Млечный путь. Пространства галактик

Содержание

Введение

1. Основные особенности спиральных галактик

2.Характерные особенности пространства нулевого модуля

2.1 Граница гало

2.2 Ячеисто-сотовая структура гало

2.3 Звездообразование

2.4 Движение звезд гало

2.5 Завершающая стадия эволюции гало

3. Характерные особенности первого модуля ИСМ

3.1 Топология пространства первого модуля

4. Центральная часть Галактики

4.1 Балдж

4.2 Черная дыра Галактики

4.3 Белая дыра Галактики

4.4 Анализ астрономических наблюдений

5. Спиральные рукава галактик

6. Выводы

Введение

Продолжая разговор о  пространстве Вселенной, мы переходим к анализу образования пространства галактик. Ранее были рассмотрены пространство Метагалактики и его структура с позиций системной самоорганизации материи. С этой точки зрения удалось объяснить создание пространства Метагалактики с его уникальным ячеисто-сотовым строением, выполненным из скоплений и сверхскоплений галактик. Нам удалось показать, что все пространство состоит их плотной упаковки хронооболочек галактик, которые для Метагалактики играют ту же роль, что и молекулы в веществе. Поэтому если сравнивать строение вещества и строение Вселенной, то в первом приближении они удивительно похожи,  т.к. вся она состоит из одних и тех же структурных элементов – галактик, играющих роль «молекул» в «супервеществе» Вселенной. Поэтому мы можем сказать, что Вселенная – это не мир звезд, как считали раньше, а мир галактик.

Галактики – самые удивительные объекты Вселенной. Во всей Вселенной галактики настолько похожи друг на друга, считает Саган – известный популяризатор науки, как будто сделаны по одному шаблону. Мы будем рассматривать спиральные галактики, т.к. именно к этому типу относится и наша Галактика. Спиральных галактик не менее 70% от общего числа видимых галактик, и потому можно сказать, что спиральный узор – это не редкое явление, а скорее обычное свойство галактик. Вместе с тем распространенность спиралей указывает на то, что этот узор должен быть долгоживущим. И если действительно галактики сделаны по одному шаблону, то своей задачей будем считать определение схемы этого шаблона и анализ его устройства.

Так можно представить, как могла бы выглядеть наша Галактика.

Рис.1.

Но прежде чем мы перейдем к объекту нашего исследования, хотелось бы еще раз напомнить используемую терминологию, т.к. пришлось ввести несколько новых понятий, не имеющих аналогов в современных физических теориях. Поскольку рассматриваемая модель строится на концепции структурной организации систем, то все новые понятия вытекают как следствия основных принципов самоорганизации материи.

Первое из них относится к понятию кварта, который на самом деле обозначает дырку. Начальный процесс образования мира в какой-то мере является прототипом образования электрон-позитронной пары. Электрон, переходя из вакуума в область положительных значений энергий, оставляет в самом вакууме «дырку». Благодаря чему в области отрицательных значений энергий появляется противоположная ему античастица – позитрон. В результате в реальном мире появляется пара – частица и античастица.

В нашем случае происходит примерно то же самое. Дифференциация первичной праматерии представляет собой процесс образования пары: с одной стороны "дырки", из которых удалялась эта первичная субстанция, с другой стороны –  сама удаленная праматерия в виде кванта действия. Прообраз объективного мира вначале появляется как организованная структура «дыр», в которой сохраняется последовательность происходящих действий. Это образование носит название интегральной структуры мироздания.

Другим основным понятием, которое относится к системообразующей категории, является хронооболочка. Говоря о самоорганизации материи, мы как бы подразумеваем существование неких структурообразующих сил. Благодаря исследованиям Н.Козырева, изучавшим физические свойства времени, стало понятно, что структурообразующие функции присущи самому времени. Именно посредством времени одни системы оказывают влияние на другие, передается энергия от системы к подсистемам и организуется внутренняя структура систем. Понятие времени и энергии становятся синонимичными. Но время в своем становлении появляется не как четвертая координата пространственно-временного континуума, а как квант действия, как самоорганизованная сущность, обладающая своими особенностями и качествами. Появляется время в виде системы хронооболочек, каждая из которых представляет собой кварт (дырку), заполненный определенным количеством энергии (подробнее см. http://merkab.narod.ru/).

Козырев доказал, что время, перенося энергию, не передает импульс, т.е. время является материальной реальностью, не имеющей импульса. По образному выражению Козырева «от времени нельзя оттолкнуться, и оно не может быть крыльями космического полета». Отсутствие импульса является тем основным свойством, благодаря которому время отличается и от материи, и от силовых полей. Как считает Козырев, передача энергии без импульса обладает очень важным свойством. Такая передача является мгновенной, т.е. она не может распространяться, т.к. с распространением связан перенос импульса. Это обстоятельство также следует из самых общих представлений о времени, утверждая тот факт, что время во Вселенной не распространяется, а всюду появляется сразу. Поэтому мы в большей мере будем говорить о вращательном моменте, но не о моменте импульса. Момент импульса появляется значительно позже тогда, когда будет сформирована предпространственная структура веерного диполя.

Поэтому в отличие от привычного представления об устройстве мира основной особенностью предлагаемой концепции пространства является то, что пространство не существовало вечно, а появилось в определенный момент вместе с веществом в каждом отдельно взятом кварте. В этом «виноваты» хронооболочки, которые в своем становлении и преобразовании в окончательном виде превращаются в материю и пространство, окружающее ее. Этот процесс подробно рассматривался при изучении пространства Метагалактики (см. http://merkab.narod.ru/). Веерный диполь – это тоже новое понятие, но о нем говорится по ходу изложения материала.

1. Основные особенности спиральных галактик

К основным особенностям строения спиральных галактик отнесем следующие. Галактика содержит две основных подсистемы, вложенные одна в другую и поэтому гравитационно-связанные между собой. Первая является сферической, которую также называют гало. Звезды гало концентрируются ближе к центру галактики, а плотность вещества, высокая в центре галактики, довольно быстро падает с удалением от него. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (рис.2).

Вторая подсистема – это массивный звездный диск. Он представляет собой как бы две сложенные краями тарелки. В диске концентрация звезд значительно больше, чем в гало. Внутри диска звезды довольно быстро движутся по круговым траекториям вокруг центра Галактики, в отличие от гало, которое представляет собой медленно вращающийся эллипсоид, окружающий галактический диск. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. В звездном диске между спиральными рукавами расположено Солнце.

Рис.2.

Покажем, что с точки зрения системной самоорганизации материи две подсистемы, которые составляют Галактику, относятся к разным модулям интегральной структуры мироздания (ИСМ). Первая – сферическая часть – описывается нулевым модулем. Вторая –дисковая часть Галактики – относится к первому модулю ИСМ. В принципе эти два модуля ИСМ и определяют образование двух подсистем Галактики: гало Галактики и  ее диска. В соответствии с причинно-следственными связями первый модуль или дисковая часть Галактики является следствием, тогда как нулевой модуль или гало считается причиной.

Разные интердективные законы, накладываемые на оба модуля в виде хрональных признаков, определяют и разные условия их рождения и эволюции. Сущностно разные законы организации обеих систем обуславливают не только разную топологию их пространств, но и разные условия образования и развития. Именно поэтому можно сказать, что сгустившийся диск галактики и реденькая звёздная оболочка гало вокруг него имеют так же мало общего, как «пирог и бумага, в которую он был завёрнут».

В связи с тем, что мы рассматриваем две системы, одна из которых является причиной, а другая ее следствием, следует более подробно установить, что будет соответствовать этим понятиям. Все основные свойства объектов определяются физическими свойствами времени, которые были подробно изучены Н.Козыревым. Вернемся еще раз к результатам его исследований. В работах Козырева ключевой идеей была мысль, что время обладает особым свойством, создающим отличие причин от следствий, которое может быть названо направленностью или ходом. Этим свойством определяется отличие прошедшего от будущего. С ходом времени Козырев также связывает скорость преобразования причины в следствие.

