"Уже багато років однією з головних таємниць Всесвіту є наявність в ній загадкової" темної матерії ", яка виявляє свою присутність тільки завдяки гравітаційному впливу на видимі об'єкти. З аналізу багатьох експериментальних даних слід: Всесвіт приховує від наших очей майже всю свою масу, залишаючи видимою для приладів спостерігачів лише близько однієї сотої частки речовини, що бере участь в її русі. ".

Приблизно так звучать вихідні заклинання на тему "темної" матерії. Самі "багато експериментальні дані" ретельно не публікуються. Це не досконалий секрет, автори розраховують на наївну неуважність читачів. Легко з'ясовується, що "експериментальні" дані - благе побажання і, в кращому випадку, мова може йти лише про "темноматеріальной" трактуванні деяких спостережних даних. Тому варто звернутися до цих наглядовою даними. Оскільки питання в найбільшій мірі відноситься до динаміки галактик, розглянемо саме їх. Що таке галактики? Звернемося до фотографії №1.

Фотографія №1.

Галактика Вир (NGC 5194, M51) типу Sc у сузір'ї Гончих Псів

Що бачать фахівці-астрономи вони написали в своєму коментарі, а філософ бачить в ній пристойного розміру гравітаційну лійку, космологічний "пилосос", що втягує в себе матерію з навколишнього простору і нічого більше. З самими даними спостережень галактичних масштабів є серйозна проблема. Просторово-часова динаміка таких об'єктів полягає в тому, що для отримання динамічної моделі інтервал між окремими стоп-кадрами повинен бути близько сотні тисячоліть і більш. Щоб простежити розвиток окремої середньо-стандартної галактики, її перші знімки повинні були бути зроблені ще динозаврами, але пред'являти до них з цього приводу будь-які претензії запізно. Людська цивілізація ще якось може впоратися зі спостереженням динаміки утворень, типу темної плями Юпітера, а для галактик вона ще занадто молода і зелена. Все наявне фотографічне безліч є фактично фрагментами одного єдиного кадру "галактичної натовпу", за яким і потрібно описати життя середньо-статистичної галактики від народження до заходу. Іншими словами, по відношенню до галактик єдине, що наглядово доступно - це поточна статика. Про галактичної динаміці складати твердження можна тільки в умовному способі, спираючись на спостережну статику і відомі фізичні взаємодії, домінуючі в галактичних масштабах.

Звичайно, в такій грандіозній системі, як галактика, проявляються всі відомі взаємодії, але домінуючим, формо-визначальним є, безумовно, гравітація. Популярність домінуючого взаємодії дозволяє робити в деякій мірі обгрунтовані прогнози-затвердження щодо галактик і без спостережної динаміки. До нього слід було б додати тільки галактичне магнітне поле.

Хай вибачать нас справжні фізики, але для гравітаційної взаємодії галактичних масштабів в першому наближенні ми не будемо виходити за межі ньютонівської теорії тяжіння і будемо вважати його знакоположітельним, пропорційним твору взаємодіючих мас і обернено пропорційним квадрату відстані між ними.

З такої позиції народження галактики може бути гравітаційної конденсацією спочатку якось рівномірно-довільно розподіленого в просторі матеріальної області. Оскільки основна маса матерії Всесвіту представлена ​​позитивно зарядженими масивними протонами і негативно зарядженими, але на три порядки більше легкими електронами, то будь-яка їх гравітаційна конденсація внесе елемент спрямованої упорядкованості в спочатку хаотичний рух цих частинок, що є прояв електричних струмів, відповідно, виникнення магнітного поля. Гравітаційна диференціація в поєднанні з законами инерциального руху і вморожених в матерію магнітним полем зумовлюють вигляд свіжоспечених галактик. Це повинні бути компактні освіти з досить слабо вираженою структурою та елементами вихровий конденсації. Більшість молодих галактик такими і є.

фотографія №2

Галактика Місцевої групи, NGC 6822
Пояснення: Галактика NGC 6822 лежить досить близько, щоб можна було дозволити її на окремі зірки, однак її видалення (близько 1,8 млн. Світлових років) дозволяє побачити тільки найяскравіші з них навіть за допомогою телескопа такої потужності, як ААТ. Вона, здається, не має симетричного будови і класифікується як неправильна галактика. На одному кінці сяючого "стрижня" видно кілька хмар газу, що світиться, а на іншому - яскраві блакитні зірки, які відійшли і як би намагаються утворити структуру з першими ознаками спірального рукава. NGC 6822 - одна з найближчих до нас галактик; вона входить в невелике скупчення, зване Місцевої групою, до якого належить і наш Чумацький Шлях.

