Схватка титанов

Ни одна галактика не развивается в полной изоляции. На самом деле галактики постоянно находятся в движении, и гравитационное притяжение между ними часто сталкивает их на встречных курсах. Звезды и звездные системы в галактике обычно находятся на расстояниях нескольких световых лет друг от друга. Поэтому, когда галактики сходятся, их звезды проходят друг от друга на приличном расстоянии. Однако межзвездные облака внутри галактик сталкиваются, а затем коллапсируют под действием гравитации, вызывая образование новых звезд.

Столкновение галактик – далеко не редкое явление. Как минимум одно такое событие происходит сейчас на наших глазах. Млечный Путь поглощает карликовую эллиптическую галактику в созвездии Стрельца. Эта галактика расположилась на противоположной от нас стороне галактического диска. Она содержит около 30 миллионов звезд, в основном старых и желтоватых, и проходит сквозь диск нашей Галактики со скоростью около 250 км/с.

В далеком прошлом, вероятно, имели место гораздо более крупные слияния. Наша Галактика устроена следующим образом: на тонкий диск Млечного Пути, состоящий из звезд всех возрастов, наложен более толстый диск, содержащий только старые звезды. Вероятное объяснение состоит в том, что Млечный Путь поглотил другую галактику размером примерно в десятую часть своего размера или несколько меньших галактик, и произошло это, по крайней мере, 10 миллиардов лет назад. Гравитационное поле, возникшее при взаимодействии галактик, раскидало звезды, которые уже образовались в Млечном Пути, в разные стороны. Таким образом возникла более толстая часть диска.

Через какие-то 3 миллиарда лет наши потомки могут стать свидетелями еще более грандиозного столкновения. Среди десятков галактик, которые образуют нашу Местную группу галактик, только туманность Андромеды соответствует Млечному Пути по размеру. Она находится от нашей Галактики на расстоянии 2,2 миллиона световых лет, но каждую минуту разрыв сокращается примерно на 8000 км. Примерно через 3 миллиарда лет эти гигантские галактики ожидает столкновение, которое изменит их обеих до неузнаваемости.

Ученые построили вероятную модель этого события. Примерно за миллиард лет галактики могут пройти друг через друга туда и обратно два или три раза. При этом галактики вытянут друг из друга длинные тонкие струи, состоящие из звезд, прежде чем образовать одну, довольно бесформенную эллиптическую галактику. К этому времени выросшее до размеров красного гиганта Солнце спалит все живое на Земле. Может быть, люди – или другие представители разумной жизни, которые придут нам на смену, – будут наслаждаться захватывающим видом туманности Андромеды, приближающейся к Млечному Пути и заполняющей небо.

Звездный вор

Галактика видит – галактика делает. Ближайшей к Млечному Пути галактике-спутнице мы можем предъявить обвинение в том же преступлении, что и самому Млечному Пути: в расчленении слишком близко подошедшего к ней небесного объекта.

Вокруг Млечного Пути вращаются более 50 галактик. Самая яркая из них – Большое Магелланово Облако. Она находится на расстоянии 160 000 световых лет от Земли. Эта галактика настолько яркая, что ее можно увидеть невооруженным глазом.

В 2016 году Николас Мартин с коллегами из Страсбургского университета во Франции обнаружили плотно упакованную группу звезд, отчасти похожую на шаровое скопление, находящееся в бедственном положении. Скопление находится на окраине Большого Магелланова Облака, примерно в 42 000 световых лет от его центра.

Форма скопления не сферическая, а овальная. Его длинная ось направлена прямо на Большое Магелланово Облако. Все говорит о том, что гравитационное поле Большого Магелланова Облака притягивает ближнюю сторону скопления, разрывая его на части.

Но если звездное скопление долгое время вращалось вокруг Большого Магелланова Облака, непонятно, почему процессы разрушения начались в нем именно сейчас. Поэтому Николас Мартин с коллегами предположили, что скопление первоначально вращалось вокруг менее массивной галактики – Малого Магелланова Облака, находящегося поблизости. Поскольку гравитационное поле Малого Облака слабее, оно не приносило скоплению большого вреда. И только недавно Большое Магелланово Облако вырвало скопление из объятий Малого Облака и начало уничтожать.

Сероводородное облако

Если бы космическому монстру, обитающему в глубинах Вселенной, вздумалось попробовать на вкус молекулярное облако Стрелец B2, то ему потребовался бы гигантский, сверхчувствительный язык. Но оно ему вряд ли понравилось бы.

Молекулярное облако Стрелец B2, диаметром примерно 100 световых лет, находится около центра нашей Галактики. Оно представляет собой мешанину из водорода и гелия с массой в три миллиона солнечных масс. В этот коктейль для сладости добавлен этиленгликоль – сиропообразный и токсичный элемент антифриза – и этиловый эфир муравьиной кислоты, с фруктовым лимонным ароматом. Вместо уксуса небесные бармены используют уксусную кислоту. Словом, выпивки вполне хватает. Впервые этиловый спирт в космосе обнаружили именно в этом облаке, в 1975 году.

Все это приправлено менее вкусными вещами, такими как ацетон, который хорошо работает как жидкость для снятия лака, и сероводород, по запаху которого безошибочно распознаются тухлые яйца. Количество всех этих веществ исчезающе мало по сравнению с молекулами водорода. Но, поскольку размеры облака огромны и местами оно освещено яркими молодыми звездами, даже микропримеси различных веществ оставляют заметные следы в спектре.

Вот уже более 40 лет Стрелец В2 является для космических химиков чем-то вроде Долины Царей или горной гряды под названием Сланцы Бёрджес: местом, куда можно возвращаться снова и снова – за открытиями. Изучение космической химии помогает нам получить некоторое представление о происхождении жизни.

Межзвездная лаборатория органической химии нуждается только в нескольких ингредиентах. В облаках, подобных Стрельцу B2, – а также в облаке, которое давным-давно породило нашу Солнечную систему, – крошечные частицы пыли могут покрываться тонкой корочкой льда.

Когда излучение падает на покрытые льдом крупинки, возникают свободные радикалы и начинаются химические реакции, которые могут создавать более крупные молекулы. Звезды также конденсируются из облака, как это происходит сейчас в северном фрагменте Стрельца B2. Их излучение нагревает лед, и образовавшиеся молекулы испаряются. Процессы изменения химических связей в молекулах приводят к излучению в радиодиапазоне, которое мы можем обнаружить на Земле.

Именно в этой части облака были найдены удивительно сложные цепочки органических молекул. В 2008 году группа ученых под руководством Арно Беллоша из Института Макса Планка в Бонне обнаружила аминоацетонитрил – соединение, родственное глицину, простейшей аминокислоте. В 2014 году эта же группа объявила об обнаружении первой межзвездной молекулы с разветвленным углеродным каркасом. Это говорит о том, что в космосе также могут расти сложные аминокислоты. А в 2016 году другой коллектив ученых обнаружил первую хиральную межзвездную молекулу – структуру, распространенную в биологии, которая характеризуется отсутствием симметрии относительно правой и левой стороны.

В нашей Солнечной системе у комет найдено много одинаковых молекул, в том числе аминокислот. Это относится и к метеоритам. Весьма вероятно, что метеориты, совершая «вынужденные посадки» на поверхность Земли, доставили на нашу планету некоторые ингредиенты, необходимые для начала жизни. Но до этого – задолго до этого – они могли вырасти в тонкой ледяной корке облученных пылинок, дрейфующих в космосе и купающихся в свете новорожденных звезд.