В нашем случае гало и диск Галактики существуют как единое причинно-следственное звено, где гало играет роль причины по отношению к диску. Такое однозначное соответствие определяет воздействие одной системы на другую посредством времени. Поэтому в одной системе (диск) время поглощается и происходит структуризация новой системы, в другой системе (гало) идут процессы с выделением времени, что обуславливает разрушение структуры и диссипацию энергии. По выражению Козырева, в таких системах «организованность уносится временем». Таким образом, передача энергии из одной системы в другую происходит посредством времени.

До этого, как мы помним, гало было следствием, причиной по отношению к нему являлась структура более высокого порядка, к которой относилась ячеисто-сотовая структура Метагалактики. В процессе эволюции любой объект проходит четыре стадии: рождение, развитие, старение и смерть. Пока гало находилось в роли следствия, оно проходило стадии рождения и развития. Теперь, став причиной рождения новой системы – диска, гало проходит стадию старения и умирания. Таким образом, можно сделать вывод, что время жизни сферической части нашей Галактики подходит к концу.

Рассматривая квантование пространства Метагалактики, было определено, что пределом его квантования являются галактики. Предельным уровнем квантования будем называть новую структурную организацию материи. К структурной организации материи, например, относится уровень молекул (вещество состоит из молекул), уровень атомов (молекулы состоят из атомов), уровень элементарных частиц, из которых состоят атомы. Предельным уровнем квантования Метагалактики являются галактики. Пределом квантования галактики являются звезды и звездные системы.

Вопрос о том, почему в иерархии Вселенной на уровне галактик наступает предел, является существенным для понимания эволюционных процессов. Ответ на этот вопрос связан со средней плотностью вещества, образующегося во Вселенной. В отличие от теории Большого взрыва, при котором первоначальная плотность материи была бесконечно большой, в системной самоорганизации материи плотность в первый момент образования пространства близка к нулю. Со временем средняя плотность вещества растет. Когда в отдельных хронооболочках она достигает величины 10^-20г/см³,  образуется следующий структурный уровень материи.

Сравнивая строение вещества со строением Метагалактики, мы уже говорили, что галактики играют роль молекул. Дальнейшая аналогия с веществом показывает, что, как молекулы состоят из атомов, так  галактики состоят из звезд. А звездные системы предлагают нам вариант строения атомов из элементарных частиц. Таким образом, уровни структурной организация материи определяются  количеством самой материи, и, как видно, это количество постоянно увеличивается. Поэтому при достижении определенной средней плотности вещества определяется и новый уровень в организации материи, т.е. в качестве элементарной структурной единицы Метагалактики  можно считать галактику, а элементарной структурной единицей галактики – звезду.

2.Характерные особенности пространства нулевого модуля

Говорить о самоорганизации и структуризации Галактики мы будем с точки зрения системообразующих принципов, которые способны объяснить самоорганизацию любой системы. А, как известно, любая информационная модель хороша тем, что она способна предсказать прошлое и будущее системы в отведённых ей пределах, то есть она должна быть прогностичной.

Рассматривая Метагалактику с позиции самоорганизации материи, мы установили, что она образуется согласно нулевому модулю ИСМ, характерные особенности которого сформировали ее структуру пространства в том виде, каком мы ее сейчас наблюдаем. Свойства нулевого модуля были проанализированы достаточно подробно. Поэтому, рассматривая Галактику, которая также начинается с нулевого модуля ИСМ, будем использовать все основные положения, выведенные для Метагалактики.

Хронооболочка нулевого модуля на начальном этапе эволюции представляет собой гравитационный веерный диполь. Веерный диполь – это такой структурный элемент в системе самоорганизации материи, которым можно описать одновременное возникновение материи и пространства в процессе преобразования потока времени. Энергия или время, вливающееся в систему, втекает не просто так. Оно претерпевает серьезную реорганизацию и по мере втекания времени в систему превращается в вещество и пространство, которые появляются вместе как две противоположности, отрицающие и дополняющие друг друга, как два «антипода», или два полюса диполя, на одном конце которого находится вещество, а на другом – расширяющееся пространство. Отличие веерного диполя от обычного показано на рис.3.

Рис.3.

Поэтому один полюс диполя обладает свойствами гравитирующих масс, а другой – антигравитирующими свойствами расширяющейся сферы вакуума. И хотя этот элемент назван диполем, он представляет собой материальную точку, окруженную сферой, т.к. второй полюс «размазывается» по сфере, поэтому и получил название веерный диполь. Таким образом, любой веерный диполь имеет физическое тело и трехмерное физическое пространство. Поэтому каждое причинно-следственное звено будет состоять из четырех элементов: тела причины и пространства причины, тела следствия и пространства следствия.

Стадии эволюции веерного диполя делятся на четыре этапа: стадия свернутого диполя (рождение), стадия белой дыры (развитие), стадия гравитационной капсулы (старение) и стадия черной дыры (умирание) (подробнее см. http://merkab.narod.ru/). Современное состояние гало является завершающей стадией, т.е. эволюция гало практически закончилась. К настоящему времени сферическая часть Галактики прошла этапы белой дыры, гравитационной капсулы и сейчас находится на стадии черной дыры. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет, что считается возрастом самой Галактики. В отличие от нее дисковая часть Галактики находится на ранней стадии своей эволюции и является значительно моложе.

2.1 Граница гало

Пространство веерного диполя на стадии развития постоянно увеличивается, в результате чего происходит разбегание галактики. Когда энергия, поступающая в систему, заканчивается, расширение пространства прекращается. Пространство сферической части Галактики практически не увеличивается, т.е. оно достигло своих максимальных размеров.

Границей веерного диполя является мембрана, обладающая антигравитационными свойствами. Оно ограничивает вакуумную сферу и полностью замыкает пространство хронооболочки внутри себя. Размеры Галактики определяются масштабами гало, радиус которого значительно больше размеров диска, и по некоторым данным превышает 600 тысяч световых лет.

Граница вакуумной сферы гало представлена слоем водородной плазмы, окружающим снаружи гало, так называемой „короной“.  В силу своих антигравитационных свойств внешняя граница Галактики в виде мембраны отталкивает подлетающее к ней вещество. Но потенциал мембраны Галактики значительно ниже, чем у Метагалактики. Если за пределы Метагалактики выйти не возможно, то в отличие от нее граница Галактики тормозит ионы водорода, более тяжелые элементы хотя и тормозятся, но проникают сквозь нее. И, тем не менее, граница Галактики может быть четко обозначена, благодаря тому, что возле нее происходит торможение ионов водорода, которое мы и наблюдаем как корону Галактики.

2.2 Ячеисто-сотовая структура гало

В своем эволюционном преобразования гало прошло стадию инфляции, во время которой хронооболочка гало раздробилась на множество новых подсистем. Вместе с дроблением хронооболочек и увеличением их количества происходит создание и расширение их пространства. На этом этапе образования галактик они проходят стадию инфляции точно так же, как это происходило в Метагалактике. Мгновенное увеличение и рост Галактики можно тоже было бы сравнить с Большим взрывом, хотя понятно, что это не верно. Было дробление хронооболочки Галактики на множество подсистем, каждая из которых затем стала расти за счет образующегося в ней пространства, создавая внутри ячеисто-сотовую структуру гало.

Все новые подсистемы возникали как следствия, единой причиной которых являлось гало. Дробление хронооболочки гало происходит по тем же правилам, что и дробление Метагалактики, образуя множество хронооболочек будущих звездных систем. Пределом дробления галактик являются звезды и звездные системы. Так же как пределом в строении молекул являются атомы, так для Галактики пределом являются звезды. Т.е. в качестве элементарной структурной единицы Галактики считаются звезды и их системы.

Дробление хронооболочки Галактики происходит точно так же, как дробилась хронооболочка Метагалактики. Мы подробно рассматривали этот процесс при образовании его пространства. Первое дробление или дифференциация создает квадруполь первого уровня. Квадруполем названо образование, состоящее из четырех хронооболочек. Т.е. вначале единая хронооболочка Галактики дробится на четыре новых хронооболочки, представляющие собой первую внутреннюю структуру гало.