Подальша доля юної галактики зумовлюється двома параметрами - наявністю сусідів і наявністю матерії в навколишньому просторі. Більшість галактик сконцентровано в скупченнях, в яких відстані між галактиками виявляються відносно невеликі в порівнянні з їх розмірами. Тому зіткнення між галактиками - далеко не рідкість і результат зіткнення сильно залежить від співвідношення мас зіштовхуються систем. На цьому питанні зупинимося пізніше, а ось тема міжгалактичної матерії заслуговує на особливу увагу.

1. Спостерігається частина Всесвіту має ненульову середню щільність речовини, за різними оцінками близько 10-29 - 10-30 г / см3 або ρ r ≈ 10-38 -10-39 кг / м3, і традиційний підхід вимагає обов'язкової освіти на її місці « реальної чорної максі-діри »кінцевих розмірів:

Rr = 2 gMr / c 2

Беручи округлено Mr = ρ r * 4 / 3π Rr 3 ≈4ρ r Rr 3 отримаємо:

Rr = 2 gMr / c 2 ≈8 g ρ r Rr 3 / c 2

Звідки

c 2 = 8 g ρ r Rr 2

або

c 2/8 g ρ r = Rr 2

Rr = c / (8 g ρ r) 0,5

З огляду на, що: g ≈6,7 * 10-11 Hm 2 / kg 2 отримаємо

Rr = 3 * 108 / (8 * 6,7 * 10-11 * 10-39) 0,5 ≈4 * +1032 (м)

З огляду на, що світловий рік приблизно дорівнює 0,9 * 1016 м, отримаємо Rr ~ 1016 світлових років - щось, досить близьке до добре знайомого. Бентежить одне - розрахунковий радіус чорної максі-діри «Вселенської» щільності приблизно того ж порядку, що і спостерігається частина Всесвіту, однак у цій спостерігається частини, немає навіть натяку на колапс або сингулярне стан матерії в ній, швидше навпаки. Що скасовує рішення Шварцшильда? Відповідь на питання дав ще А. Ейнштейн введенням космологічного члена і розвинув Е.Б. Глінер ( http://www.ufn.ru/ufn02/ufn02_2/Russian/r022e.pdf ) В понятті вакуумоподобной середовища. Поняття виявилося не "модною" новинкою, а наріжним каменем сучасної космології, без якого пояснити спостережувані особливості Всесвіту неможливо.

Всесвіт виявляється в цілому гравітаційно нейтральної, в ній позитивний гравітаційний заряд матерії скомпенсований негативним антигравітаційним зарядом "порожнього простору", що блискуче відповідає ідеї Я.Б. Зельдович: "ЧИ ОСВІТА ВСЕСВІТУ З НІЧОГО". Всесвіт необхідно утворює пористу структуру, в якій гігантські області вакууму обмежені "матеріальними плівками". Природно, большевзривной ідеї в реальному Всесвіту місця не залишається.

2. Космологічний матеріально-енергетичний баланс для стаціонарного Всесвіту представляє безперечний інтерес і до відкриття явища червоного зсуву він був серйозно ускладнений. Постійне односпрямоване перетворення речовини в енергію, в чому можна на власні очі переконатися, гріючись під променями нашої, дуже рядовий галактичної зірки з красивою назвою Сонце, не залишав від цієї ідеї стаціонарності каменя на камені, неминуче ведучи до "теплової смерті" Всесвіту. Червоний зсув, що не доплеровській характер якого доведений (див. закон Хаббла ), Відновлює рівновагу. Взаємодія фотонів з вакуумоподобной середовищем, що веде до передачі їй частини енергії фотона і його відповідному "почервоніння", дає "вакуумним бульбашок" необхідну енергію для народження, відповідно до властивостей вакуумоподобной середовища, цілком матеріальних пар елементарних частинок, наслідком чого є той самий давно вивчається "вітер" космічних частинок, спрямований з центру "порожнечі" до матеріальних "стінок" з скупчень галактик. Хотілося б відразу звернути увагу, що за самим принципом свого утворення ця матерія завжди "молода" і іонізована. Однак її кількість здійснює лише макрокомпенсацію витрати матерії на випромінювання і відносно не велике. Основу матеріального кругообігу складають наявні "старі" матеріальні ресурси.

