик. Один из таких результатов – уменьшение совокупности. В ходе эволюции каждая совокупность растет за счет своего окружения. Меньшие единицы питаются атомами, маленькими частицами и блуждающими звездами. Большие совокупности притягивают не только весь материал такого вида вблизи себя, но и любые маленькие совокупности, находящиеся в пределах достижения.
В результате такого “пожирания” количество единиц каждого размера постепенно уменьшается с возрастом. Наблюдения показывают, что существующая ситуация полностью согласуется с теоретическим ожиданием, поскольку степень изобилия противоположна следствию возраста, указанного размером и формой галактики. Гигантские сфероидальные галактики, старшие члены галактической семьи, относительно редки, спирали встречаются чаще, эллиптические галактики изобильны, а шаровые звездные скопления существуют в огромных количествах.
Верно, что наблюдаемое количество мелких эллиптических галактик (галактик выше шаровых звездных скоплений) значительно меньше, чем предсказывалось бы вследствие возраста. Но очевидно, что это результат выбора наблюдения. Если большинство галактик наблюдается на таких расстояниях, что видны лишь большие галактики, вовсе не удивительно, что количество мелких эллиптических галактик реально определяется меньше, чем должно было бы существовать согласно теории. Многие дополнительные эллиптические галактики, открытые в Локальной Группе за последние годы, увеличивающие уже высокое отношение эллипса к спирали в регионе, доступном для детального наблюдения, указывают на влияние процесса выбора.
Традиционная астрономическая теория не нуждается, но и не исключает существование большого количества карликовых галактик. Поскольку они слишком неприметны, чтобы привлечь внимание с точки зрения наблюдения, вплоть до недавнего времени их почти не замечали. Наше развитие приводит к выводу, что после шаровых звездных скоплений они являются самыми многочисленными из астрономических совокупностей. Поэтому стоит заметить, что астрономы начинают осознавать их изобилие. Например, последний (1980) комментарий позволяет предположить, что карлики “могут быть самым обычным видом галактики во вселенной”.6 Теория вселенной движения говорит, что именно так и должно быть.
Другие наблюдаемые указания возраста будут исследоваться позже, после дальнейшего установления основ; они будут просто дополнительным подтверждением. Сейчас следует заметить, что все три обсужденных критерия согласуются с тем, что наблюдаемые галактики и субгалактики можно разместить в последовательности, увязывающейся с теоретическим выводом, что в материальном секторе вселенной имеется определенный ход эволюции. Эволюция идет от рассеянных атомов и субатомных частиц, через многомолекулярные частицы пыли, облака атомов и частиц, звезды, скопления звезд, эллиптические галактики, спиралевидные галактики, до гигантских сфероидальных галактик - конечной стадии материальной фазы великого цикла вселенной. Конечно, возможно, что некоторые из перечисленных единиц на протяжении долгого периода времени окажутся неактивными с эволюционной точки зрения, вероятно за счет нехватки доступной “пищи” для роста в определенных регионах пространства, но такие единицы могут быть хронологически старше, чем некоторые совокупности более продвинутого типа. Однако подобные вариации являются просто небольшими колебаниями в четко определенном эволюционном паттерне.
“Одной из постоянных загадок, - говорит Виржиния Тримбл, - является та, почему галактики должны обладать такими массами, какими они обладают”.7 Вышеизложенное объяснение эволюции галактик демонстрирует почему. Галактики возникают как шаровые звездные скопления и растут путем захвата до тех пор, пока не достигают предельного размера, при котором их существование прекращается. Следовательно, галактики существуют в разных размерах между этими двумя пределами.
Теперь мы переходим к другому виду свидетельства, обеспечивающему дальнейшее подтверждение теории. В предыдущем обсуждении продемонстрировано, что выводы о непрерывном росте материальных совокупностей путем захвата материи из окружения обосновываются определенной корреляцией между размером, формой и относительным изобилием разных видов галактик и скоплений. Сейчас мы будем исследовать непосредственное свидетельство захватов именно такого вида, который требуется теорией. Сначала мы рассмотрим свидетельство, указывающее на наличие определенных захватов, затем свидетельство непрерывных захватов, и, наконец, свидетельство захватов, произошедших так недавно, что их следы еще видны.
Наблюдаемые положения и движения шаровых звездных скоплений обеспечивают самое изобильное свидетельство неминуемых захватов, но общее количество информации об этих скоплениях так велико, что заслуживает отдельной главы. Поэтому, захват скоплений галактиками будет обсуждаться в главе 3 в связи с общим рассмотрением роли данных объектов.
Захват галактик большими галактиками намного менее обычен, чем захват глобулярных кластеров просто потому, что кластеров намного больше.
Однако мы можем сделать вывод, что по ходу захватов каждой из шаровых звездных скоплений должно существовать несколько галактик. Это подтверждается наблюдением, что возле больших спиралей имеются “спутники”, являющиеся ничем иным как маленькими галактиками, пребывающими в гравитационной области большей совокупности и притягивающимися туда, где они постепенно могут быть поглощены. Например, спираль Андромеда обладает, по крайней мере, восемью спутниками: эллиптическими галактиками М 32, NGC 147, NGC 185 и NGC 205 и четырьмя маленькими галактиками, названными Андромедой I, II, III и IV. Галактику Млечный Путь тоже сопровождают, по крайней мере, шесть приятелей-путешественников, самыми большими из которых являются два Магеллановых Облака и эллиптические галактики в Скульпторе и Форнаксе. Выражение “по крайней мере” следует включать в двух случаях, поскольку ясно, что определены все маленькие эллиптические галактики вблизи этих двух больших спиралей.
Как суммирует ситуацию одно сообщение, карликовые галактики “собираются в кучу вокруг гигантских галактик”. Автор продолжает: “Почему так должно быть, еще не понято; но теоретики считают, что это должно говорить нам многое о том, как формируются галактики”.8 В свете информации, представленной на предыдущих страницах, очевидно, что такие наблюдения просто говорят о том, что исходные продукты подвергаются процессу консолидации в большие совокупности.
Некоторые галактические спутники не только занимают положения, требуемые теорией, что до некоторой степени подтверждают теоретические выводы, но и вносят свой вклад в свидетельство второго класса: указание, что процесс захвата уже идет полным ходом. В предварительно установленной последовательности возраст – размер – форма, так называемым “нерегулярным” галактикам не отведено отдельное место. Поскольку представляется резонным, что эти галактики, составляющие лишь небольшой процент от общего количества наблюдаемых галактик, являются просто галактиками, принадлежащими к стандартным классам, искажающим свои обычные формы под влиянием факторов, связанных с процессом захвата. Например, Большое Магелланово Облако достаточно большое, чтобы быть спиралью, и содержит высокую пропорцию звезд продвинутого типа, что является характеристикой спиралей. Тогда почему оно скорее нерегулярное, чем спираль? Самый логичный вывод – объект находится вблизи нашей собственной гигантской системы: Облако пребывает в процессе поглощения нашей большой спиралью, оно уже сильно модифицировано гравитационными силами, которые, в конце концов, прекратят его существование как отдельной единицы. Можно прийти к выводу, что когда-то Большое Облако было маленькой спиралью, и что “рудиментарная” спиралевидная структура, видимая в галактике, является на самом деле остаточной структурой.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 170; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!