что после млечного пути
Коллапс Млечного Пути неизбежен. Что будет, когда наша галактика сольется с другой?
Млечный Путь и Туманность Андромеды через 4,3 млрд лет сольются в одну галактику. Рассказываем, что что при этом произойдет с Солнечной системой и сверхмассивными черными дырами.
Читайте «Хайтек» в
Млечный путь и Галактика Андромеды
Слияние галактик — ключевой механизм их эволюции. Астрономы регулярно наблюдают его в доступной нам части Вселенной. Яркий пример — галактики Антенны в созвездии Ворона. Их обнаружил Уильям Гершель в 1785 году. Внутри нового объекта идет активное образование звезд из-за того, что межзвездный газ пришел в движение.
Млечный Путь и Туманность Андромеды — крупнейшие объекты Местной группы, куда входят полсотни галактик поменьше. Их разделяют 2,5 млн световых лет. Несмотря на такое большое расстояние, обе галактики гравитационно связаны друг с другом.
Млечный Путь — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звезды, видимые невооруженным глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой.
Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик, которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы).
Галактика относится к классу спиральных галактик, это означает, что у галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружен в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона.
Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тыс. парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона.
Такое расположение не дает возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики.
Кроме того, во внутренней части есть еще пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырехрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики.
Галактика Андромеды — спиральная галактика, наблюдаемая в созвездии Андромеды. Эта галактика приблизительно вдвое больше нашей галактики в диаметре, содержит в несколько раз больше звезд и удалена от нее на расстояние порядка 800 килопарсек.
Это делает ее ближайшей из крупных галактик, а также крупнейшей галактикой Местной группы, тем не менее, ее масса меньше, чем у Млечного Пути.
Звёздное население этой галактики в среднем более старое, чем в нашей галактике, и более металличное. Галактика имеет множество спутников, влияющих на ее структуру, в ее истории было множество столкновений с другими галактиками. В будущем Млечный Путь столкнется и объединится с Галактикой Андромеды.
Самое раннее сохранившееся упоминание галактики относится к 964 году нашей эры, а на сегодняшний день это одна из самых изученных галактик.
Модель столкновения галактик
Как и при всех таких столкновениях, маловероятно, что объекты вроде звезд, содержащихся в каждой галактике, действительно столкнутся друг с другом из-за малой концентрации вещества в галактиках и крайней удаленности объектов друг от друга.
К примеру, ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии примерно в 4,22 светового года от Земли, что в 277 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца.
Для сравнения: если бы Солнце было размером с монету диаметром в 2,5 сантиметра, то ближайшая монета/звезда находилась бы на расстоянии 718 км.
Исходя из расчетов, звезды и газ галактики Андромеда будут видны невооруженным глазом примерно через 3 млрд лет. В результате столкновения галактики в течение примерно 1-2 млрд лет сольются в одну гигантскую галактику. Для новообразованной галактики предлагались различные названия, к примеру, Млекомеда.
Вероятность столкновения
В данный момент точно не известно, произойдет столкновение или нет. Радиальная скорость галактики Андромеды относительно Млечного Пути может быть измерена с помощью изучения доплеровского смещения спектральных линий от звезд галактики, но поперечная скорость (или «собственное движение») не может быть прямо измерена.
Таким образом известно, что галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 120 км/с, но произойдёт ли столкновение или галактики просто разойдутся, выяснить пока нельзя.
На данный момент, наиболее точные косвенные измерения поперечной скорости показывают, что она не превышает 100 км/с. Это предполагает, что, по крайней мере, гало темной материи двух галактик столкнутся, даже если не произойдёт столкновения самих дисков.
Запущенный Европейским космическим агентством в 2013 году космический телескоп Gaia уточнил местоположения звезд галактики Андромеды для уточнения поперечной скорости.
Фрэнк Саммерс из Научного института космического телескопа создал компьютерную визуализацию предстоящего события, основанную на исследовании профессора Криса Мигоса из Case Western Reserve University и Ларса Хернквиста из Гарвардского университета.
Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сольется с Туманностью Андромеды. По другим расчетам, галактики столкнутся по касательной через 4,7 млрд лет.
Такие столкновения — относительно обыкновенное явление: туманность Андромеды, к примеру, столкнулась в прошлом, по крайней мере, с одной карликовой галактикой, как и наша галактика.
Возможные последствия столкновения для Солнечной системы
Проявления этого столкновения будут происходить крайне медленно и могут быть вообще не замечены с Земли невооруженным глазом. Вероятность какого-либо непосредственного воздействия на Солнце и планеты мала.
Но, с другой стороны, не исключено, что во время столкновения Солнечная система силами гравитации будет целиком выброшена из новой галактики и станет странствующим межгалактическим объектом.
Это не вызовет негативных последствий для нашей системы, если не считать постепенного исчезновения красивого звездного неба. От межгалактической радиации, возможно, сможет защитить нас магнитосфера Солнца.
Вероятность вылета из диска Млечного Пути во время первого этапа столкновения сегодня оценивается в 12%, а вероятность захвата Андромедой в 3%.
К тому времени гораздо большее значение для жизни на Земле будет иметь эволюция Солнца и последующее превращение его в красного гиганта через 5-6 млрд лет.
Новые исследования предполагаемого слияния
Недавно ученые из Италии провели новое моделирование слияния Млечного Пути и Туманности Андромеды, уточнив их параметры. Как отмечают авторы, результат очень сильно зависит от массы невидимой части галактик — гало.
Считается, что оно состоит из темной материи, недоступной для наших приборов. Размеры гало неизвестны, из-за чего сложно определить массу галактик. Разброс значений — 21-73 размера галактического диска.
Неизвестно даже, где точно кончаются Млечный Путь и Андромеда, пересекаются ли их гало. На итог также влияют скорости собственного движения галактик и плотность межгалактической среды, в которой они летят.
По прогнозам авторов галактики сблизятся через 4,3 млрд лет и еще спустя 10 млрд лет начнут сливаться. Это дольше, чем по предыдущим расчетам.
К тому времени Солнце уже превратится в красный гигант, испепелит ближайшие планеты и погаснет. Землянам придется спасаться на окраинных планетах-гигантах, но гибель своей Галактики они смогут наблюдать.
Что касается сверхмассивных черных дыр, то сперва они будут кружиться по спирали во внутренней части Милкомеды, и только через 16,6 млрд лет сольются.
Из-за гигантской массы объектов произойдет мощный выброс гравитационного излучения. Волны от этого события смогут зафиксировать мощные интерферометры типа наземного будущего SKA или космического LISA.
Столкновение Андромеды и Млечного Пути уже началось. Почему так рано?
Если бы Андромеда достаточно подсвечивалась, вы бы увидели ее на Земле уже сейчас
Столкновение Млечного Пути с галактикой Андромеды
Причина, по которой столкновение происходит на несколько миллиардов лет раньше запланированного срока, заключается в том, что галактика Андромеды намного больше, чем кажется. Яркий звездный диск этой галактики имеет диаметр около 120 000 световых лет, что немного больше Млечного Пути. В последние годы исследования Андромеды с использованием гигантских телескопов выявили обширную популяцию звезд, в результате чего ее общий диаметр увеличился примерно до 200 000 световых лет. Однако это ничто по сравнению с последним исследованием.
Николас Ленер из Университета Нотр-Дам и его коллеги определили, что гало Андромеды — ее внешняя оболочка из тонкого горячего газа, похожая на «галактическую атмосферу» — удалено на 2 миллиона световых лет от ее центра. Команда проекта AMIGA также выявила, что оболочка разделена на два слоя: внутренний, где бушуют взрывы сверхновых, и внешний, который намного более спокойный.
Галактика Млечный Путь очень похожа на Андромеду по размеру и структуре, об этом стало известно не так давно. Значит и гало Млечного Пути схоже с таковым у Андромеды. Андромеда находится в 2,5 миллионах световых лет от Млечного Пути. И если у каждой из этих галактик есть ореол, простирающийся на 1-2 миллиона световых лет во всех направлениях, то их соприкосновение уже началось.