3. Хотілося б відразу звернути увагу на фундаментальне відмінність основного, плазмового стану матерії Всесвіту від повсякденно спостережуваного нами на Землі електрично нейтрального. Будь-яке впорядкований рух плазми, незалежно від причин його викликали, є не тільки переміщення мас речовини, але і впорядкований рух електричних зарядів, тобто електричні струми з відповідним виникненням навколо них магнітних полів. Хотілося б також нагадати тривіальну істину, що два сонаправленнимі струму взаємно притягуються, а два протівонаправленних - відштовхуються. Хотілося б також нагадати, що електромагнітне взаємодія на багато порядків більше гравітаційного. Без цього зрозуміти матеріальну динаміку галактик вкрай складно.

Отже, розглянемо сценарій, коли на протогаллактіку надходить досить стандартна міжгалактична матерія у формі газу з деяким ступенем іонізації. Особливої ​​ролі початкова ступінь іонізації не грає, падаючий газ в будь-якому випадку буде розігріватися і іонізуватися кінетично. Відповідно до законів електродинаміки спрямований рух іонізованої матерії створить просторові струми, що неминуче призведе до виникнення пов'язаного з ними магнітного поля. Енергія гравітаціонногго взаємодії іонізованих газових мас буде "перекачуватися" в енергію магнітного поля. Це магнітне поле буде виконувати кілька функцій: воно буде стискати сонаправленнимі газо-плазмові маси в джгут, воно буде розсовувати, відштовхувати протівонаправленних газо-плазмові маси. З огляду на співвідношення сил взаємодії гравітації і електромагнетизму, неважко зробити висновок, що магнітна конденсація буде істотно ефективніше гравітаційної. В результаті і повинні бути сформовані два протівонаправленних джгута матерії, в яких за рахунок магнітної конденсації створюються умови активного зореутворення не тільки в тяжіє центрі, а й далеко на периферії. Гравітаційно-електромагнітне взаємодія джгутів призводить до створення результуючого гравітаційного і магнітного поля галактики. Чим багатше галактика газом, тим виразніше прояв магнітодинамічних ефектів.

фотографія №3

Спіральна галактика типу Sb, NGC 4622
Пояснення: Спіральна галактика типу Sb у сузір'ї Центавра, NGC 4622. Входить в скупчення галактик Центавра. У цій галактики дивно рівні і тонкі спіральні рукави з мільйонами яскравих молодих зірок. Вона віддалена від нас на відстань 200 млн. Світлових років.

Зворотне витікання матерії від галактичного ядра дасть дзеркальне відображення. Відповідно повинні відрізнятися праве і ліве закручування спіралей. Самі, що утворюються в рукавах зірки, є обертовими плазмовими кулями, грубо кажучи струмовими соленоїдами, в силу цього володіють власними магнітними полями, тому було б дивно, якби їх утворення (орієнтація) і внутрігалактіческой рух цілком і повністю зумовлений тільки гравітаційним полем і не залежало від магнітного поля галактики. З іншого боку щодо розмірів галактики самі зірки є точковими об'єктами з точковими магнітними полями. нездатними, на відміну від галактичного іонізованого газу, підтримувати відчутне галактичне магнітне поле.

Вичерпання в основному зовнішнього газового матеріального джерела призводить до швидкого витраті внутрішніх газових резервів на зореутворення, тобто до зникнення основного джерела галактичного магнітного поля. В результаті Магнітодинамічний структура матерії галактики розпадається і галактика з спіральної поступово перетворюється в еліптичну.

фотографія №4

М104, Галактика "Сомбреро", NGC 4594
Пояснення: Галактика "Сомбреро", NGC 4594. Галактика NGC 4594 (М 101), віддалена від нас на відстань більше 24 млн. Світлових років, з'являється на небі в сузір'ї Діви. Центральне сфероидной зоряне хмару, що має помаранчевий колір, характерний для старого населення, оточене сяючим хмарою пилу поперчніком майже в 50000 світлових років. Крім того, вдається вирішити деякі кульові скупчення, що потрапили в цей стоп-кадр, що здійснюють свій шлях по орбіті через гало галактики, що займає багато мільйонів років.