Энергетическая структура квадруполя, которая определяется взаимной циркуляцией энергии внутри каждой из хронооболочек, как показано ранее (см. http://merkab.narod.ru/), представляет собой тетраэдр. В четырех вершинах тетраэдра находятся четыре хронооболочки. Циркулирующая энергия вначале выделяется вдоль ребер, а потом устремляется внутрь тетраэдра в центрах его граней и далее двигается к центрам хронооболочек. Квадруполь в таком виде представляет собой наиболее устойчивую энергетическую систему, поэтому он является широко распространенным элементом в мироздании. Последующее дробление дало нам в каждой новой хронооболочке квадруполя первого уровня еще по одному квадруполю второго уровня, потом еще по одному и т.д., т.е. квантование структур рассчитывается по степени числа четыре.

Рис.4. Квадруполь

Наиболее крупными структурами Галактики являются шаровые скопления. По некоторым оценкам их насчитывается около трёхсот, хотя в каталоги пока внесено всего 170 шаровых скоплений. Если быть точным, шаровых скоплений должно быть 256, что соответствует четвертой степени четверки. В шаровых скоплениях квантование происходит и дальше. Но для самой Галактики 256 шаровые скопления (16х16 ячеек) играют ту же роль, что и додекаэдрическая структура Метагалактики, состоящая из четырех квадруполей (16 ячеек), которую и будем называть ячеисто-сотовой структурой гало.

Рис.5. Ячеисто-сотовая структура гало

2.3 Звездообразование

Вещество, образуемое вторым полюсом веерного диполя, относится к процессу образования звезд. В центре каждой хронооболочки, где находится гравитирующий полюс диполя, создается материя, масса которой постепенно растет. При достижении определенной величины поступающее вещество начинает разогреваться. По оценкам Козырева, способностью к саморазогреву должны обладать все небесные тела радиусом более 1000 км. В связи с этим он считал, что Луна обладает признаками вулканической деятельности. Впоследствии его выводы получили подтверждение, когда на Луне были обнаружены следы вулканической активности.

Козырев считал, что малые небесные тела способны к саморазогреву по той же причине, что и светят звезды, т.е. благодаря физическим свойствам времени. В конце жизни и впервые опубликованных в 1991 году издательством Ленинградского университета в «Избранных трудах», Козырев четко формулирует свою основную мысль: «Звезды во Вселенной существуют всюду. Поэтому причина их жизнеспособности должна иметь такую общность, которую имеют только пространство и время. Но в свойствах пространства нельзя усмотреть этой возможности потому, что пространство – это пассивная арена, где разыгрываются события Мира. Остается заключить, что время помимо пассивного, геометрического свойства, измеряемого часами, обладает еще и активными, физическими свойствами, благодаря которым время может взаимодействовать с материальными системами и препятствовать переходу их в равновесное состояние».

Звездообразование в ячеисто-сотовой структуре начинается от «стенок» и распространяется к центру ячейки, точно так же как и Метагалактике. Находись мы в Галактике на ранней стадии ее эволюции, мы бы прекрасно видели эту ячеисто-сотовую структуру гало, где интенсивное звездообразование оконтуривало бы стенки ячеек. Однако нам приходится наблюдать завершающий этап эволюции, когда звездообразование переместилось к центрам сфер, где в некоторых из ячеек скопилось от десятков тысяч до миллиона звёзд.  Здесь в основном находятся очень старые, неяркие маломассивные звёзды, чей возраст достигает тринадцати миллиардов лет. К последнему этапу эволюции гало относится звездообразование в хронооболочках, находящихся в центрах сфер квадруполей. Сами звезды к центрам ячеек не двигаются, перемещается только интенсивность звездообразовательного процесса. Но звезды совершают вращательное движение вокруг единого центра квадруполей. Как образуется такое вращение, рассмотрим при анализе пространства первого модуля.

2.4 Движение звезд гало

Казалось бы, что все 256 хронооболочек, образующихся в гало, должны быть абсолютно одинаковыми, т.к. все они относятся к одному и тому же хрональному N-признаку. Однако это не так, потому что очень многое зависит от того, в каком месте находится хронооболочка. Имеется 64 квадруполя, расположенных друг в друге по матрешечному типу, из них четыре – самых больших – первого уровня, внутри каждой – еще по четыре (итого еще 16) – второго уровня и т.д. Поэтому каждая из «маленьких» 256-ти хронооболочек содержится внутри больших четырех хронооболочек – «матрешек», каждая из которых больше предыдущей.

Вследствие этого некоторые хронооболочки находятся ближе к центру Галактики, другие – ближе к периферии. Направление вращения энергии в каждой из них так же индивидуально, т.к. оно в некоторых из них может совпадать с внешней хронооболочкой, а может не совпадать. В результате такого неравноправия звездообразование в каждой хронооболочке имеет свои особенности, например, в отношении плотности вещества или их движения.

Движение звезд в гало определяется свойствами энергии, поступающей в систему посредством времени. Одним из свойств времени является его способность передавать в систему вращательный момент, поэтому суммарный момент внешней и внутренней хронооболочки могут геометрически складываться из их моментов вращения. Он усиливается, если направления совпадают, и уменьшается, если моменты направлены противоположно. Поэтому движение звезд в гало зависит от местонахождения квадруполей и взаимным вращением энергии во внутренней и внешней хронооболочке. Других ограничений на движение материальных тел для пространства нулевого модуля нет, поэтому движение звезд в гало, в целом, приобретает хаотичный вид.

Получая в разных хронооболочках вращательный момент различных направлений, звезды хоть и вращаются  вокруг галактического центра, но двигаются по самым причудливым траекториям, пересекающим диск. Многие звёзды в гало вращаются в ином направлении, нежели Млечный Путь, вследствие того, что они принадлежат тому квадруполю, в котором направление вращения энергии противоположно. Из-за того, что вращение отдельных звёзд происходит почти беспорядочно (т.е. скорости соседних звёзд могут иметь самые различные направления), гало в целом вращается очень медленно.

Наблюдая движение звезд Млечного Пути, нельзя не заметить в их движении некий величественный порядок. Шаровые скопления ныряют сквозь галактическую плоскость и выходят с противоположной стороны, где замедляют свой ход, поворачивают и устремляются обратно. Мы никогда не видели, чтобы галактики существенно изменяли форму, но лишь потому, что это занимает слишком много времени. Млечный Путь совершает один оборот за четверть миллиарда лет. Сумей мы ускорить вращение, то убедились бы, что наша Галактика – динамичная, почти живая сущность, чем-то напоминающая многоклеточный организм. Астрономический снимок любой галактики –  это лишь стоп-кадр, фиксирующий один момент ее медленного движения и эволюции.

Представить, как могли бы двигаться звезды других квадруполей, поможет изображение на рис. 6.

Рис.6. Движение звезд в квадруполях

Анализируя результаты астрономических исследований, можно выделить звезды, принадлежащие квадруполю первого уровня, т.е. четырем самым первым хронооболочкам, которые образовались в Галактике. Одна из них совпадает с дисковой частью Галактики.

Две другие, вероятно, представляют собой вращающиеся вокруг Млечного Пути карликовые галактики на расстоянии в несколько сотен тысяч световых лет, которых насчитывается не менее девяти. Их орбиты лежат в двух разных плоскостях. Считается, что это остатки двух распавшихся когда-то галактик, которые скреплены плотными гало из тёмной материи. Но с точки зрения самоорганизации материи их просто нужно отнести к хронооболочкам другого уровня. Вообще, все карликовые системы, обнаруженные в пределах нашей Галактики, являются ничем иным, как хронооболочками квадруполя второго или третьего уровня, которые также представляют собой замкнутые самоорганизующиеся подсистемы, принадлежащие Галактике.

