Глава 4. Что такое пространство? Происхождение Вселенной
4.6.5. Спиральные рукава галактик
К одному из основных явлений нашей Галактики относится образование спиральных ветвей (или рукавов). Это наиболее заметная структура в дисках галактик, подобных нашей, благодаря им галактики называются спиральными. Спиральные рукава Млечного Пути в значительной степени скрыты от нас поглощающей материей. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвёздного водорода, концентрирующегося вдоль Длинных спиралей.
По современным представлениям, спиральные рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску Галактики. Эта теория волн плотности достаточно хорошо описывает наблюдаемые факты и принадлежит Чиа Чао Лину (Chia Chiao Lin) и Франку Шу (Frank Shu) из Массачусетского технологического института. По утверждениям ученых, проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звёзд из газа становится более интенсивным. Хотя природа и причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры до сих пор не понятны.
Энергетическая структура диска Галактика.
Посмотрим, как можно объяснить образование спиральных рукавов с позиции самоорганизации материи. Дисковая часть Галактики, как показано выше, образуется благодаря тороидальной топологии пространства первого модуля. В результате квантования этого пространства сформировалось множество подпространств, каждое из которых так же имеет тороидальную топологию. Все они вложены внутрь первого тора по матрешечному типу. В центре каждого тора по окружности большого радиуса циркулирует поступающая энергия, которая идет на создание пространства и материи звезд и звездных систем. Такая система торов порождает материальный плоский диск, состоящий из множества звездных систем, вращающихся в одном направлении. Все вещество, образующееся в дисковой части Галактики, приобретает единую плоскость и направление вращения.
В центре Галактики находятся два центральных тела, одно из которых является телом причины подсистемы гало (черная дыра), другое – телом причины подсистемы диска (белая дыра), которые также вращаются относительно друг друга.
В дисковой части Галактики образуются хронооболочки внутренних подсистем, которые являются подпространствами следствий. В каждом из этих подпространств образуется собственное тело следствия, которое представляет собой звезду или звездную систему, вращающуюся вокруг тела причины, т.е. центра Галактики, в котором находится белая дыра. Орбиты самых ближайших к белой дыре звезд являются окружностями, потому что энергия, поступающая в хронооболочки этих звезд, циркулирует по окружностям (рис.4.29).
Рис.4.29.
Если хронооболочки первого модуля находятся за границей вращения тела белой дыры вокруг черной дыры, то энергия будет циркулировать не по окружности, а по эллипсу, в одном из фокусов которого находится тело причины (черная дыра), в другом – тело следствия (белая дыра). Соответственно топология пространства изменится, тор примет более сложную форму, и вместо окружности, которую описывает большой радиус тора, у нас будет эллипс.
Глядя на наш диск сверху, мы увидим, что циркуляция энергии в различных торах описывает разные эллипсы. В общем виде эллипсы вращения представлены на рисунке, из которого видно, что чем дальше находится орбита вращения энергии, тем больше форма орбиты будет приближаться к окружности. Еще раз подчеркну, что на рисунках изображены траектории циркуляции энергии, которые относятся к структуре пространств, а не материальных тел. Поэтому в этой системе черная и белая дыра представляют собой сток и источник энергии, находящиеся неподвижно.
Поскольку дисковая подсистема Галактики погружена в сферическую подсистему, то между ними посредством времени происходит дополнительное взаимодействие. Влияние одной подсистемы на другую и приводит к тому, что на циркуляцию энергии в дисковой подсистеме накладывается момент вращения, присутствующий в сферической части. Хотя это и не очень интенсивный вращающий момент, но все-таки он вносит свою лепту в общую картину, в результате чего торы разворачиваются на небольшой угол относительно друг друга. Соответственно эллипсы вращения энергии тоже будут смещаться на такой же угол поворота относительно друг друга, образуя спиральную структуру.
Скорость движения любой звезды вокруг центра Галактики не будет совпадать со скоростью движения спирального узора. Циркуляция потоков энергии в пространстве будет сохраняться неизменным в течение всего времени жизни Галактики. Потому что энергия, поступающая в систему посредством времени, переносит вращательный момент, изменяя суммарную энергию, но импульса не переносит. Поэтому вращательный момент, который приносит время в систему, зависит исключительно от свойств точки причины и остается постоянным в течение всего периода существования диска.
Тела следствий, а в данном случае это звезды, при своем формировании получают момент импульса, задающий их вращение вокруг центра Галактики. Поэтому на движение звезд, образующихся в тороидальных хронооболочках, будет оказывать влияние множества факторов. Среди этих факторов определяющими будут количество образованной материи, степень эволюционного развития самой звезды, гравитационное влияние других звезд, а также ряд других причин.