Наявність еліптичних галактик є найкращим аргументом проти таких пояснень галактичних структур, як теорія хвиль щільності.

Все це є необхідним передмовою для розгляду основної теми - темної матерії. Ось як оцінює темноматеріальний питання доктор фізико-математичних наук, професор, зав. кафедрою астрофізики і зоряної астрономії фізичного факультету МДУ Анатолій Михайлович Черепащук ( http://www.pereplet.ru/cgi/soros/readdb.cgi?f=ST460 ):

До останнього часу було очевидно, що про 9/10 матерії у Всесвіті ми нічого не знаємо, оскільки вона, крім гравітаційної взаємодії, ніяк не проявляє себе. Дедалі більшу кількість спостережних даних свідчило про те, що якась загадкова темна матерія, від якої ми не реєструємо ніяких випромінювань, заповнює Всесвіт і визначає рух тіл.

Сказано сильно. Це не філософське - я знаю, що нічого не знаю, це не позачергової інтернет-геній, це говорить авторитетний астрофізик і каже з авторитетною посиланням на дані спостережень. Що ж він має на увазі:

Пов'язані вони з вивченням обертання нашої та інших галактик, а також з дослідженням швидкостей галактик в скупченнях ... У переважній більшості випадків, в тому числі і для нашої галактики, закон обертання (1) не дотримується, причому завжди швидкість обертання досліджуваних зірок і газу в галактиках убуває набагато повільніше з відстанню, ніж за законом 1 / √ r, а в багатьох випадках V (r) = Const для відстаней в багато десятків кілопарсек від центру галактики. Висновок з такого наглядової факту може бути тільки один (якщо, звичайно, не відмовлятися від фундаментальних законів фізики): спостерігаються зірки і газ в галактиках занурені в протяжну масивну середу з розмірами набагато більше, ніж характерні розміри видимої області галактики. Іншими словами, рівняння:

1. GM (r 0) m / r 2 = mV 2 / r

для всієї видимої частини галактики не застосовується ...

де:

r 0 - радіус частини галактики, внутрішній по відношенню до досліджуваної зірки,

M (r 0) - маса внутрішньої частини галактики,

m - маса досліджуваної зірки,

r - радіус галактичної орбіти досліджуваної зірки.

В інших публікаціях основа формули підтверджується (наприклад: http://redshift0.narod.ru/Rus/Stationary/Dark_matter.htm) :

Центральна частина гігантських спіральних галактик обертається як єдине ціле, тобто з одного кутовою швидкістю. Це означає:
V = kR
або
V2 = k2R2
умова стаціонарності орбіти:
GM / R2 = V2 / R

Підставляючи сюди значення V2, отримаємо:
GM / R2 = k2R
звідси:
M = K2R3 / G
опускаючи коефіцієнти отримаємо:
2. M ~ R3

Звідси і робився висновок, що будь-яка частина будь-якої галактики, спочатку має рівномірну об'ємну щільність, повинна обертатися як єдине ціле або навпаки, обертання частини галактики як єдиного цілого передбачає наявність рівномірної об'ємної щільності матерії в цій частині.

Погодитися можна тільки з одним - дійсно дуже важко шукати темну матерію в темній Всесвіту, особливо якщо її там немає.

При всій повазі до Анатолія Михайловича все ж зауважу певний елемент спрощення питання, що межує з лукавством. Я категорично погоджуся з ним, що вираз (1 / √ r) "не застосовується" для значної частини центральних областей спіральних галактик, до яких відноситься і наша Галактика (Чумацький Шлях). Але формула (1) прекрасно працює для галактичної периферії. Це - перша неточність. Застосовувати ж формулу (1) для тієї самої області в "десятки кілопарсек", де "швидкість обертання досліджуваних зірок і газу в галактиках убуває набагато повільніше" є наукове злочин, оскільки у формулі (1) за замовчуванням передбачається відсутність будь-яких залежностей величини центральних гравітуючих мас від досліджуваного радіуса, що, м'яко кажучи, не відповідає дійсним умовам завдання. Галактика - не планетарною система, де 99% маси зосереджено в центрі і де рівноваги вплив інших мас можна спокійно проігнорувати. Формула (1) "працює", якщо M (r0) - масу внутрішньої частини галактики рахувати не константою, як це робить професор Черепащук А.М. і отримує відповідне 1 / √ r, а змінної, що залежить від досліджуваного радіусу M = f (r), можливо і по залежності формули 2. Смішно, але формула (1) "не застосовується" і до галактиці з темною матерією і ніякого іншого розподілу, крім горезвісного (1 / √ r) вона видати не здатна, проте професор про це "скромно" замовчує.