Как выглядит галактика Андромеды?
Если бы вы могли полностью рассмотреть галактику Андромеды, она бы показалась в небе невероятно большой. Диск галактики заметен невооруженным глазом как нечеткое пятно шириной примерно как половина нашей Луны. На изображениях с длинной выдержкой, сделанных с помощью телескопов, видны слабые внешние спиральные рукава, которые значительно увеличиваются в размерах.
А вот гало Андромеды не видно даже в самый большой телескоп. Однако за счет того, что квазары своим свечением «подсвечивают» его сзади, ученые смогли исследовать эту область.
Используя свет 43 далеких квазаров, ядер галактик и одних из самых ярких космических объектов во Вселенной, астрономы смогли нанести на карту огромное гало, которое окружает галактику Андромеды
Если бы ваши глаза могли различить рассеянное свечение этого горячего газа, бурлящего вокруг Андромеды, вы бы увидели, что эта галактика уже занимает треть нашего неба.
Подпишитесь на нас в Яндекс.Дзен, чтобы не пропустить столкновение галактик.
Как увидеть другую галактику?
Человеческая интуиция подсказывает, что далекие астрономические объекты должны казаться на небе меньше, чем близлежащие объекты. Но интуиция, как правило, не лучший помощник при работе с незнакомыми масштабами и структурами далекой Вселенной. В нашей Солнечной системе только Солнце, Луна и случайные кометы имеют ярко выраженный размер, который можно разглядеть невооруженным глазом. Планеты же — это просто точки.
Но если продвинуться еще дальше, все начнет меняться. По мере увеличения расстояния масштаб объектов увеличивается еще быстрее, поэтому они кажутся намного больше.
Эта закономерность продолжается по мере удаления от Земли. Ближайшее крупное скопление галактик — скопление Девы, содержащее около 1 500 галактик; оно настолько велико, что заполняет все созвездие, в честь которого названо. Скопление Девы является частью более крупного, Сверхскопления Девы, которое включает в себя наш Млечный Путь. Сверхскопление Девы, в свою очередь, является подмножеством еще большего сверхскопления под названием Ланиакея, одной из крупнейших структур в известной Вселенной.
Возьмем, к примеру, недавнюю комету NEOWISE, которую можно было наблюдать с Земли. Твердая часть кометы крошечная, не более 5 километров в ширину, как же мы ее увидели? Дело в том, что газ и пыль, которые «выкипели» из кометы и образовали ее общий след в окружающей среде — распространились в миллион раз дальше.
Пылевые и ионные хвосты кометы NEOWISE были легко видны с Земли, хотя сама комета была настолько маленькой, что даже космический телескоп Хаббл не смог ее увидеть
Что будет с Землей после столкновения галактик?
В нынешнем виде столкновение Млечного Пути и Андромеды не представляет для нас никакой опасности. Но что будет, когда галактики сблизятся максимально? Обе галактики будут притягиваться друг к другу до тех пор, пока черные дыры, находящиеся в их центрах, в конечном итоге сольются в одну. Как только это произойдет, наша Солнечная система станет частью совершенно другой галактики – эллиптической.
В настоящий момент галактика Андромеды движется в сторону Млечного Пути со скоростью 400 000 километров в час. При такой скорости земной шар можно облететь всего за 6 минут.
Эксперты считают, что, несмотря на столь масштабное событие, Земля все-таки выживет. Вместе с остальной Солнечной системой. Ученые предполагают, что наша планета практически не пострадает от этого межгалактического коллапса, так как обе галактики имеют очень много свободного пространства. Тем не менее с Земли наблюдать за событием будет очень интересно.
Если, конечно, жизнь к тому моменту на ней еще сохранится. А то к этому времени Солнце уже может поглотить Землю.
Что после млечного пути
Млечный Путь и Туманность Андромеды – самые крупные из 40 с небольшим галактик, образующих нашу локальную группу.
Локальная группа галактик объединяется силами гравитации, и поэтому их ожидает не разлет, а постепенное слияние.