К четвертой хронооболочке первого квадруполя можно отнести движущуюся группу звезд, которую обнаружили нидерландские астрономы, изучая данные, собранные спутником „Гиппарх“. Они отыскали в движении звезд Галактики одну закономерность: около десяти процентов всех молодых звёзд, обнаруженных в гало, двигались с одной и той же скоростью по одной орбите. Она была сильно наклонена к плоскости диска и выглядела очень эксцентричной: расстояние этих звёзд до центра Галактики колебалось от 23 до 50 тысяч световых лет. Опять же с позиций современной космологии считается, что они принадлежали отдельной галактике, когда-то „проглоченной“ Млечным Путем. Однако, с позиции системной самоорганизации, эти звезды принадлежат одной из хронооболочек квадруполя первого уровня, и представляет собой примерно то же, что дисковая часть Галактики, но  в «недоразвитом» состоянии. Это связано с тем, что внутренняя энергия вращения хронооболочки не совпала с направлением вращения единого времени.

Из выше сказанного видно, что на развитие звездных систем существенную роль оказывает ее местонахождение в гало и задание первичного направления вращающего момента хронооболочки.

2.5 Завершающая стадия эволюции гало

Гало и диск Галактики представляют собой единое причинно-следственное звено, где гало играет роль причины по отношению к диску, поэтому воздействие одной системы на другую происходит посредством времени. Время втекает в систему от причины к следствию, следовательно, в одной системе (следствие) время поглощается и происходит организация внутренней структуры, а в другой системе (причина) процессы идут с выделением времени, что обуславливает разрушение ее структуры и рассеиванию энергии.

Гало в свое время тоже было следствием по отношению к другой системе более высокого порядка, когда время перетекало к гало и, поглощаясь им, шло на организацию структуры. Теперь выделение динамической энергии прекратилось. И поскольку структуризация гало завершается, то процессы диссипации энергии, определяемые вторым началом термодинамики, становятся определяющими. Организованность структуры уносится временем, а энтропия системы возрастает.

Расширение пространства также прекращается и уже не препятствует гравитационным силам, которые теперь начинают играть определяющую роль. В результате этого вся созданная в системе материя устремляется к центру хронооболочки. Этот центр становится для системы своеобразным аттрактором, к которому притягиваются все материальные тела. Постепенно к центру кварта устремляется все вещество, которое до этого было разбросано по всему объему Галактики. Скапливаясь в его центре, оно формирует мощные гравитационные поля, которые постепенно сжимают материю в черную дыру.

Стареющие звезды гало, какую бы стадию не проходили – красного гиганта или белого карлика, или нейтронной звезды, или сверхновой, в конце концов, приходят к тому, что вещество звезды постепенно рассеивается в пространстве. Вместо звезд мы будем наблюдать диффузные туманности или газовые облака, которые в дальнейшем своем движении устремятся к центру Галактики, влекомые к нему силами гравитации.

В 1958 году нидерландскими астрономами обнаружены газовые облака, которые состояли в основном из атомов водорода и мчались в сторону галактического диска со скоростью, превышающей двести километров в секунду. Спектральный анализ показал, что некоторые из этих облаков являлись остатками сверхновых звёзд. Другие облака, обнаруженные в гало, по спектру поглощения содержали гораздо меньше серы, чем галактический диск. Это подтвердило, что их возникновение не связано с галактическим диском. Но их вполне можно считать остатками диссипативных структур, притягивающиеся аттрактором.

3. Характерные особенности первого модуля ИСМ

Рассмотрим особенности образования дисковой подсистемы нашей Галактики, которые определяются запретительными законами, устанавливаемые первым модулем. Поскольку хрональные признаки определяют внутреннюю структуру образующейся системы, то установим, какие запреты они задают. Для этого нам надо объяснить с позиции самоорганизации материи наблюдаемые в космическом пространстве факты.

По астрономическим наблюдениям гало вращается слишком медленно, чтобы из него образовался галактический диск. Внутренняя часть Галактики вращается как твердое тело. Но за ее пределами внешние области вращаются все медленнее и медленнее, подобно планетам, которые в своем движении вокруг Солнца подчиняются третьему закону Кеплера. Скорость вращения быстро возрастает от нуля в центре до 200-240 км/с на расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается и снова возрастает примерно до того же значения.

Население диска сильно отличается от населения гало. Вблизи плоскости диска концентрируются молодые звёзды и звёздные скопления, возраст которых не превышает нескольких миллиардов лет. Они образуют так называемую плоскую составляющую. Среди них очень много ярких и горячих звёзд. Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя многочисленные газовые облака – от гигантских неоднородных по структуре сверхоблаков протяжённостью несколько тысяч световых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.

3.1 Топология пространства первого модуля

Из опытов Козырева мы знаем, что при воздействии одной системы на другую посредством времени, в системе создаются дополнительные напряжения, которые изменяют ее потенциальную и полную энергию. Время втекает в систему через причину к следствию, однако ход времени не может вызвать одиночную силу, он обязательно дает пару противоположно направленных сил. Следовательно, время сообщает системе не только дополнительную энергию, но и момент вращения. Козырев наделяет время псевдовекторными свойствами, полагая, что ход времени как реальный физический процесс, приводящий с точки зрения причины к существованию псевдовектора одного знака, а с точки зрения следствия – псевдовектора другого знака, равноценен вращению следствия относительно причины с линейной скоростью с₂ и наоборот (рис.7).

Рис.7. Расположение точек причины и следствий

Модель времени, которая объясняет объективные свойства времени хронооболочек на основании опытов Козырева, позволила установить, что М-признаки отвечают за направление преобразования причины в следствие (подробнее об этом см. http://merkab.narod.ru/). Поэтому они задают системе вращающий момент, т.е. определяют направление осей вращения. Следовательно, М-признаки не просто соответствуют осям вращения, они, прежде всего, являются псевдовекторами или аксиальными векторами, задающими вращающий момент в системе.

 Учитывая, что хрональные L-признаки являются точками причины (L) и следствия  (L+1) и существуют как два физических тела, разнесенных в пространстве, то между ними можно провести прямую линию. Это будет радиус-вектор (r), который и определяет направление хода времени в виде вращения точки-следствия (L+1) вокруг точки-причины (L) влево (М=+1) или вправо (М= –1) (рис.8).

Рис.8. Циркуляция энергии в первом модуле.

По мнению Козырева в пространстве нет различий в направлениях, но есть абсолютное различие между правым и левым, хотя сами эти понятия совершенно условны. Поэтому ход времени должен определяться величиной, имеющей смысл линейной скорости поворота. Козырев доказал, что каждая причинно-следственная связь имеет пространственное направление, и опытным путем определил, что ход времени нашего Мира положителен в левой системе координат, т.е. направление хода времени  вращается по часовой стрелке, если смотреть из следствия на причину. Поэтому будем считать, что нашем Мире характер циркуляции энергии обусловлен хрональным признаком М=+1, что соответствует левой системе координат.

Покажем, что характерное строение дисковой части Галактики зависит от физических свойств времени, втекающего в систему, которыми определяются особенности пространства первого модуля. Первый модуль создается как следствие нулевого модуля. Определим, что представляет собой в физическом выражении причина и следствие.

Рассматривая пространство нулевого модуля, мы связывали его образование и эволюцию с гравитационным веерным диполем. Вспомним, что под веерным диполем мы понимаем такой диполь, один полюс которого обладает свойствами гравитирующих масс и представляет собой материальную точку, а другой полюс обладает антигравитирующими свойствами расширяющегося пространства и представляет собой сферу, окружающую материальную точку. Следовательно, любой веерный диполь состоит из физического тела и трехмерного физического пространства. А каждое причинно-следственное звено будет состоять из четырех элементов: тела причины и пространства причины, тела следствия и пространства следствия.

Пространство причины или пространство нулевого модуля обладает трехмерной сферической топологией. Пространство следствия создается внутри пространства причины. Если в нулевом модуле пространства не было вообще, и оно только создавалось, то теперь пространство уже существует. Поэтому условия образования пространства первого модуля ИСМ связано с организацией пространства в пространстве, вернее целой системы подпространств.

Образование подпространств определяется необходимыми и достаточными условиями их существования, исходя из закона абсолютного времени, который строится на основании единого хода времени. Закон абсолютного времени соответствует строгому согласованию направления времени и темпа его течения во всех точках нашего Мира (подробнее см. http://merkab.narod.ru/). Для всех объективных систем, будь то звезда, галактика или более крупные структуры, этот закон позволяет их рассматривать в едином времени.