Лукавить пан Черепащук і в твердженні про те, що він "не відмовляється від фундаментальних законів фізики". Крім введення без необхідності нової сутності - темної матерії, він, за замовчуванням, вводить і нові взаємодії. Питання впирається у знову вводиться сутність, темну матерію - протяжну масивну середу, яка, хоче автор чи ні, повинна мати в галактиці рівномірну об'ємну щільність (див. Рівняння).

Можна зрозуміти, чому свинцева куля порівнянних з нами розмірів має рівномірну об'ємну щільність. У ньому атоми свинцю пов'язані залишковими вандерваальсовскімі силами, що мають електромагнітне походження, що забезпечують цю саму рівність для всіх. Заявлена ​​паном Черепащук гравітаційна взаємодія для темної матерії рівномірну об'ємну щільність забезпечити не в змозі принципово. Отже, її забезпечують інші взаємодії, але, оскільки темна матерія, "крім гравітаційної взаємодії, ніяк не проявляє себе", то це повинні бути нові, ще невідомі науці взаємодії. І це тільки початок неминучою лавини нових темноматеріальних сутностей. Наприклад, абсолютно нез'ясовний з темноматеріальних позицій той факт, що гравітаційно взаємодіє темна матерія має рівномірну об'ємну щільність, а гравітаційно з нею взаємодіє видима матерія збирається в якісь "спіралі". Що це, ще одне нове взаємодія?

Ні, в науці є здоровий консервативний принцип заборони введення нових сутностей без необхідності, так звана "бритва Оккама", яка допускає введення цих нових сутностей тільки в тому випадку, коли неможливо пояснити наукові факти з колишніх позицій. Цього у пана Черепащук немає і, хоча це не справа філософа, спробуємо виконати роботу за нього.

Повернемося до формул. Їх математична сторона сумнівів не викликає, викликають сумніви висновки з них, їх інтерпретація.

Формула:

2. M = R3

підтверджує очевидну наглядову істину, що Галактика - не планетарною система, де 99% маси зосереджено в центрі. Ні, з цієї формули необхідно випливає, що при R = 0, M = 0, тобто в галактиці її центр не є зосередження основної маси і просторовий розподіл мас ігнорувати не можна.

Однак, з чого випливає, що просторовий розподіл мас повинно бути строго рівномірним? Цю ж формулу можна отримати і для масивного "млинця", якщо лінійна щільність матерії "в області декількох десятків кілопарсек" буде рости з ростом віддалення від центру (ρ ~ r). На перший погляд, твердження абсурдно, воно суперечить всьому, що ми знаємо про гравітації. Замість зосередження матерії в центрі галактики повинні мати місце процеси її виведення і перш за все з центру. Звернімося до фактів.

Перш за все поглянемо на наш близький сусід-двійника - Туманність Андромеди в межах тих самих десятках кілопарсек від її центру:

фотографія 5

Туманність Андромеди (М31)
Пояснення: Туманність Андромеди (М31) - гігантська спіральна галактика, за формою подібна до нашої Галактиці, але приблизно вдвічі масивніша. Спостереження показують, що галактичний диск простягається в довжину принаймні на 4,5 °. Близькість Туманності Андромеди (її видалення становить 0,7 Мпс, або 2 млн. Світлових років) дозволяє проводити її детальне вивчення, що сприяє кращому розумінню таких проблем, як обертання галактик, еволюція зірок і масштаби відстаней у Всесвіті.

фотографія 6

Галактика М31 (Туманність Андромеди), центральна частина

Астрономи бачать дивовижний "хоровод" зірок, галактичного газу і пилу, але необхідно також "побачити" і гігантський природний соленоїд, "котушку зі струмом", яка формує магнітне поле цілком певної орієнтації і відповідних ефективних розмірів. Це підтверджує радіозображень М 31:

фотографія 6

Туманність Андромеди (М31): радіозображень
Пояснення: Радіовипромінювання спіральних рукавів Туманності Андромеди (М31) в безперервному спектрі вперше було виявлено Кулі в 1969 р Кільцеподібна Радіоструктура, видна на отриманої їм мапі, так само як і на більш пізніх картах, утворена структурою спірального рукава М31. Це кільце багато воднем HI (нейтральний водень) і HII (іонізований водень) і містить багато молодих зірок. Показана на цьому слайді радіо карт отримана на частоті 4850 Mгц (довжина хвилі 6 см) з просторовим дозволом 2,6 кутових хвилини за допомогою 100-метрового телескопа Радіоастрономічного інституту ім. Макса Планка. Радіовипромінювальних кільцеподібна структура має радіус близько 50 кутових хвилин, що на відстані М31 становить приблизно 10 КПС уздовж великої осі.