Слияние галактик Млечного пути и Андромеды (образно)
Как установили астрономы, 4,7 миллиарда лет назад, когда только образовалось наше Солнце, Андромеду и Млечный путь разделяла дистанция в 4,2 млн. световых лет, а к настоящему времени она уменьшилась до 2,5-2,6 млн. световых лет, причем скорость сближения постоянно возрастает.
Ещё в 1912 году американский астроном Весто Слайфер, на основе анализа доплеровского смещения спектральных линий звезд, установил, что Андромеда двигается по направлению к Солнцу со скоростью около 300 км/с.
К середине XX века выяснилось, что большая скорость сближения Андромеды с Солнечной системой в основном связана с орбитальным движением самой Солнечной системы вокруг центра Галактики со скоростью примерно 225 км/с, направленной приблизительно в сторону Андромеды.
По уточненным оценкам, скорость сближения собственно галактик – Млечного Пути и Андромеды составляет 110-120 км/с. Причем, проведенные в период 2002-2010 гг. с помощью космического телескопа «Хаббл» измерения, показали, что Андромеда приближается к нам почти по прямой и «столкновение» галактик почти неизбежно.
Говоря «столкновение», надо понимать, что физическое столкновение объектов вроде звезд из-за малой концентрации вещества в галактиках и крайней удалённости объектов друг от друга маловероятно.
К примеру, ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии примерно в 4,22 светового года от Земли, что в 270 000 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Для сравнения: если бы Солнце было размером с монету диаметром в 2,5 сантиметра, то ближайшая монета/звезда находилась бы на расстоянии 718 километров.
Учеными прогнозируется, что через 4 млрд лет вначале пересекутся гало галактик, что усилит их взаимное гравитационное притяжение, и спустя еще 2-3 млрд лет эти две звездные системы окончательно сольются в единый конгломерат, которому уже придумали название «Млекомеда» (Milkomeda), составленное из бытового названия нашей Галактики – Млечный Путь (Milky Way) и «Андромеда».
Исходя из расчетов, звёзды и газ галактики Андромеда станут видны невооружённым глазом с Земли примерно через три миллиарда лет.
«Сегодня галактика Андромеды с Земли выглядит как маленький нечеткий объект. Астрономы впервые рассмотрели его более тысячи лет назад», – говорит Роланд ван дер Марель из Научного института космического телескопа в Балтиморе. «Мало что занимает людей больше, чем вопросы, связанные с космосом. И мы можем предсказать, что этот маленький нечеткий объект в один прекрасный день может поглотить наше Солнце и всю Солнечную систему», – добавляет астроном.
В результате слияния галактик будет образовано гигантское скопление звезд, хаотически роящихся вокруг общего центра. В центре же возникнет система из двух сверхмассивных черных дыр, в которые превратятся бывшие центры двух галактик. Они станут все более активно поглощать материю, которая, разгоняясь вблизи черных дыр, станет испускать мощные гамма-лучи. Кроме того, рядом с черными дырами сформируются мощные джеты – релятивистские струи материи, выбрасываемой с их полюсов. В местах столкновения джетов и газопылевых облаков возникнут яркие скопления молодых массивных звезд.
Какая же участь ожидает Солнечную систему при слиянии галактик?
По оценкам ученых, вероятность того, что в процессе этого слияния наше Солнце будет выброшено в межзвездное пространство, составляет 12 процентов. Но не исключено и то, что Солнечная система будет полностью захвачена Туманностью Андромеды – вероятность этого равна трем процентам.
Однако наиболее вероятен следующий сценарий: Солнечная система будет выброшена на периферию новой галактики, в область окружающего ее диффузного газового облака – гало. При этом она будет находиться на достаточно безопасном расстоянии – не менее 100 тысяч световых лет – от галактического центра.
Следует однако иметь в виду, что ко времени завершения слияния галактик
гораздо большее значение для жизни на Земле, чем все упомянутые выше сценарии, будет иметь эволюция нашего Солнца и последующее превращение его в красный гигант через 5-6 миллиардов лет.
