Реальная природа спиральных галактик

КУЗНЕЦОВ А.И., КУЗНЕЦОВ А.Р.

Спиральными называются галактики, имеющие в плоскости диска яркие рукава звёздного происхождения. Из всех открытых в настоящее время галактик на их долю приходится 72 %.

Несмотря на то, что изучение спиральных галактик начато около 100 лет назад, до настоящего времени отсутствует четкое представление о том, что они из себя представляют и какова их природа.

Принято считать, что теория волн плотности Линя и Фрэнка Шу, разработанная в 1964 году, «разрешила» принципиальные трудности в понимании природы спиральной структуры галактик. Однако, в целом проблема спиральной структуры пока далека от окончательного решения. Неясны источники энергии волн и механизмы, препятствующие их затуханию, типы волн, ответственные за наблюдаемые спиральные узоры в галактиках. Не удается пока объяснить все многообразие наблюдаемых форм спиральной структуры.

Согласно [1, с. 1] спиральные галактики состоят из следующих отдельных компонентов:

1. Центральная звездная выпуклость, состоящая, в основном, из более старых звезд, напоминающая эллиптическую галактику.

2. Плоский вращающийся диск из звезд и межзвездного вещества, спиральные рукава которого являются важными компонентами.

3. Распределение звезд в виде полос.

4. Ореол звезд почти сферической формы, в том числе многие из шаровых скоплений.

5. Сверхмассивная черная дыра в самом центре центральной выпуклости.

6. Ореол темной материи почти сферической формы.

Считаем, что все выше перечисленные компоненты существуют не сами по себе, а являются структурными частями одного целого. Все это можно легко объяснить, согласно предложенной нами гипотезы извержения вулканов и наличия суперзвезд (ГИВиНС) [2, с. 195], если рассматривать звезды не как газовый шар, а как жерла вулканов, расположенных на поверхности (твердой оболочке) гигантских суперзвезд сферической формы и связанных каналами (жерлами) с их внутренней частью, содержание которой аналогично существующему составу звезд. На поверхности одной такой суперзвезды может находиться большое количество вулканов (звезд), имеющих различные размеры и формы. 

Объясним природу перечисленных компонентов с использованием этой гипотезы:

1. Центральная звездная выпуклость - это образовавшаяся первой в центре пылегазового облака (галактики) суперзвезда. Ее колоссальные размеры обусловлены тем, что ее формирование происходило в то время, когда в облаке был большой избыток исходного материала. При достижении внутри центральной суперзвезды чрезмерного давления, под действием протекающих здесь термоядерных реакций, произошли местные разрушения ее оболочки в наиболее слабых местах, с образованием на ее поверхности вулканов (звезд). При этом, вследствие уменьшения жесткости оболочки, происходит деформация формы суперзвезды из сферической в эллипсоидную. Первые звезды, образовавшиеся на поверхности суперзвезды являются наиболее старыми в данной галактике.

2. Образование плоского, вращающегося диска вызвано расположением в данной плоскости на противоположных сторонах суперзвезды наиболее крупных жерл (звезд), со смещением друг относительно друга. Это привело к началу ее вращения вокруг собственной оси под действием реактивных сил, извергающихся из них потоков звездного ветра. Эти потоки явились источниками образования спиральных рукавов в галактике [3, с. 144]. Кроме этих основных рукавов имеется ряд других, более коротких (слабых), извергаемых из жерл (звезд) меньшего диаметра, расположенных на некотором удалении от плоскости диска и поэтому оказывающих не столь значительное влияние на вращение суперзвезды.

Известен следующий «парадокс»: время обращения звёзд вокруг ядра галактики составляет порядка 100 миллионов лет; возраст самих галактик в несколько десятков раз больше. Между тем спирали закручены как правило на небольшое число оборотов. Принято считать, что после нескольких галактических оборотов рукав становится все более изогнутым и обвивается вокруг галактики все сильнее, что называется проблемой намотки [1, c.1].

Это ошибочное утверждение. Длина рукава ни в коей степени не зависит от числа оборотов. Согласно нашей гипотезе, это объясняется тем, что длина спиральных рукавов почти всегда постоянна. Она определяется скоростью извержения потока из жерла суперзвезды. Изменение их длины возможно только при выбросах из суперзвезды, аналогично корональным на Солнце, но оно будет незначительным, так как гасится большой массой содержащихся в рукаве космических тел.
Смещение положения крупных жерл (звезд) при вращении суперзвезды приводит к увлечению за собой и закручиванию спиральных рукавов. Утверждение, что большинство наблюдаемых спиральных галактик вращается в сторону закручивания спиральных ветвей не совсем точно. Правильнее будет сказать наоборот: рукава закручиваются в направлении вращения суперзвезды (звездной выпуклости), являющейся центром спиральной галактики. Рукава – это только след (как у реактивного самолета) потоков звездного ветра, извергаемых из жерл суперзвезды, под действием реактивной силы которых она вращается. Следовательно, можно утверждать, что, для обеспечения вращения и создания диска, количество рукавов в спиральной галактике не может быть менее двух.  Существующая информация от 23.03.2020 о том, что «Хаббл» запечатлел спиральную галактику с одним рукавом [4, с. 1] нереальна. Очевидно это объясняется углом расположения галактики в момент ее съемки. При наличии одного жерла тело может только двигаться по прямой или извилистой линии, а не вращаться вокруг оси.