Радіозображень наочно показує, що "струмове кільце" Туманності Андромеди і становить ті самі 10 КПС. Отже, є струмове кільце, що створює усередині кільця магнітне поле цілком певної орієнтації. До чого це призводить?

Звичайно, можна обмежитися констатацією загальновідомого факту "вморажіванія" матерії магнітним полем, однак, продовжимо. Розглянемо, до яких наслідків призводить існування "токового кільця" всередині космологічної системи.

Фотографія 7.

Ядро гігантської еліптичної галактики NGC 4261 (HST)
Пояснення: Отримане за допомогою Космічного телескопа "Хаббл" зображення ядра галактики NGC 4261 (зправа). На ньому зображений диск холодного газу та пилу діаметром близько 300 світлових років, можливо, що живить "паливом", центр галактики. Газ виривається з околиць центру в напрямку, перпендикулярному диску, і утворює радіовиброси (пофарбовані в оранжевий і жовтий колір), які видно на лівому зображенні. Зображення зліва є композицією, включаающую наземну фотографію видимої частини галактики (білого кольору). NGC 4261 - одна з найбільш яскравих галактик скупчення в сузір'ї Діви, віддалена на 45 млн. Світлових років.

Тут очевидно практично всі. Газо-пиловий диск "вморожени" в магнітне поле. Незалежно від того, що є джерелом плазми - саме ядро ​​або розігріта "паливна" частина газо-пилової диска, будь радіальне рух зарядженої матерії призводить до її взаємодії з магнітним полем і зміни напрямку її рух уздовж силових ліній магнітного поля, тобто перпендикулярно диску. Синхротронне випромінювання ядерних газових джетів має володіти, внаслідок взаємодії з магнітним полем, сильно вираженою лінійною поляризацією.

фотографія 8

Пояснення: Гігантська еліптична галактика Центавр A однією з перших стала спостерігатися орбітальної рентгенівської обсерваторії Чандра. Ядро галактики приховано від нас у оптичному діапазоні щільним шаром пилу. На рентгенівському зображенні, отриманому обсерваторією Чандра, добре видно джет, що досягає в довжину 30 тисяч світлових років (кольору умовні). Джет "Б'є" в напрямку, відповідному на малюнку верхньому лівому кутку, і виникає, мабуть, з галактичного центру - яскравого рентгенівського джерела. У Центаврі A багато також інших точкових рентгенівських джерел, крім того, є присутнім фонове дифузне рентгенівське свічення. Більшість точкових джерел - нейтронні зірки сонячної маси, що входять в подвійні системи з аккрецией речовини від нормальних зірок-супутників. Дифузне високочастотне світіння дає галактичний газ, нагрітий до температур в мільйони градусів Цельсія. Центавр А (NGC 5128) знаходиться на відстані 11 мільйонів світлових років у сузір'ї Центавра і є найближчою до нас активної галактикою

Подальша доля джета залежить від його маси і енергії. Він може утворювати галактичні структури, ортогональні вихідним:

фотографія 9

VLT - NGC 4650A
NGC 4650A - один з тільки 100 відомих полярних кільцевих галактик.

Високоенергічних джет може утворювати практично вже гравітаційно самостійні "радіоуші" материнської галактики:

фотографія 10

Пояснення: галактика 0313-192, яка віддалена від нас на відстань мільярда світлових років. На комбінованому малюнку показано радіовипромінювання (червоним кольором) і зображення у видимому світлі, отримане Удосконаленої Камерою для Оглядів на космічному телескопі "Хаббл". пилові області та інші характеристики зображення з "Хаббла", а також ІЧ-дані телескопа Джеміні (Gemini) ясно вказують на те, що 0313-192 - це спіральна галактика, видима з ребра . (Порівняйте зі спіральною галактикою вгорі праворуч, розташованої "Долілиць" .) Подвійні космічні хмари радіовипромінювання, подібні до тих, які розташовані з боків ядра цієї спіральної галактики, вже давно вивчаються і реєструються . Але, принаймні досі, такі радиоисточники були відомі лише у ядер гігантських еліптичних галактик або в активних системах стикаються галактик. Галактика 0313-192 в цьому сенсі "неправильна", такий тип галактик не вкладається в сценарій еволюції.