Ученые, основываясь на наблюдениях, предполагают, что небольшой спутник Андромеды – Галактика Треугольника (М33) – также будет вовлечена в процесс слияния. Через 3-4 млрд лет после слияния Андромеды и Млечного Пути галактика М33 столкнётся с новообразованием («Млекомедой») и, вероятно, сольётся с ним по тому же сценарию.
Создано «генеалогическое древо» Млечного пути. Как галактики поглощали друг друга 10 млрд лет?
Млечный путь сталкивался и сливался со множеством других галактик на протяжении 10 млрд лет. Ученые, проанализировав шаровые скопления, смогли составить «генеалогическое древо» нашей галактики.
Читайте «Хайтек» в
Что мы знаем о Млечном пути?
Млечный путь — это галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звезды, видимые невооруженным глазом.
Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик, которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы).
Диаметр Галактики составляет около 30 тыс. парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине порядка 1 000 световых лет. После статистического анализа данных исследований, проведенных в рамках миссий APOGEE и LAMOST, ученые из Канарского института астрофизики пришли к выводу, что диаметр диска Млечного пути составляет около 200 000 световых лет.
Галактика содержит, по современной оценке, от 200 до 400 млрд звезд. Их основная масса расположена в форме плоского диска. В Галактике Млечный путь также находится от 25 до 100 млрд коричневых карликов.
Большая часть массы Галактики содержится не в звездах и межзвездном газе, а в несветящемся гало из темной материи, поэтому точное определение массы Млечного пути весьма затруднено. По состоянию на январь 2009 года, масса Галактики оценивалась в 3⋅10 12 масс Солнца, или 6⋅10 42 кг. Оценка, опубликованная в мае 2016 года астрофизиками из Канады, определила массу Галактики всего в 7⋅10 11 масс Солнца.
В 2019 году, объединив новые данные миссий Gaia и Hubble, астрономы определили, что масса Млечного Пути, в радиусе 129 000 световых лет от центра Галактики, составляет около 1,5⋅10 12 масс Солнца.
История Галактики
Астрономы, производившие замеры движения 30 тыс. звезд в галактике Млечный путь, обнаружили, что около 10 млрд лет назад Млечный путь слился с крупной галактикой Гайя-Энцелад (Gaia-Enceladus), что привело к образованию толстого диска и придало ему надутую форму. По размерам Гайя-Энцелад была в 10 раз меньше современного Млечного пути, но в момент катаклизма соотношение было 1 к 4, так как Млечный путь был тогда намного меньше. По массе Гайя-Энцелад была немного более массивной, чем современное Малое Магелланово Облако.
По расчётам ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде (США), 1 млрд лет назад карликовая галактика в Киле, Карликовая галактика в созвездии Печь и еще несколько ультраслабых карликовых галактик были спутниками Большого Магелланова Облака, а не Млечного пути.
Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками, в том числе со столь крупной, как галактика Андромеды, однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости внегалактических объектов.
Как меняет наши знания «генеалогическое древо»?
Ученые решили по кусочкам воссоздать процесс того, как Млечный путь сливался с другими галактиками на протяжении 10 млрд лет: анализ плотных звездных скоплений, вращающихся вокруг галактики, дал наиболее полную историю их слияния.
Когда одна галактика поглощает другую, плотные скопления звезд сохраняют частичную независимость, превращаясь в шаровые скопления. Шаровые скопления вращаются вокруг одного объекта и долгое время остаются неизменными.
Многие шаровые звездные скопления часто называют «окаменелостями» ранней Вселенной. Все звезды в нем могли образовываться одновременно, а в качестве сырья они использовали одно и то же газовое облако.
В зависимости от возраста, орбитального пути и содержания металла шаровые скопления делятся на пять групп, помимо тех, которые, как предполагалось, изначально образовались вместе с Млечным путем.
Четыре из этих скоплений соответствуют известным галактикам-прародителям:
Используя данные космического телескопа Gaia, команда сгруппировала шаровые скопления на основе их орбитального движения. Скопления, имеющие похожие орбиты в Млечном пути, произошли из одной и той же галактики. В какой-то момент эти древние галактики слились с нашей.