Из закона абсолютного времени следует, что:

1. пространство следствия содержится в пространстве причины, т.е. причина и следствие существуют в едином пространстве. Этот факт является следствием существования единого времени: если существует единое время системы, то существует и единое пространство системы.

2. тело причины и тело следствия в пространстве не совместимы, т.е. разнесены на некоторое расстояние. Второй постулат Козырева, который звучит, что причины и следствия всегда разделяются пространством, есть аналог этому утверждению.

Суть этих двух утверждений, следующих из закона абсолютного времени, состоит в том, что для каждого из пространств устанавливается свой запрещающий вердикт: пространства вакуумных сфер разных подсистем могут пересекаться, а пространства, занимаемые материальными телами, не пересекаются.

Рассмотрим вначале, как соотносятся пространства причин и следствий. Затем проанализируем, каким образом располагаются тело причины и тело следствия относительно друг друга.

Поскольку мы разбираем образование пространства первого модуля, которое уже находится в пространстве, следовательно, в нем можно установить некоторое направление, которое задает втекающее в систему время. Поэтому одним из отличий нулевого модуля от первого является направление циркуляции энергии, обусловленное хрональным признаком М=+1. Проанализируем отдельно, как это происходит в хронооболочках нулевого и первого уровня.

В хронооболочке нулевого уровня, которая представляет собой веерный диполь, втекающая энергия обладает первоначальным вращающим моментом и расхождением (дивергенцией) вихревых линий, что определяется хрональным признаком М=0. Время вливается в систему через причину к следствию. Поэтому циркуляция энергии в отдельной хронооболочке происходит от одного конца диполя к другому, т.е. двигаясь по окружности, она возвращается к диполю с другой стороны. При этом расходящиеся вихревые линии снова сходятся в точку, которая теперь является точкой следствия. Направление вращения показано на рисунке. Фактически циркуляция энергии возвращает ее в исходную точку или точку причины. Но ведь время перетекает от причины к следствию, поэтому циркуляция энергии возвращает ее в исходную точку, но не точку причины, а точку следствия. А поскольку материальный полюс веерного диполя представляет собой материальное тело, то точка следствия образуется рядом с телом причины, но не внутри него (Рис.9).

Рис.9. Циркуляция энергии в нулевом модуле.

Проанализируем теперь циркуляцию энергии в первом модуле. В отличие от пространства нулевого модуля в создаваемом пространстве существуют два псевдовектора М=0 и М=1. Поэтому мы фактически имеем вращающуюся окружность, которая вращается вокруг оси другой вращающейся окружности. Окружность, вращаясь вокруг оси М=0, определяет форму хронооболочки первого модуля, которая в данном случае представляет собой тор, т.е. такая форма образуется в результате произведения двух аксиальных векторов.

Другими словами, пространство, образуемое одним из полюсов веерного диполя, создается в виде расширяющейся сферы, вращающейся вокруг оси М=0. Поэтому топология пространства первого модуля описывается тором, вложенным в сферическое пространство нулевого модуля. Тор образуется двумя аксиальными векторами М=0 и М=1, где М=0 представляет собой большой радиус тора, а М=1 – малый радиус тора (рис.8).

В пространстве нулевого модуля для псевдовектора М=0 наблюдалась дивергенция (расхождение) вихревых линий,  в пространстве первого модуля дивергенция отсутствует, т.е. для псевдовектора М=1 div rot E=0. Поэтому циркуляция энергии осуществляется по замкнутому контуру, определяющем внутреннее пространство тора.

Соответственно меняется и топология образующегося пространства. Пространство нулевого модуля, как мы помним, имело сферическую топологию, и все хронооболочки нулевого модуля представляли собой сферу. Пространство первого модуля имеет тороидальную топологию, и все хронооболочки первого модуля представляют собой тор. Таким образом, пространство первого модуля образуется в виде тора, вложенного внутрь сферы, или пространства нулевого модуля (рис.8).

Структуризация дисковой части Галактики.

После того как сформировано пространство первого модуля, происходит инфляция пространства, точно так же как в нулевом модуле. Начинается дробление пространства, которое преобразуется в организованную структуру многих других упорядоченных систем или пространств – следствий. Более сложная структура образуется за счет квантования хронооболочки первого уровня на множество подсистем. Как мы уже знаем, за структуризацию образующейся системы отвечают хрональные L-признаки, которые определяют переход системы в новую форму существования. В дисковой части Галактики появляется структурированность.

Рассматривая квантование или дифференциацию хронооболочек нулевого модуля, мы установили, что она бывает двух типов: по горизонтали и по вертикали. Процесс дифференциации по горизонтали мы уже проанализировали. Теперь нас интересует вертикальная дифференциация. В принципе, само квантование хронооболочки по вертикали ничем не отличается от квантования по горизонтали. При этом хронооболочка системы также делится пополам, потом еще пополам, потом еще и еще и т.д., пока не наступит предел дифференциации. Кванты пространства создаются в соответствии с рис.10.

Рис.10.

Пределом дифференциации галактик являются звезды и звездные системы. Определение предела дифференциации означает, что организация материи перешла на новый структурный уровень самоорганизации. Ранее мы уже сравнивали строение Метагалактики со строением вещества. Как вещество состоит из молекул, так Метагалактика состоит из галактик. Дальнейшая аналогия проводилась между галактиками и атомами. Как молекула состоит из атомов, так галактика состоит из звезд. Каждый такой переход связан с новым типом организации материи и зависит от средней плотности материи в системе.  Когда средняя плотность Метагалактики увеличилась до величины 10^-20г/см³, началась дифференциация галактик. Каждый новый уровень организации материи связан с перестройкой пространства или физического вакуума, который в первом случае скачком переходит с нулевого уровня на первый.

Следующий скачок дифференциации пространства происходит при возрастании средней плотности системы до величины 10^-10г/см³ . Начиная с этой величины средней плотности галактик, появляется новый структурный уровень организации материи – звезды. Как атомы состоят из элементарных частиц, так звезды образуют планетарные системы. Физический вакуум в этом случае скачком переходит с первого уровня на второй.

Посмотрим, как с позиции самоорганизации материи происходит структуризация дисковой части Галактики. Радиус образующего тора определяется количеством выделенной энергии, за которую отвечают N-признаки. Максимальный радиус образуется при N=1, т.е. количество выделяемой энергии в этом случае максимально. Но между точками L=0 и L=1 можно задать еще несколько радиусов, которые соответствуют различным N-признакам, отвечающих за размер квартов.  С возрастанием номера кварта его размер уменьшается в два раза, т.е. размер каждого кварта меньше предыдущего в два раза (имеются в виду линейные размеры). Количество выделяемой энергии при этом уменьшается в восемь раз, т.к. оно соответствует объему кварта, который становится меньше в 2³ = 8 раз. Поэтому для одного и того же признака L=1 образуется еще серия хронооболочек в разными N-признаками. В этом и состоит основное отличие вертикальной дифференциации, т.е. при одном и том же L-признаке у нас образуется как бы гроздь более мелких хронооболочек (рис.11).

Рис.11.

Квантование пространства первого модуля приводит к тому, что появляется серия новых хронооболочек, имеющих тороидальную форму, вложенных друг в друга по матрешечному принципу. Еще раз отметим, что такое квантование образуется благодаря тому, что хронооболочки формируются по одному L –признаку, но с разными N-признаками.

Не менее интересным представляется образование топологии пространства для хронального признака L=2. В этом случае топология пространства меняется, хотя она и остается тороидальной, но образующийся тор является внешним по отношению к торам, формирующимся по признаку L=1, как показано на рис.12. 

Рис.12.

