Очерки о Вселенной - Борис Александрович Воронцов-Вельяминов

Первыми бросаются в глаза образования, более близкие к нам и состоящие из галактик, кажущихся более яркими и крупными. Это соседние облака галактик в созвездиях Большой Медведицы и Гончих Псов, рассеянное скопление в Деве и сконцентрированные скопления в Волосах Вероники и Северной Короне. В последних видна сферическая симметрия. Они состоят преимущественно из галактик типов Е и So.

Облака Большой Медведицы и Гончих Псов на небе занимают громадную площадь 30Х40°, скопление в Деве — не менее чем 25Х40°, скопление в Волосах Вероники диаметром 12°. В скоплениях и облаках, не имеющих сферической симметрии, заметно существование подсистем. Так, в Деве проектируются друг на друга два довольно близкие друг к другу скопления. Одно из них состоит преимущественно из спиральных галактик, другое преимущественно из эллиптических. Из последних состоят в основном компактные скопления.

Облака Большой Медведицы и Девы отстоят от нас примерно на 10 мегапарсек (миллионов парсек) — они ближайшие к нам. Первое насчитывает членов ярче 13-й видимой звездной величины более 200, второе более 150, а скопление в Волосах Вероники — 30 000 членов ярче 19-й звездной величины! Но в них должно входить много, может быть, еще гораздо больше, карликовых галактик! Ярчайшие из них недавно обнаружены в близких скоплениях — в Деве и в Печи.

Рис. 184. Центральная часть скопления галактик в созвездии Северной Короны

Галактики обнаруживают сгущение к центру скопления, около которого нередко находятся ярчайшие и наиболее массивные его члены (распределение галактик вдоль радиуса компактных скоплений такое же, как распределение молекул в так называемом изотермическом газовом шаре и указывает на стационарность такого скопления).

В самое последнее время начато статистическое изучение скоплений (о детальном их изучении пока нельзя и мечтать!).

Оценены очень грубо число ярких членов, степень близости их к нам, размер и положение на небе почти 2000 скоплений, содержащихся в каталоге скоплений. В одной лишь (правда, из самых богатых) области, размером 6Х6°, Цвикки насчитал 120000 галактик, принадлежащих 100 скоплениям, находящимся от нас на расстоянии от 200 до свыше 600 млн. парсек.

Надежные определения расстояний до скоплений требуют длительной кропотливой работы как в виде ночных наблюдений, так и последующего изучения фотографий. Дело в том, что для определения расстояния по красному смещению надо сфотографировать спектры нескольких галактик далекого скопления, а это требует многих часов утомительного фотографирования спектра. Определение расстояния по видимой звездной величине 5-й (или другой, в порядке яркости) галактики требует правильного ее измерения и введения еще некоторых поправок, известных не очень точно. Например, надо учесть, что из-за красного смещения всего спектра далекая галактика кажется краснее, чем она есть на самом деле, а от этого она кажется и слабее, чем есть в действительности. Затем предполагается, что светимость 5-й или другой галактики в порядке яркости во всех скоплениях одинакова. Справедливость же этого предположения вызывает сомнение.

Уже давно все исследователи пришли к заключению, что большинство галактик находится внутри скоплений и что между ними в «общем поле» галактик меньше. Это создает неоднородную плотность внутри Метагалактики. Но существуют ли скопления скоплений? Или скопления заполняют видимую нами часть Метагалактики равномерно?

Вокулер привел убедительные доводы в пользу того, что яркие, ближайшие галактики образуют сверхсистему сплющенной формы — «сверхгалактику». В центре ее находится скопление Девы, играющее роль ее ядра. В нее входит облако Большой Медведицы и наша Местная группа галактик, находящаяся вблизи плоскости симметрии этой сверхсистемы. Поэтому яркие галактики образуют для нас кольцо, подобное Млечному Пути. Однако многие ученые считают, что сверхскопления, состоящих из многих скоплений галактик не существует. В то же время Цвикки утверждает, что скопления галактик разбросаны в пространстве довольно равномерно и вблизи нас и где угодно. Он же считает, что в пространстве между галактиками существует много звездных скоплений и отдельных звезд, а также облаков космической пыли. По его мнению, в богатых скоплениях много пыли и там она экранирует от нас более далекие скопления.

Неясность в вопросе о распределении скоплений в пространстве является серьезным препятствием для попыток сравнения с реальностью различных космологических моделей — конечной и бесконечной Вселенной с евклидовым или неевклидовым пространством, расширяющейся или стационарной и т. д.

В настоящее время наибольшему в мире телескопу доступны, вероятно, миллиарды галактик — точно подсчитать их было бы крайне трудно и едва ли это стоит делать. Важно то, что незаметно никакого уменьшения в числе галактик и их скоплений с увеличением расстояния до них. Другими словами, нет признаков того, чтобы мы приблизились уже к границам Метагалактики, — этого чудовищного архипелага островных вселенных, к которому принадлежат все видимые нами галактики. Мы изучаем пока только какую-то часть Метагалактики. Быть может, существуют и другие метагалактики.

Ваш адрес в безграничной Вселенной

Подведем итог развитию наших знаний о месте Человека во Вселенной, насколько мы представляем себе сейчас ее строение. Представим этот итог в виде вашего адреса, уважаемый Читатель:

Безграничная Вселенная

«Наша» Метагалактика

Местное скопление галактик

Наша Галактика

Звездное облако «Местная система»

«Наша» Солнечная система

Планета Земля

Советский Союз

РСФСР (или др.)

Город

Улица

Дом №

Квартира №

Гр…

От атомного ядра до Метагалактики

Человек пытливым разумом проникает в тайны строения системы как невидимых глазу по всей малости, так и чудовищно громадных. Интересно сравнить, как далеко он проник в том и другом направлении. Изучая системы, из которых он состоит сам, человек дошел до атомного ядра, имеющего диаметр 10–13 см, т. е. примерно в 1015 раз меньшего, чем он сам. Изучая системы, частью которых он является сам, он встречает в 1015 раз большую систему уже в виде Солнечной системы (известный нам сейчас диаметр нашей Солнечной системы, строго говоря, меньше, — он составляет только 1015 см).

Рис. 185. Масштабы во Вселенной. Сторона каждого последующего квадрата в 10 000 раз больше стороны предыдущего. На рисунке показано, что могло бы уместиться в каждом квадрате

Диаметр известной нам сейчас части Метагалактики составляет около 1028 см. В области Космоса мы проникли, другими словами, в 100 миллионов раз дальше, чем в области микромира мельчайших частиц. Тем не менее, свойства величайших мировых систем делаются доступными астрономам лишь на основе изучения мельчайших частиц, исследуемых физикой. Но и в деле изучения этого микромира огромную помощь приносит наблюдение процессов в Космосе, заменяющих неосуществимые в лаборатории опыты. Великое и малое слиты в единстве природы.

В самом деле, для