Каждая из пяти описанных протогалактик имела массу как минимум в 60 млн раз больше массы Солнца. Авторы считают, что было захвачено не менее десяти галактик с массой более 4,5 млн солнечных масс.
Что будет с Млечный путем в будущем?
Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сам будет поглощен Туманностью Андромеды. По другим расчетам, галактики столкнутся по касательной через 4,5 млрд лет.
По расчетам ученых из Института вычислительной космологии Даремского университета, Большое Магелланово облако, которое сейчас отдаляется от Млечного пути, примерно через 1 млрд лет развернется и направится к центру нашей Галактики, где в течение примерно 1,5 млрд лет будет происходить их слияние. При этом центральный объект нашей Галактики Стрелец А* увеличится в размерах в 10 раз. В результате столкновения через 2 млрд лет Солнечная система может быть вытолкнута из нашей галактики в межгалактическое пространство.
На космических задворках: есть ли жизнь на краю Галактики
Выбор между центром и окраинами волнует не только жителей мегаполисов, но и астрономов, размышляющих о жизни во Вселенной. Многие считают, что на пустынных задворках Млечного Пути практически невозможно возникновение органических веществ, а значит, и жизни. Но неожиданное открытие органики в этом регионе космоса позволяет надеяться, что жизнь возможна чуть ли не во всей Галактике.
Взгляд со стороны
Обитатель другой галактики, разглядывающий Млечный Путь в телескоп, увидел бы огромный диск, состоящий из нескольких спиральных рукавов. Здесь сосредоточено 80% звезд, включая Солнце, и почти весь межзвездный газ, из которого рождаются новые светила. Этот космический блин окружен разреженной сферой, состоящей из прохладных и очень древних звезд, немногим младше самой Галактики. Наконец, все это погружено в шарообразное облако невидимой темной материи.
Теснее всего светила расположены в центре диска Млечного Пути. При движении от центра спирали к окраинам звезды встречаются все реже и реже. Диск не имеет четкой внешней границы, поэтому ему трудно приписать точный радиус. Чаще всего эксперты называют цифру в 50 000 световых лет. Но, согласно исследованиям последних лет, отдельные звезды встречаются и вдвое дальше от центра диска Галактики. Так же, как звезды, распределен и межзвездный газ, из которого светила возникают и в который частично превращаются после смерти.
Разные поколения
Где в огромном Млечном Пути можно встретить обитаемую планету? Очевидно, лишь там, где есть химические элементы, из которых состоят землеподобные миры и живые организмы.
Основа всех биологических молекул — это водород, углерод, азот, кислород, фосфор и сера. А 98% массы Земли приходится на кислород, кремний, алюминий, магний, кальций и железо. Из всех названных элементов повсеместно во Вселенной распространен только водород. Дело в том, что сразу после Большого взрыва образовались только простейшие и самые легкие химические элементы: водород и гелий, да еще ничтожное количество лития, бериллия и бора. Все остальные ячейки таблицы Менделеева были заполнены благодаря звездам. В их термоядерных топках легкие атомные ядра сливаются, образуя более сложные и тяжелые. Так образуются все элементы вплоть до железа. Еще более тяжелые ядра формируются во взрывах сверхновых и некоторых других процессах, связанных со звездами.
Элементы тяжелее гелия составляли менее 2% облака, из которого примерно 5 млрд лет назад образовалось Солнце и его планеты, включая Землю. Но и такое количество было достигнуто не сразу. Считается, что Солнце — звезда третьего поколения. То есть вещество, из которого образовалось наше светило, к тому моменту уже дважды побывало в составе звезд, обогащавших его «биологическими» и «геологическими» элементами таблицы Менделеева. Эти звезды умерли, частично превратившись в межзвездный газ. Последний стал материалом, из которого образовались новые светила.