Якщо енергія джета недостатня, то він може і не віддалятися досить далеко від материнської галактики:

фотографія 11

M82, неправильна галактика

Весь цей набір фактів дозволяє впевнено стверджувати - втрата галактичних центрами досить значних, нерідко основних, мас - явище в галактичному світі регулярне і закономірне, обумовлене пануючими в ньому фізичним взаємодіями. Ця втрата призводить до значних наслідків:

- відповідно до закону збереження кількості руху при зменшенні маси внутрішньої частини галактики відбувається збільшення орбітальних радіусів матеріальних тіл, геометричних розмірів галактики;

- за рахунок зменшення маси центральній частині галактики і збільшення радіусів матеріальних орбіт насамперед центральній частині має відбуватися зменшення щільності матерії галактики в цій частині. Таким чином, вишевисказанное припущення "лінійна щільність матерії" в області десятка кілопарсек "буде рости з ростом віддалення від центру (ρ ~ r)" має наглядове підставу.

- зменшується "паливна підживлення" галактичного центру, відповідно зменшується його активність; має місце автоматична негативний зворотний зв'язок.

- за рахунок різкого розширення галактичного центру при істотно більш скромному розширенні околиць неминуче виникнення периферійних радіальних хвиль щільності, формування галактичних кілець.

фотографія 12

Спіральна галактика з перемичкою в сузір'ї Печі, NGC 1365
Пояснення: Серед галактичних систем найбільш видовищними виявляються спіралі з перемичками. Одна з найкрасивіших - NGC 1365, найбільша спіраль в південному сузір'ї Печі. У центрі явно вираженою перемички розташоване ядро ​​галактики, а оточують її маси більш холодних зірок, які на кольорових фотографіях виглядають жовтими. Сама перемичка теж має жовтуватий відтінок з виразними прошарками пилу. Вона різко обривається, переходячи в ніжні вигнуті рукава, освітлені блакитними зірками і рожевими областями зореутворення, де ці зірки сформувалися. Ця чудова галактика майже так само масивна, як наш Чумацький Шлях, який представляє собою досить істотне освіту.

Таким чином немає особливих підстав для залучення якихось нових, вельми екзотичних сутностей для пояснення спостережуваного різноманіття динаміки галактик. Залишається почекати якихось 10 - 20 мільйонів років для збору підтверджує або спростовує матеріалу по конкретній динаміці конкретних галактичних систем. Сподіваюся, людська думка обійде це тимчасове перешкода.

Однак, є інше темноматеріальное "свідоцтво". Ось як пише про це професор А.М. Черепащук:

Друге свідчення існування прихованої маси випливає з вивчення швидкостей руху галактик, як цілого, в галактичних скупченнях. У фізиці добре відома теорема вириала, яка стверджує, що для стаціонарної гравитирующей системи сума повної потенційної енергії U і подвоєною повної кінетичної енергії Е k повинна дорівнювати нулю:

3. U + 2 Ek = 0

Оскільки в разі квазісферіческого скупчення гравітаційна потенційна енергія скупчення галактик U по порядку величини складає - GM 2 / R (M - повна маса скупчення, R - його радіус). а повна середня кінетична енергія поступального руху галактик в скупченні

Ek = Mv 2/2

(V 2 - середнє значення квадрата швидкості галактик в системі спокою скупчення). то з формули (3) випливає:

