Как только ни называли в Рунете недавно открытую астрономами газовую нить, соединяющую два спиральных рукава нашей галактики. И «газовый мост», и «газовое щупальце», и прочее в том же духе. Сами первооткрыватели поэтично назвали ее волной Ганготри в честь ледника Ганготри, питающего исток Ганга.
Поясним, при чем здесь великая азиатская река. В Древней Индии, как и по всему миру, люди обращали внимание на Млечный Путь – белесую полосу, пересекающую ночное небо. На языке хинди он называется Акаш Ганга – буквально «Небесный Ганг». Когда выяснилось, что эта полоса – видимый с ребра диск Галактики, название «Млечный Путь» во многих языках постепенно перекочевало на нее. То же самое произошло и в хинди, и теперь для носителей этого языка Небесный Ганг – название Галактики. Конечно, только что обнаруженная газовая нить ни в каком смысле не является истоком нашей звездной системы (да и что вообще можно понимать под истоком галактики?), но название получилось красивым.
Что же представляет собой волна Ганготри? Это газовое волокно, соединяющее рукав Наугольника с рукавом, имеющим весьма неизящное название Ближний Трехкилопарсековый. Обычно спиральные рукава поэтично называют в честь созвездий, но в 1950-х что-то в астрономическом нейминге пошло не так. Три килопарсека (почти 10 тысяч световых лет) – это расстояние от упомянутого рукава до центра Галактики. А ближний он потому, что находится по ту же сторону от центра Млечного Пути, что и Солнце. Есть еще и симметричный ему Дальний Трехкилопарсековый рукав, но по другую сторону. Он был открыт только в 2008 году. Быть заслоненным от наблюдателей центром Галактики – хороший способ оставаться незамеченным (социофобам на заметку).
Вернемся, впрочем, к волне Ганготри. Ее обнаружили благодаря… волнам. А именно, радиоволнам, которые она испускает. Источник этого излучения – молекулы угарного газа (CO). Но не надо думать, что это вещество преобладает в составе газовой нити. Преобладает там, как и почти везде во Вселенной, простейший химический элемент – водород. По оценкам специалистов, волна Ганготри на 70% состоит из молекулярного водорода (H2). Угарный газ – это просто удобный сигнализатор, испускающий радиоволны. (Молекулы водорода, вообще-то, тоже их излучают, но на другой частоте.)
Размеры и массу этой нити трудно измерить, потому что мы не знаем точного расстояния до нее. Ученые рассчитали, что ближайшая точка волны Ганготри находится в пределах от 14 до 21 тысячи световых лет от Земли. Исходя из этого, протяженность нити – не менее 8 тысяч световых лет, а масса – как минимум 9 миллионов солнц.
Это довольно скромная величина по сравнению с параметрами всей Галактики (диаметр – не менее ста тысяч световых лет, масса – сотни миллиардов солнц). Тем не менее волна Ганготри – самое крупное нарушение спирального узора Млечного Пути, известное на сегодняшний день. Это почетное звание она перехватила у обнаруженной ранее в этом году структуры длиной 3000 световых лет – первого пера нашей галактики (мы недавно писали об этом открытии, но ниже еще раз поясним, что данный термин значит).
Отношение длины волны Ганготри к ее ширине – 60:1, так что она действительно вытянута: пусть и не в ниточку, но, скажем так, в веревочку. Но эта веревочка отнюдь не прямая. Если смотреть с ребра галактического диска, она изгибается вверх-вниз, словно синусоида (хотя, конечно, не с такой идеальной регулярностью). Недаром же, в конце концов, ее назвали волной. Размах этих колебаний – примерно ± 230 световых лет. То есть они не выходят за пределы тонкого диска Галактики толщиной около тысячи световых лет. Кстати, именно в тонком диске сосредоточена большая часть звезд и почти весь газ Млечного Пути. Есть еще и охватывающий его толстый диск, который, сообразно названию, в несколько раз толще.
Что же это за внезапная синусоида посреди правильного спирального узора? Первооткрыватели считают, что волна Ганготри представляет собой либо ответвление (субрукав) рукава Наугольника, либо – и скорее всего – так называемое перо.
Перья – это протяженные облака газа и пыли, выдающиеся из спиральных рукавов под большим углом. В других галактиках такие структуры известны уже полвека. Разглядеть перья довольно сложно, поскольку они состоят из газа и пыли, а не из звезд. Вот, например, снимок галактики NGC 5194, на котором перья показаны белыми линиями. Вы бы догадались без подсказки, что в этом месте снимка есть нечто интересное? А вот въедливые астрономы, наблюдающие галактики на разных длинах волн, догадались.
Тогда, пятнадцать лет назад, ученые насчитали 45 оперившихся звездных систем. Несомненно, их гораздо больше, просто пока мы различаем оперение лишь самых близких и удобных для наблюдения галактик. Кстати, некоторые перья в других галактиках, как и волна Ганготри, соединяют между собой два спиральных рукава. По-видимому, оперенность – обычное дело для спиральных систем класса Sb, к которым относится и Млечный Путь.
Почему же тогда в нашей Галактике обнаружены только два пера, и оба – лишь в этом году? Потому что «со стороны всегда виднее». Повторим избитое сравнение: изучать собственную галактику – это как составлять карту города, не покидая его центральной площади. За домами не видно города, как за деревьями – леса.
Тем не менее астрономы упорно пробираются сквозь эти космические джунгли, по крупице составляя подробную карту нашего галактического дома. В 2014 году были обнаружены так называемые кости Млечного Пути – гигантские нити газа, тянущиеся вдоль спиральных рукавов, словно их опорный скелет. В начале 2020-го было объявлено об открытии волнообразной газовой структуры – волны Рэдклиффа. Эта волна, в отличие от Ганготри, не нарушает спирального узора, всюду оставаясь в пределах рукава Ориона. С ней, по-видимому, связана открытая в 2021 году шпора Цефея, тоже волнообразная. Шпора похожа на перо, но состоит не из газа, а из звезд.
Волна Ганготри, однако, отличается и от волны Рэдклиффа, и от шпоры Цефея. Это первая вылезающая из рукава непрерывная плотная газовая нить в Галактике, демонстрирующая вертикальные (поперек плоскости Млечного Пути) волнообразные колебания. Плотная она, конечно, только по меркам космического пространства. С точки зрения любого нормального инженера, даже самое плотное межзвездное облако – глубокий вакуум.
Что заставило волну Ганготри так изогнуться – загадка. Как, впрочем, загадка и то, откуда в галактиках вообще берутся перья, шпоры и волны. В теориях, конечно, недостатка нет. В образовании таких структур винят что угодно, от магнитных полей до массовых взрывов сверхновых. Несомненно, свой вклад в их образование внесла и старая добрая гравитация, поскольку это вообще главная сила, дирижирующая веществом в космосе.
Образование галактик – вообще очень сложный и многогранный процесс. Звезды, газ, темная материя и магнитные поля действуют друг на друга и сплетаются в затейливый узор, словно партии разных инструментов. Мы пока лишь в общих чертах представляем себе эту музыку. Но с каждым новым открытием человечество становится все ближе к тому, чтобы разобраться во всех тонкостях космических симфоний.
Текст: Анатолий Глянцев. Научная статья: The Astrophysical Journal Letters (Veena et al., 2021)
Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент с активной ссылкой на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.
Вас также могут заинтересовать статьи:
Это не заноза: что на самом деле торчит из Млечного Пути
Засушливая смута начала мегхалайского века
Не были ли у птерозавров оперенные крылья?
Комментарии: