Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

За миллионы лет две галактики пройдут одна сквозь другую, скользя по изогнутой траектории (в зависимости от того, насколько велика поперечная скорость). За ними будут тянуться два длинных хвоста из звезд, газа и пыли, образуя светящиеся щупальца длиной в сотни тысяч световых лет. Из какой-нибудь далекой галактики наши две выглядели бы как странная парочка морских чудищ, сражающихся не на жизнь, а на смерть (или, может быть, спаривающихся).

Галактики будут проходить одна сквозь другую на слишком низкой скорости, поэтому не смогут увернуться от крепкой хватки партнера. Спустя примерно еще 1 млрд лет они вернутся друг к другу, повторив последовательность, и снова, менее чем еще через миллиард лет. Наконец, спустя примерно 5 млрд лет от сегодняшнего дня две галактики окончательно сольются. Их ядра объединятся, а вещество, выброшенное в длинные хвосты, перейдет на устойчивую орбиту. Вместо двух спиралей после слияния образуется единая гигантская галактика эллиптической формы — Кокс и Лёб назвали ее Млекомеда (полагаю, что название Андромепуть было слишком похоже на название какого-то лекарства). Вероятно, многие из гигантских эллиптических галактик, которые мы видим на небе, образовались после таких массивных слияний; это «груды металлолома», оставшегося после космических столкновений.

Но вернемся к Солнцу. Что будет происходить с нами все это время?

Примечательно, что все это событие происходит в течение жизни Солнца. Несмотря на то что к тому времени, когда все закончится, Солнце, возможно, будет красным гигантом (см. главу 8), оно все еще будет существовать. Может быть.

С помощью модели Кокса и Лёба можно сделать некоторые прогнозы о судьбе Солнца. Они обнаружили, что после первого прохода двух галактик у Солнца есть большой шанс остаться в диске Млечного Пути. Однако существует небольшая вероятность (примерно 12 %) того, что его выбросит в один из длинных приливных хвостов. Это не страшно, и более того (как мы скоро увидим), для нас это может оказаться самым безопасным местом. А какой вид! Из того выгодного положения мы будем смотреть на столкновение, происходящее под нами, и практически никакая пыль не будет заслонять нам это зрелище. У нас будут места в ложе на одном из колоссальнейших событий во Вселенной.

С каждым следующим проходом двух галактик шанс на то, что Солнце будет выброшено из Млечного Пути, становится выше. К тому моменту, когда ядра галактик сольются, вероятность того, что Солнце будет находиться на расстоянии больше 100 000 световых лет от центра объединившихся галактик, составляет 50 % (а шансы на то, что мы будем на расстоянии не менее 65 000 световых лет от центра, выше, чем три к двум). В настоящее время от нас до центра Млечного Пути 25 000 световых лет, так что это существенное изменение.

Более того, во время слияния существует небольшая вероятность (менее 3 %) того, что мы окажемся с другой стороны и привяжемся к галактике Андромеды! Хотя вероятность такого очень мала, это поразительная идея. При столкновениях звезды обычно бывают преданными и остаются с теми, с кем пришли, но некоторые при случае оказываются перебежчиками.

Есть и другая возможность: существует небольшой, но реальный шанс (менее 1 %), что Солнце сместится к центру системы. Если бы такое произошло, Солнце могло бы оказаться всего в нескольких световых годах от объединившихся ядер двух галактик, и это было бы очень, очень плохо.

Помните, все крупные галактики имеют черные дыры в центре. Андромеда — не исключение: в ее сердце таится черная дыра гораздо больших размеров, чем наша, в 30 млн раз больше массы Солнца (наша всего в 4 млн больше). При объединении ядер две чудовищные черные дыры сольются и возникнет одна черная дыра с массой в 34 млн масс Солнца [119] Один из прогнозов, вытекающих из теории относительности Эйнштейна, заключается в том, что сливающиеся черные дыры создадут пульсации в ткани пространства и времени, как если бы вы взяли простыню и стали ее бешено трясти. Однако гравитационные волны, возникающие при слиянии двух сверхмассивных черных дыр, вероятно, недостаточно сильные, чтобы оказать какой-либо существенный эффект на звезды и иную материю, окружающую их. . Даже 1 % вероятности того, что мы окажемся поблизости от такого монстра, — это чуть больше того, что мне бы хотелось. Даже если нам посчастливится и черная дыра не проглотит нас, есть и другая проблема: газ.

Хотя во время и после слияния галактик для образования новых звезд будет слишком мало газа, для «включения» сверхмассивной черной дыры и превращения галактики в активную его требуется гораздо меньше. Несмотря на то что Кокс и Лёб конкретно это не рассчитывали, из их моделей следует, что при слиянии часть массы направится к центру, где может образовать аккреционный диск, который будет поглощаться черной дырой. Как вы, возможно, помните, многие активные галактики, испускающие мощные потоки излучения и материи, имеют необычную форму, что свидетельствует о том, что не так давно они пережили столкновение.