Юлия Мизун - Мыслящая Вселенная

В результате измерений по описанному методу было установлено, что угловая скорость вращения Галактики уменьшается по мере удаления от ее центра. Это уменьшение сначала очень быстрое. Затем оно существенно замедляется. Так, на расстоянии 8 кпс от центра угловая скорость вещества Галактики равна 0",0061 в год. Это значит, что полный оборот вокруг оси симметрии Галактика совершает за 212 миллионов лет. Наше Солнце находится на удалении 10 кпс от центра Галактики. На этом расстоянии угловая скорость вращения вещества Галактики составляет 0",0047 в год. Это значит, что период обращения вещества Галактики на этом удалении от ее центра равен 275 миллионам лет. Но нам (землянам) именно этот период наиболее интересен, поскольку наша планета находится именно на таком расстоянии от центра Галактики. Поэтому-то период, равный 275 миллионам лет, и был назван галактическим годом. На самом деле, на каждом удалении от центра Галактики галактический год разный. Чем дальше от центра Галактики, тем он длиннее.

Если умножить угловую скорость вращающегося тела на его радиус, то получится линейная скорость на удалении от центра, которое равно радиусу. Если эту операцию проделать для расстояния, равного удалению Солнца от центра Галактики, то получится, что линейная скорость движения Солнца вокруг центра Галактики равна 220 км/с. Другими словами, при движении вокруг центра Галактики Солнце (а также другие звезды этого же удаления от центра Галактики) пролетает в секунду 220 километров.

Из сказанного выше ясно, что звездная система Галактики вращается не как твердое тело, поскольку скорость вращения ее вещества (звезд) уменьшается по мере удаления от центра Галактики. Напомним, что и наше Солнце вращается вокруг своей оси не как твердое тело: чем дальше от экваториальной плоскости, тем скорость вращения вещества Солнца меньше. Собственно, это правило справедливо для всей Солнечной системы. В данном случае можно говорить о вращении всей Солнечной системы в целом. Но при этом периоды обращений отдельных тел этой системы различны. Движение этих тел (планет) определяется законами Кеплера. Согласно третьему закону Кеплера, периоды обращения планет Солнечной системы пропорциональны большим полуосям орбит, возведенным в степень 3/2. Другими словами, угловая скорость вращения Солнечной системы быстро уменьшается по мере увеличения расстояния планеты от Солнца.

Вращение Галактики важно не только само по себе. Оно оказывает влияние на лучевые скорости окрестных звезд, которые лежат в плоскости Галактики. Поясним этот эффект с помощью рисунка. В центре рисунка буквой S обозначено Солнце. Вокруг него имеется 8 соседних звезд (1–8). Ближе к центру Галактики расположены звезды 6,7 и 8. Поэтому они должны двигаться быстрее, чем звезды 1 и 5, а также Солнце. Звезды 2,3 и 4 движутся еще медленнее. Что касается звезды 1, то она движется с такой же скоростью, что и Солнце. Поэтому эффект галактического вращения на ее лучевой скорости не сказывается. Совсем иначе обстоит дело со звездой 2, поскольку она движется медленнее Солнца. Солнце нагоняет звезду 2, и расстояние между ними уменьшается. Поэтому вследствие вращения Галактики звезда 2 будет иметь лучевую скорость, которая направлена к нам. Такую лучевую скорость мы будем называть отрицательной. Что касается звезды 3, то и ее обгоняет Солнце, но их взаимное положение таково, что при этом расстояние между ними не изменяется. Это значит, что на лучевой скорости звезды галактическое вращение не скажется. От звезды 4 Солнце уходит. Расстояние между Солнцем и звездой 4 увеличивается. Это значит, что галактическое вращение придает звезде 4 лучевую скорость, которая направлена перпендикулярно от нас. Такую скорость резонно назвать положительной лучевой скоростью. Теперь рассмотрим ситуацию со звездами 5,6,7 и 8. Легко убедиться, что на лучевые скорости звезд 5 и 7 галактическое вращение не повлияет. У звезды 6 оно вызовет отрицательную, а у звезды 8 положительную лучевые скорости. При этом все направления лучевых скоростей, которые вызваны вращением Галактики не как твердого тела, на рисунке обозначены стрелками.

Приведенная на рисунке 3 схема не является надуманной. Она подтверждена наблюдениями. Величина лучевых скоростей и степень их изменяемости в разных направлениях позволили получить основные данные о вращении Галактики в окрестностях Солнца. Такие же результаты получаются из анализа собственных движений соседних с Солнцем звезд. Эти результаты хорошо согласуются с теми результатами исследований, которые получены с помощью радиометодов. Все сказанное выше относится только к области Галактики в районе Солнца. В других областях Галактики (ближе и дальше от центра Галактики, чем Солнце) угловые скорости обращения Галактики определяются очень неуверенно. Дело в том, что свет далеких звезд, которые лежат в плоскости Галактики, в значительной мере поглощается межзвездной пылью.