Линия жизни
Понятно, что этот круговорот быстрее совершается там, где больше звезд и межзвездного газа. Именно поэтому едва ли стоит искать обитаемые миры в сферической составляющей Млечного Пути, где газа практически нет и новые звезды просто не рождаются. Эта сфера населена старыми звездами второго поколения, в составе которых элементы тяжелее гелия составляют лишь десятые доли процента. А значит, и их планеты, скорее всего, представляют собой одни только безжизненные водородно-гелиевые гиганты вроде Юпитера.
Скалистые миры, похожие на Землю, должны рождаться в рукавах звездной спирали — в диске Млечного Пути, где находимся и мы сами. Но и там не везде подходящие условия, многие эксперты уверены, что окраины диска совершенно необитаемы. Ведь там межзвездного газа совсем мало и звезды, вырабатывающие «элементы жизни», образуются редко.
С другой стороны, центральные области Галактики — тоже не самое уютное место. Там газа так много, что из него часто образуются массивные светила, в конце жизни взрывающиеся как сверхновые. Подобный катаклизм может уничтожить жизнь на планетах не только самой взорвавшейся звезды, но и ее ближайших соседей. А в самом центре Млечного Пути хозяйничает сверхмассивная черная дыра, чья бурная деятельность не обещает спокойной жизни ни в прямом, ни в переносном смысле.
Получается, что пригодная для зарождения живого область Галактики образует широкое кольцо вокруг центра. В его пределах губительные сверхновые встречаются уже довольно редко, а нужных химических элементов все еще достаточно много. Эта космическая средняя полоса известна как галактическая зона обитаемости.
Общепринятых границ этой Ойкумены не существует. По некоторым оценкам, внутренний радиус «кольца жизни» составляет 6–7 000 световых лет, а внешний — 25–30 000. Даже при консервативной оценке радиуса диска Млечного Пути в 50 000 световых лет получается, что не менее половины Галактики не пригодно для обитания. К слову, Земля находится почти на границе «жилых районов».
«Ученые давно интересуются распространенностью органической химии в нашей галактике, и всегда считалось, что не так уж далеко за Солнцем (если смотреть из центра Галактики — Forbes) нам [уже] не встретится много органических молекул, — комментирует соавтор нового исследования Лилия Келемей из Университета Аризоны. — Широко распространено предположение, что на окраинах нашей галактики просто нет химических веществ, необходимых для образования органики».
Жизнь на задворках
Однако Келемей и еe коллеги опровергли эту пессимистическую гипотезу с помощью наблюдений. Используя радиотелескоп, они обследовали 20 облаков межзвeздного газа, расположенных в самом внешнем спиральном рукаве Галактики — рукаве Лебедя. Эти сгустки материи расположены на расстоянии от 42 до 77 000 световых лет от центра Млечного Пути, то есть на его окраинах. Тем не менее во всех 20 облаках был обнаружен метиловый спирт. Это органическое вещество излучает радиоволны на строго определенной частоте, и его сигнал невозможно ни с чем спутать. Ученые сообщили об этом открытии на 238-й конференции Американского астрономического общества.
Само по себе обнаружение метанола в космосе — далеко не новость. Но еще никогда он не фиксировался так далеко от центра Млечного Пути, в зоне, где само существование органических веществ считалось невозможным из-за нехватки нужного «сырья».
Конечно, органика — еще далеко не жизнь. Но даже простейшие органические соединения состоят из «биологических» химических элементов. Так, молекула вышеупомянутого метанола (CH3OH) построена из атомов водорода, углерода и кислорода. Там, где есть кислород, скорее всего найдется и более легкий элемент азот. Вместе они составят уже две трети «большой биохимической шестерки». Присутствуют ли на окраинах Галактики фосфор и сера, только предстоит выяснить.
Впрочем, для развития биосферы необходима еще и похожая на Землю планета, а такие миры состоят из «геологических» элементов от кремния до железа. Их наличие в нужном количестве на задворках Млечного Пути, среди старых и бедных тяжелыми элементами звезд, по-прежнему вызывает сомнения. Впрочем, недавнее открытие землеподобной планеты у одной из самых древних звезд Галактики внушает осторожный оптимизм. Возможно, жизнь — куда более распространенное явление, чем мы себе представляем.