Сформулируем еще раз особенности пространства первого модуля. Хронооболочка первого модуля представляет собой тор, вложенный в сферическую хронооболочку нулевого модуля. Топология пространства поэтому будет иметь тороидальную форму. Квантование хронооболочки первого модуля приводит к тому, что внутри тора будут образовываться более мелкие торы, вложенные в него по матрешечному типу. В центре этой структуры (т.е. в центре окружности, описываемым большим радиусом тора) находится тело причины (L=1), порождающее всю пространственную систему торов, как следствий более высокого порядка.

Образование материи в дисковой части галактики.

Создаваемая структура пространства диска определяет серию подпространств, являющихся следствиями для основного тора, образующего диск Галактики, который сам был следствием гало. Внутри каждого тора будет создаваться материя, сформированная в виде тел следствий. Тело следствия образуется в точках следствия (L=1), куда притекает энергия. Как мы помним, время втекает в систему через причину к следствию. Поэтому в этих точках будет поступать энергия, идущая на образование материи. Пространство тора также будет раздвигаться вместе с выделяющейся в систему энергией, но не так интенсивно, как это происходило с пространством нулевого модуля.

Тело следствия в силу своих гравитационных свойств будет формироваться в центре окружности, описываемым малым радиусом тора. Но этот центр фактически представляет собой не точку, а окружность большого радиуса тора. Причем эта окружность представляет собой не что иное, как дополнительное измерение, появившееся в пространстве первого модуля. В результате этого тело следствия формируется в точке, вращающейся по окружности. Благодаря тому, что все торы лежат в одной плоскости, имеют общую ось вращения, то в пространстве первого модуля все создаваемое вещество будет вращаться в одном направлении и находиться в единой плоскости, перпендикулярной оси М=0 (рис.12). Таким образом, формируется дисковая часть Галактики.

4. Центральная часть Галактики

4.1 Балдж

Звёзды сферической составляющей Галактики концентрируются к его центру. Центральная, наиболее плотная часть гало, напоминающая эллипсоид, в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (в переводе с английского "утолщение").

Рассмотрим, почему происходит образование балджа с точки зрения самоорганизации систем. Для этого снова обратимся к двум сторонам веерного диполя. С одной стороны диполя образуется пространство, являющееся пространством причины, с другой – вещество, которое формируется в тело причины. Сам балдж изначально создается как тело причины гало, предельным уровнем квантования которого также являются звезды. Поэтому строение его является более плотным, чем у окружающего пространства.

Формирование балджа начинается с самого рождения Галактики, поэтому балдж состоит из очень старых звёзд, и здесь можно наблюдать нейтронные звёзды, остатки взорвавшихся сверхновых звёзд и т.д., т.е. все признаки разрушения структуры и диссипации энергии. Все процессы происходят с выделением времени, которая уносит организованность системы. Вещество звезд постепенно рассеивается в пространстве. Они превращаются в диффузные туманности или газовые облака, которые в дальнейшем своем движении устремляются к центру Галактики. Силам гравитации также ничто не противостоит, они организуют завершающую фазу гало, превращая балдж в притягивающий аттрактор.

Изменяется направление скорости движения вещества. Если вначале вещество двигалось вместе с расширяющимся пространством к границе гало, обладающей антигравитационными свойствами, то со временем скорость движения замедлилась и обратилась в противоположную сторону.  Т.е. вещество, которое вначале хаотично распространяется по всему объему гало, достигая границы вакуумной сферы, отзеркаливается от нее и устремляется к центру, где его начинает притягивать гравитационное поле формирующегося массивного ядра или балжа. Поэтому балдж для всех внутренних систем пространства нулевого модуля становится аттрактором, к которому устремляются все диссипативные структуры, т.е. системы завершившие свою эволюцию.

4.2 Черная дыра Галактики

Постепенно к центру Галактики тяготеет все вещество, которое было рассеяно по всему объему гало. Скапливаясь в его центре, оно формирует мощные гравитационные поля, которые постепенно сжимают материю в черную дыру. «Старение» балджа, превращение его в черную дыру также определяются физическими свойствами времени. В настоящее время вещество балджа уплотнилось настолько, что в центре Галактики сформировалось ядро, расположенное в направлении созвездия Стрельца. Предполагается, что там «прячется» черная дыра Галактики, в которой исчезает ее вещество. Но сейчас черная дыра почему-то устроила себе передышку, прекратив поглощать окружающую материю. Посмотрим с точки зрения самоорганизации материи, что на самом деле происходит в центральной области Галактики.

Интерес, который представляет собой центр Галактики, связан с тем, что здесь находится место, где зарождалась Галактика, вернее, ее первая подсистема – гало. Вместе с этим центр Галактики является и местом «последнего пристанища» гало. Поскольку он становится аттрактором, к которому устремляются диссипативные структуры гало. Но в нашем случае «смерть» гало – это  всего лишь завершение одной формы организации материи и переход ее в новую форму, которая определяет образование дисковой части Галактики. Таким образом, в центре Галактики возникает еще одна структура, которой является тело следствия. 

Это место, откуда энергия диссипации из гало начинает плавно перетекать в новую систему – диск. Теперь точка следствия становится причиной образования системы другого уровня, в которой ее можно считать уже белой дырой, т.к. из нее поступает энергия. Таким образом, центр Галактики, являясь с одной стороны для сферической составляющей Галактики или гало черной дырой, а с другой, для ее новой дисковой части, представляет белую дыру, или  место передачи энергии в подсистему первого модуля.

Поэтому центр Галактики назвать классической черной дырой нельзя, т.к. его поле тяготения никогда не сможет замкнуться на себя. Это будет очень массивный объект с относительно небольшими размерами, обладающий мощным гравитационным полем. Но поскольку его вещество будет постоянно перекачиваться в новую систему, то никакого коллапса, характерного для черных дыр, не будет. Т.е. с одной стороны вещество притягивается силами гравитации, с другой стороны это же вещество излучается в новую структуру. Этот черно-белый дырочный объект скорее работает как насос, втягивая в себя материю из окружающего пространства в одном месте и выбрасывая его в новую подсистему в другом месте. Поэтому его поведение не является обычным, и не будет укладываться в привычные нам представления о черных дырах. Вместо понятия черной дыры ему вполне бы подошло понятие гравитационного аттрактора. И если мы говорили, что черная дыра почему-то устроила себе передышку, то теперь ясно, что такая передышка обусловлена причинами, связанными с эволюционным преобразованием дисковой части Галактики, и продлится до тех пор, пока не закончится эволюция диска.

4.3 Белая дыра Галактики

Из вышесказанного понятно, что в системе, связанной с нулевым модулем ИСМ, и представляющей собой сферическую подсистему галактики, ее центр становится черной дырой, и здесь исчезает вещество и энергия. Но в тоже время этот же центр является белой дырой для подсистемы, связанной с первым модулем ИСМ, представляющей дисковую часть галактики, теперь здесь же выделяется вещество и энергия, образуя  новую подсистему Галактики –  диск.

Введем два замещающих понятия и вместо «черная дыра» будем говорить «тело причины», а вместо «белая дыра» – «тело следствия». Время, втекая в систему через причину к следствию, сообщает момент вращения, поэтому тело следствия вращается вокруг тела причины.

Из выше сказанного получается любопытный факт – две подсистемы, совмещенные в одном пространстве, будут иметь двойной центр. Если рассматривать эту двойную систему со стороны, то очевиден только один центр. Но при ближнем рассмотрении становится понятно, что он состоит из двух объектов, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Поэтому в центре Галактики должно быть два разнесенных в пространстве центральных тела. Одно из них является телом причины, обуславливающее образование сферической части Галактики, оно же представляет собой черную дыру. Другое тело является телом причины, образующее дисковую часть Галактики, которое представляет собой белую дыру. Причем одно тело является следствием другого, вокруг которого оно же и вращается.

На начальном этапе тело причины обладает большой массой, тогда как тело следствия массой почти не обладает. По мере перетекания энергии масса тела следствия растет, а масса тела причины, наоборот, уменьшается. В какой-то момент они станут обладать примерно одинаковыми массами, поэтому изменится и характер их вращения. В этом случае они будут вращаться вокруг общего центра тяжести. Затем соотношение масс начинает меняться в пользу тела следствия. Поэтому и радиус вращения у тела следствия уменьшится, но увеличится скорость вращения. Тело следствия на последнем этапе будет вращаться вокруг себя, а тело причины будет вращаться вокруг тела следствия. Поэтому в зависимости от того, на каком этапе своего развития находятся тело причины и тело следствия, мы можем наблюдать различные картины их взаимного вращения.