4. M ~ v2R / G

Якщо зі спостережень відомі v 2 і R (а для багатьох скупчень їх можна визначити), то за формулою (4) можна оцінити масу скупчення галактик, яку прийнято називати динамічної або віриалів масою скупчення. Виявилося, що для більшості скупчень галактик динамічна маса, оцінена за формулою (4), в десятки разів перевершує видиму масу скупчення. Таким чином висновок про те, що понад 90% матерії знаходиться в прихованій, ненаблюдаемой формі, підтверджується незалежними дослідженнями рухів галактик в скупченнях: галактики тут рухаються дуже швидко (V ≥ 1000 км / с), швидше, ніж це следуетіз оцінки маси видимої речовини скупчення , яка виходить підсумовуванням мас галактик, оцінених за залежністю маса-світність. Про наявність прихованої маси свідчить також виявлення гарячого газу в скупченнях галактик, ефекти гравітаційного лінзування далеких галактик і квазарів ближчими скупченнями галактик і інші наглядові дані. Деякі теоретичні проблеми (наприклад, проблема формування великомасштабної структури Всесвіту, космологічні проблеми, пов'язані з поясненням відкритих недавно просторових флуктуацій реліктового мікрохвильового фону, і т.п.) також вимагають для свого рішення залучення прихованої маси.

Коротше, малюється апокаліптична картина з єдиним темномассовим виходом. Доводиться звертатися до взаємодії галактик. Так, галактики взаємодіють. Вище вже підтверджувалося, що в багатьох скупченнях відстані між галактиками виявляються відносно невеликі в порівнянні з їх розмірами і міжгалактичні зіткнення не рідкість.

фотографія 13

Галактики Антенн (Antennae) - NGC 4038 і 4039
Дві взаємодіючі галактики мають більш ніж 1,000 яскравих, молодих областей зореутворення. Галактики зафіксовані в сузір'ї Corvus на відстані в 63 мільйони світлових років. На зображенні Космічного телескопа Хаббл ядра галактик зображені як яскраві помаранчеві області. Величезна смуга пилу охоплює прогалини між ядрами галактик. Спіральні області зореутворення зображені синім кольором і є прямим результатом взаємодії

Катастрофи такого масштабу звичайно вражають. Але вони є конкретним фактом взаємодії двох конкретних близько розташованих систем і до них цілком можна застосувати механізми внутрігалактіческой взаємодій. А що з себе представляє сам предмет другого свідоцтва - галактичне скупчення? Звернімося до фактів.

фотографія 14

Скупчення галактик в волоссі Вероніки
Пояснення: На фотографії, отриманої за допомогою 4-метрового телескопа Мейелла в Кітт-Пік, показано скупчення галактик в волоссі Вероніки. До цієї групи належить більше тисячі галактик, включаючи велику кількість галактик типу S0 і E.

Отже, перед нами досить "солідне", навіть по космологічним мірками, скупчення. У ньому можна виявити деякі ознаки спільності походження окремих груп галактик у вигляді характерних "завитків", які свідчать про первісну гравітаційно-магнітної конденсації матерії, але і тільки. Якщо виключити ці "родові" ознаки окремих малих груп, то перед нами залишиться практично класичне "броунівський" рух матерії. Де ті ознаки, на підставі яких член-кореспондент РАН Черепащук А.М. відніс скупчення до "стаціонарної гравитирующей системі"? Де ці ознаки стаціонарної впорядкованості, де ознаки системної об'єднаності?

Ні, в спостережуваної частини Всесвіту системна складність космологічних об'єктів цілком конечна і немає стаціонарних систем, великих, ніж галактики. А представлене галактичне скупчення має іншу назву - безліч систем, але ніяк не єдина система. Природно, для її опису не підходить теорема вириала, що і констатують результати обчислень. З тим же успіхом цю теорему можна застосувати для опису вихідного броунівського руху частинок туші, "забувши" про існування ще й води. Власне, Анатолій Михайлович це і робить. До опису таких множин потрібен принципово інший підхід. Для цього відмовитися від об'єктного опису і уявити космологічне безліч багатофазної інваріантної середовищем, в якій одна фаза буде володіти позитивною щільністю і гравітаційними властивостями, а інша - негативною і Антигравітаційна властивостями. Без переходу на ідеї, що розвиваються Е.Б. Глінер, без макровзгляда на спостережувану частину Всесвіту, як багатофазних пенообразной стан лоренцінваріантной середовища, зрозуміти, тим паче описати її, цю частину, неможливо. Можна і далі множити наукоподібні темноматеріальние фантоми, "ганятися" за ними по лабораторіях, залишаючись на деякий час навколо науковій моді. Але мода - річ мінлива і теми і поняття вакуумоподобной середовища, структурного рівня і безлічі інших, з ним пов'язаних, неминуче стануть основними в космології завтрашнього дня.

Станіслав Кравченко