Вращение энергии по эллипсам есть исключительное свойство самого пространства. При развороте эллипсов на некоторый угол так, как показано на рисунке, наибольшую плотность энергии будут иметь точки соприкосновения эллипсов. Поэтому количество выделяемой энергии в этих местах будет суммироваться. В этом случае в пространстве снова возникает энергетическая структура. Точно так же, как в хронооболочках нулевого модуля у нас получилась энергетическая модель додекаэдра, так в хронооболочках первого модуля получается спиральная картина. В соответствии с тем, что выделение энергии вдоль спиральных рукавов происходит с большей амплитудой, то именно в этих местах интенсивнее всего будет происходить процесс звездообразования.
Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что образование вращающегося диска и образование спиральных рукавов – это структуры совершенно разной природы. Вращающийся диск – это система материальных тел, образующихся в ходе преобразования времени. А спиральные рукава – это энергетическая структура пространства, показывающая, в какой его области выделение энергии происходит интенсивнее всего. Поэтому главным свойством волнового спирального узора является его однородное вращение, как единой системы пространств, образуемых торами. Следовательно, и картина спирального узора вращается вся как единое целое с постоянной угловой скоростью. Хотя диск галактики вращается дифференциально, потому что он формировался в разных условиях и каждая его часть находится на своем этапе эволюции. Но сам диск по отношению к спиральным рукавам вторичен, первична именно энергетическая структура спиралей, которая задает темп всему звездообразовательному процессу диска. Именно по этой причине спиральный узор обозначается столь четко и ясно и сохраняет на всем протяжении диска галактики полную регулярность, никак не искажаемую дифференциальным вращением диска.
Плотность звезд в спиральных рукавах.
Образование звезд происходит по всему диску примерно одинаково, поэтому плотность звезд будет зависеть от того, насколько плотно располагаются между собой хронооболочки. Не смотря на то, что в рукавах звездообразование происходит более интенсивно, плотность звезд здесь не должна сильно отличаться от других областей диска, хотя повышенная амплитуда энергии и заставляет инициироваться хронооболочки, находящиеся в менее выгодных условиях. Астрономические наблюдения показывают, что плотность звезд в спиральных рукавах не так уж велика, они расположены там лишь немного гуще, чем в среднем по диску, – всего процентов на 10, не больше.
Такой слабый контраст никогда не был бы замечен на фотографиях далеких галактик, если бы в спиральном рукаве звезды были бы такими же, что и во всем диске. Все дело в том, что вместе со звездами в спиральных рукавах происходит интенсивное образование межзвездного газа, который затем конденсируется в звезды. Эти звезды на начальной стадии своей эволюции очень ярки и сильно выделяются среди других звезд диска. Наблюдения нейтрального водорода в диске нашей Галактики (по его излучению в радиодиапазоне на длине волны 21 см) показывают, что газ действительно образует спиральные рукава.
Чтобы рукава четко очерчивались молодыми звездами, требуется достаточно высокая скорость превращения газа в звезды и, кроме того, не слишком большая длительность эволюции звезды на ее начальной яркой стадии. И то, и другое выполняется для реальных физических условий в галактиках, благодаря повышенной интенсивности потока времени, выделяющегося в рукавах. Продолжительность начальной фазы эволюции ярких массивных звезд меньше времени, за которое рукав заметно сместится при своем общем вращении. Эти звезды светят около десяти миллионов лет, что составляет всего пять процентов от периода вращения Галактики. Но по мере того как звезды, очерчивающие спиральный рукав, сгорают, вслед за ними формируются новые светила и связанные с ними туманности, сохраняя неизменным спиральный рисунок. Звезды, оконтуривающие рукава, не переживают даже одного оборота Галактики; устойчив только спиральный узор.
Повышенная интенсивность выделения энергии вдоль рукавов Галактики сказывается на том, что здесь в основном сосредоточены самые молодые звёзды, многие рассеянные звёздные скопления и ассоциации, а также цепочки плотных облаков межзвёздного газа, в которых продолжают образовываться звёзды. В спиральных ветвях находится большое количество переменных и вспыхивающих звёзд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых. В отличие от гало, где какие-либо проявления звёздной активности чрезвычайно редки, в спиральных ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвёздного пространства в звёзды и обратно. Потому что нулевой модуль, представляющий собой гало, находится на завершающем этапе своей эволюции. Тогда как первый модуль, представляющий собой диск, находится на самом пике своего эволюционного развития.