Рассматривая тела материальной природы, следует отметить, что они обладают также собственным пространством, которое вмещает их массу. Пространство тел имеет свои особенности, и мы поговорим об этом в дальнейшем. Но сейчас надо отметить такой факт. Черная и белая дыры, являясь пространственными конструкциями, представляют собой сток энергии (черная дыра) и исток энергии (белая дыра). Особенность проявляется в том, что сток и исток энергии, являясь элементами пространства, остаются практически неизменными в течение всего времени жизни. В то время как сами тела могут увеличиваться и уменьшаться в размерах и по массе, меняется их скорость и радиус вращения, т.е. материальные тела являются переменными величинами на всем протяжении эволюции.

В качестве примера можно рассмотреть галактику АМ 0644-741 (рис.13), расположенную  в 300 миллионах световых лет в созвездии Золотой Рыбы, диаметр кольца приблизительно 150 тысяч световых лет. Тело следствия хорошо выражено, здесь происходит интенсивное образование материи, а вот тело причины не видно совсем, оно уже почти завершило свое существование пройдя стадию черной дыры и передав свою энергию в следующую систему. 

Рис. 13. Галактика АМ 0644-741

Таким образом, мы разобрали, как влияют друг на друга посредством времени тело причины и тело следствия. Теперь проанализируем некоторые астрономические наблюдения.

4.4 Анализ астрономических наблюдений

Посмотрим, как подобные теоретические рассуждения согласуются с результатами астрономических наблюдений. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Поэтому обратимся к соседней спиральной галактике M31 в Туманности Андромеды, которая очень похожа на нашу. Несколько лет назад «Хаббл» обнаружил в ее центре сразу два точечных ядра. Одно из них выглядело в видимых (зеленых) лучах более ярким, другое более слабым, однако когда построили карту скоростей вращения и дисперсии скоростей звезд, выяснилось, что динамический центр галактики – это более слабое ядро, считается, что именно там находится сверхмассивная черная дыра.

Когда «Хаббл» снял центр Туманности Андромеды не в зеленых, а в ультрафиолетовых лучах, оказалось, что то ядро, которое было ярким в видимой области спектра, в ультрафиолете почти не просматривается, а на месте динамического центра наблюдается компактная яркая звездная структура. Исследование кинематики этой структуры показало, что она состоит из молодых звезд, вращающихся по практически круговым орбитам. Таким образом, в центре M 31 найдено сразу два околоядерных звездных диска: один эллиптический, из старых звезд, и другой круглый, из молодых звезд. Плоскости дисков совпадают, и звезды в них вращаются в одну сторону. По мнению доктора физико-математических наук О.Сильченко, можно считать, что мы видим последствия двух вспышек звездообразования, одна из которых произошла давно, 5–6 млрд. лет назад, а другая совсем недавно, несколько миллионов лет назад.

Как видно, это вполне согласуется с тем, что в центре галактики может быть два центра, один из которых принадлежит старой сферической подсистеме, а другой, более молодой, относится к дисковой части. Более того, этот молодой центр уже на первых этапах своего развития формируется в виде компактной дисковой системы, и не только в галактике М31, но и многих других галактических системах.

Панорамная спектроскопия, которая позволяет строить поверхностные карты скоростей вращения и карты дисперсии скоростей, дала возможность убедиться в том, что в центрах многих галактик действительно можно найти отдельные околоядерные звездные диски. Они выделяются компактными размерами (не больше сотни парсек) и относительно молодым средним возрастом звездного населения, (не старше 1-5 млрд. лет). Балджи, в которые погружены такие околоядерные диски, заметно старше и вращаются медленнее. Анализ карты скоростей Sa-галактики NGC 3623 (член группы из трех спиральных галактик) показал в центре галактики минимум дисперсии скоростей звезд и заостренную форму изолиний скоростей вращения (см.: Afanasiev V.L., Sil’chenko O.K. Astronomy and Astrophysics, vol. 429, p. 825, 2005). Заостренная форма изолиний скоростей вращения означает, что в плоскости симметрии галактики звезды вращаются намного быстрее, чем в примыкающих областях сфероидального балджа при достаточно близких значениях гравитационного потенциала. То есть кинематическая энергия звезд, находящихся в плоскости симметрии, сконцентрирована в упорядоченном вращении, а не в хаотических движениях, как у звезд сфероидальной составляющей. Это свидетельствует о том, что в самом центре галактики есть плоская, динамически холодная, с большим моментом вращения звездная подсистема, т.е. диск внутри балджа.

Эти наблюдения подтверждают, что в сферической части галактик, где балдж является ее телом причины, возникает более молодая подсистема, относящаяся к следующему уровню организации материи. Это дисковая часть галактик, телом причины которой будет быстро вращающийся околоядерный диск внутри балджа. Таким образом, для двух подсистем можно установить два тела причины, одно из которых по отношению к другому является телом следствия.

Вернемся к результатам наблюдения нашей Галактики. Не смотря на то, что видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи, после создания приёмников инфракрасного и радиоизлучения ученым удалось провести подробное исследование этой области. Изучение центральной части Галактики показало, что помимо большого количества звёзд в центральной области также наблюдается околоядерный газовый диск, состоящий преимущественно из молекулярного водорода. Его радиус превышает 1000 световых лет. Ближе к центру отмечаются области ионизованного водорода и многочисленные источники инфракрасного излучения, свидетельствующие о происходящем там звездообразовании. Околоядерный газовый диск является телом причины дисковой части Галактики и находится на ранней стадии эволюции потому, что состоит из молекулярного водорода. По отношению к своей системе – диску он представляет собой белую дыру, откуда энергия поступает на развитие пространства и материи дисковой части Галактики.

Исследования с помощью системы радиотелескопов со сверхдлинной базой показали, что в самом центре (в созвездии Стрельца) находится таинственный объект, обозначаемый как Стрелец A*, излучающий мощный поток радиоволн. Согласно оценкам, масса этого космического объекта, расположенного от нас в 26 тысячах световых лет, в четыре миллиона раз превосходит массу Солнца. А по своим размерам он соответствует расстоянию между Землей и Солнцем (150 миллионов километров). Этот объект обычно рассматривается как возможный кандидат на роль черной дыры.

Один из исследователей этого объекта Шень Чжицян (Zhi-Qiang Shen) из Шанхайской астрономической обсерватории китайской Академии наук убежден, что наиболее убедительным подтверждением его компактности и массивности ныне считается характер движения близких к нему звезд. Шень и его группа, проведя наблюдения в более высокочастотном радиодиапазоне (86 ГГц вместо 43 ГГц), получили наиболее  точную оценку космического объекта, что привело к уменьшению интересующей их зоны в два раза (публикация от 3.11.2005 года в ж-ле Nature).

Другое исследование центральной области Галактики касается скопления Квинтиплет (Quintiplet Cluster), недавно обнаруженного в самом центре нашей Галактики и состоящего из пяти массивных звезд непонятной природы. Австралийские астрономы под руководством доктора Питера Татхилла (Peter Tuthill) в ходе изучения объекта выявили предельно странную и не имеющую аналогов структуру.

Дело в том, что скопление Квинтиплет находится в самом центре Галактики, где, согласно господствующей космологической доктрине, должна располагаться массивная черная дыра, и, следовательно, никаких звезд не может быть и в помине. Все пять звезд являются относительно старыми и приближаются к завершающим этапам своего существования. Но самым странным оказалось то, что две из них стремительно вращаются друг вокруг друга (вернее, вокруг общего центра тяжести), разбрасывая вокруг себя пыль, наподобие того, как вращающаяся головка поливальной машины разбрызгивает воду. Пыль при этом образует спиральные рукава. Радиус одной из спиралей составляет около 300 а.е..

Эти наблюдения показывают, что в центре Галактики действительно находится невообразимо огромный массивный объект, который, однако, черной дырой не является, поскольку возле него вполне могут существовать, не попадая в его влияние, другие звездные системы. С другой стороны в центре Галактики находится околоядерный диск. А также Квинтиплет загадочной природы. Все эти наблюдения имеют объяснение с точки зрения образования двух разных подсистем, в которых имеются два тела причины разной природы: одно тело зарождающееся, другое – угасающее. Две стремительно вращающихся звезды Квинтиплета можно рассматривать как вращение тела следствия вокруг тела причины на этапе, когда их массы приблизительно одинаковы. Хотя не совсем ясно, к какому квадруполю они относятся, т.к. для этого пока не хватает данных. Теперь рассмотрим более подробно дисковую часть Галактики.

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.14).

Рис.14.

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.

6. Выводы

Сформулируем основные выводы, полученные при анализе пространства Галактики.

1. С точки зрения системной самоорганизации материи две подсистемы, которые составляют Галактику, относятся к разным модулям интегральной структуры мироздания (ИСМ). Первая – сферическая часть – это нулевой  пространственный модуль. Вторая дисковая часть Галактики относится к первому модулю ИСМ. В соответствии с причинно-следственными связями первый модуль или дисковая часть Галактики является следствием, тогда как нулевой модуль или гало считается причиной.

2. Любое пространство создается из хронооболочки, которая в момент поступления энергии представляет собой веерный диполь. На одном конце такого диполя находится вещество, а на другом – сфера расширяющегося пространства. Один полюс диполя обладает свойствами гравитирующих масс и представляет собой материальную точку, а другой полюс обладает антигравитирующими свойствами расширяющегося пространства и представляет собой сферу, окружающую материальную точку. Таким образом, любой веерный диполь имеет физическое тело и трехмерное физическое пространство. Поэтому каждое причинно-следственное звено будет состоять из четырех элементов: тела причины и пространства причины, тела следствия и пространства следствия.

3. Основные особенности гало определяются свойствами хронооболочки нулевого модуля. Перечислим их.

1). Границей гало является мембрана, обладающая антигравитирующими свойствами, которая ограничивает расширяющуюся сферу вакуума веерного диполя. Она представлена слоем водородной плазмы, окружающим снаружи гало, в виде короны. Образуется корона за счет тормозящего влияния мембраны на ионы водорода. Топология пространства гало является сферической.

2). В своем эволюционном преобразования гало прошло через стадию инфляции, во время которой хронооболочка гало раздробилась на 256 мелких хронооболочек, каждое из которых теперь является одним из шаровых скоплений Галактики. Во время инфляции пространство Галактики экспоненциально увеличило свои размеры. Сформированная система была названа ячеисто-сотовой структурой гало.

3). Хронооболочки шаровых скоплений звезд продолжали дробиться и дальше. Предельным уровнем квантования галактик становятся звезды и звездные системы. Предельным уровнем квантования называется новая структурная организация материи.

4). Относительное местоположение хронооболочек звезд, находящихся в ячеисто-сотовой структуре гало, является крайне неравноценным. Некоторые из них располагаются ближе к центру Галактики, другие – ближе к периферии. В результате такого неравноправия звездообразование в каждой хронооболочке имеет свои особенности, которые сказываются в отношении плотности вещества или на характере их движения.

5). Карликовые системы, обнаруженные в пределах нашей Галактики, относятся к хронооболочкам квадруполей второго или третьего уровня, которые также представляют собой замкнутые самоорганизующиеся подсистемы, принадлежащие Галактике.

6). Нынешнее состояние гало относится к завершающему этапу эволюции. Расширение его пространства закончилось в связи с конечностью выделяемой энергии. Силам гравитации ничто не противостоит. Поэтому последняя стадия эволюции гало обусловлена процессами распада. Гравитация становится основной силой в системе, заставляя материальные тела двигаться к центру Галактики в усиливающемся поле тяготения. В центре Галактики образуется притягивающий аттрактор.

4. Основные особенности диска определяются свойствами хронооболочки первого модуля, который является следствием нулевого модуля. Перечислим их.

1). Поскольку дисковая часть Галактики является следствием, поэтому гравитационный веерный диполь будет представлять собой аксиальный вектор М=1 вращающийся вокруг аксиального вектора М=0.

2). Пространство, образуемое одним из полюсов веерного диполя, создается в виде расширяющейся сферы, вращающейся вокруг оси М=0. Поэтому топология пространства первого модуля описывается тором, вложенным в сферическое пространство нулевого модуля. Тор образуется двумя аксиальными векторами М=0 и М=1, где М=0 представляет собой большой радиус тора, а М=1 – малый радиус тора.

3). Стадия инфляции хронооболочки первого модуля породила множество новых подсистем – более мелких внутренних хронооболочек. Все они располагаются по матрешечному типу внутри хронооболочки первого модуля. Все они также имеют тороидальную топологию. В пространстве дисковой части Галактики появляется структурированность.

4). Вещество, образуемое другим полюсом веерного диполя, концентрируется в центре сферы, который описывает малый радиус тора М=1. Поскольку этот центр в свою очередь описывает круг по радиусу большого тора, то все вещество формируется вдоль этой окружности в плоскости, перпендикулярной оси М=0.

5). Материя, образуемая в новых подсистемах, также создается в центрах сфер малого радиуса тора. Поэтому все вещество формируется вдоль окружностей, находящихся в плоскости, перпендикулярной оси М=0. Так образуется дисковая часть Галактики.

5. В центральной области Галактики находятся два тела причины. Одно из них является телом причины гало (балдж), другое – телом причины диска (околоядерный газовый диск). Тело причины диска в свою очередь является телом следствия по отношению к гало. Поэтому одно тело вращается вокруг другого.

6. Балдж как и гало находится на завершающем этапе эволюции, поэтому становится аттрактором, к которому тяготеет все вещество, разбросанное ранее по всему объему гало. Скапливаясь в его центре, оно формирует мощные гравитационные поля, которые постепенно сжимают материю в черную дыру.

7. Околоядерный газовый диск является телом причины дисковой части Галактики и находится на ранней стадии эволюции. По отношению к своей системе – диску он представляет собой белую дыру, откуда энергия поступает на развитие пространства и материи дисковой части Галактики.

8. Спиральные рукава – это энергетическая структура пространства, показывающая, в какой его области выделение энергии происходит интенсивнее всего. Образуется эта структура благодаря циркуляции энергии внутри тора. В большей части торов энергия циркулирует 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 меняется, тор примет более сложную форму, и вместо окружности, которую описывает большой радиус тора, у нас находится эллипс.

9. 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, в результате чего торы разворачиваются на небольшой угол относительно друг друга. При развороте эллипсов на некоторый угол наибольшую плотность энергия будет иметь в точках соприкосновения эллипсов. В этих местах интенсивнее всего будет происходить процесс звездообразования. Поэтому главным свойством волнового спирального узора является его однородное вращение, как единой системы пространств, образуемых торами.

Литература

1.      Боер К., Саваж Б. Галактики и их короны. Ж-л Scentific American. Перевод с англ. - Алекс Моисеев, Сайт "Дальневосточная Астрономия".

2.      Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-Пресс, 2004.

3.      Капица С. П., Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: УРСС, 2003

4.      Мандельброт Б. Фракталы, случай и финансы. М., 2004.

5.      Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. М.: Наука, 1983. 190 с

6.      Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М.: Прогресс, 1999. 6-е изд. М.: КомКнига, 2005.

7.      Пригожин К., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М.: УРСС, 2001. 5-е изд. М.: КомКнига, 2005.

8.      Саган К. Космос. СПб.: Амфора, 2004.

9.      Хван М.П. Неистовая Вселенная: От Большого взрыва до ускоренного расширения, от кварков до суперструн. — М.: ЛЕНАНД, 2006.

10.  Хокинг С. Краткая история времени. СПб.: Амфора, 2000.

11.  Хокинг С. Черные дыры и молодые вселенные. СПб.: Амфора, 2001.