3 Спиральные рукава представляют собой потоки звездного вещества (газа, плазмы), извергающегося из суперзвезды. Они состоят по большей части из молодых горячих звёзд; именно поэтому рукава хорошо выделяются в видимой части спектра.
 
Именно сгустки плазмы, обладающие магнитным полем, концентрируют на своей поверхности частицы пыли и газа из пылегазового облака, создают области активного звездообразования и образуют распределение звезд в виде полос по длине рукава. Аналогичные полосы представляют собой потоки звездного ветра в сочетании с выбросами плазмы из более «мелких» звезд, расположенных на поверхности суперзвезды.

Причиной появления звезд в виде линии является образование бара в виде перемычки из ярких звёзд, выходящей из центра и пересекающей галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек, тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра. Мы считаем, что это объясняется образованием на поверхности оболочки суперзвезды трещины, расположенной между двумя жерлами, извергающими рукава. Причиной ее образования является совместное действие большого внутреннего давления и распирающего действия двух сил от направленных в противоположные стороны потоков звездного ветра. Звезды перемычки представляют собой ряд жерл, располагающихся по одной линии (трещине) близко друг к другу, аналогично вулканам на Земле.

4. Границы галактики определяются размерами гало (ореола). Радиус гало больше размеров диска. Центр симметрии гало совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в основном из очень старых, неярких маломассивных звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений. Ореол (гало) звезд образуется в галактике из продуктов извержения из жерл (звезд), расположенных на округлой поверхности центральной суперзвезды (выпуклости), поэтому имеет почти сферическую форму. Большие сгустки плазмы, пыли и газа, выносимые звездным ветром объединяются в скопления, аналогично газовым планетам солнечной системы, но значительно превосходящим их по размеру. Более «мелкие» скопления сгустков плазмы образуют карликовые шаровые галактики, представляющие собой зародыши суперзвезд, покрытых оболочкой из неравномерного тонкого слоя пыли. По всей их поверхности через тонкую, обладающую неравномерной толщиной оболочку, в местах наименьшей ее толщины, просвечивается ее относительно высокотемпературная внутренняя часть, создавая видимость шаровых скоплений. Являясь самыми молодыми и легкими, они уносятся потоком звездного ветра на окраину галактик, образуя спутниковые галактики здесь, или за ее пределы. Образующиеся зародыши суперзвезд, при наличии благоприятных условий могут достигнуть размеров присущих обычным суперзвездам [3, с. 149]. Большинство спутниковых галактик находятся в плоскости галактического диска или вокруг него, и вращаются с ним в том же направлении.

5. Расположение в самом центре центральной выпуклости спиральной галактики сверхмассивной черной дыры нереально. Данное предположение обусловлено невозможностью объяснить, существующими в настоящее время «теориями», причину большой массы центра галактики и обращения вокруг него колоссального количества звезд и спиральных рукавов. Согласно существующим понятиям принято считать, что черная дыра представляет собой одну воронку, которая, обладая большой гравитацией, затягивает внутрь себя все расположенные вблизи нее небесные тела. Если бы это было так, то за время существования галактики на ее места не осталось бы ничего, кроме черной дыры.

Спрашивается: «При чем здесь спиральные рукава, по которым находящиеся в них сгустки плазмы, газы, пыль, звезды и планеты начинают свое движение от центра галактики?»

Предлагаемая нами гипотеза объясняет и большую массу центра галактики, расположением здесь гигантской суперзвезды, и нахождение остальные компонентов и всех протекающих здесь процессов без необходимости участия в этом черной дыры.

6. Гало (ореол) - невидимый компонент Галактики сферической формы, который простирается за видимую ее часть, в основном состоит из разреженного газа, звёзд и «тёмной материи». Последняя составляет основную массу Галактики [5, с. 1].

Мы считаем, что ореол (гало) темной материи почти сферической формы вокруг центра спиральной галактики образуется за счет извержений из находящихся на округлой поверхности центральной выпуклости звезд, ориентированных в разных направлениях. В настоящее время общепризнанным считается наличие планетных систем (аналогичных Солнечной) для каждой звезды. Механизм их образования изложен в источнике [2, с. 195]. Учитывая сферическую форму суперзвезды и расположение звезд по всей ее поверхности, образующиеся планетные системы создают ореол в виде сферы. Источниками образования их являются сгустки плазмы, газы и межзвездная пыль, переносимые потоками звездного ветра. Образующиеся «небольшие» суперзвезды, продолжая расти, в свою очередь образовывают звезды и планетные системы, способствуя расширению галактики во всех направлениях [6, с. 151].

Рассмотрим более подробно структуру и свойства перечисленных компонентов спиральных галактик.

Центральная выпуклость (балдж) обладает большой, плотно упакованной группой звезд, расстояние между которыми в несколько сотен раз меньше, чем на периферии. Скорость движения большинства из них абсолютно не зависит от того, как далеко они находятся от ядра. Это можно объяснить тем, что эти звезды находятся на поверхности одной вращающейся суперзвезды.

Значительная часть звезд располагается либо близко к плоскости диска на обычных круговых орбитах вокруг центра галактики, либо в сфероидальной выпуклости вокруг галактического центра. Орбитальное поведение звезд, находящихся в сфероидальном гало или галактическом сфероиде, типе галактического гало оспаривается. Они могут иметь ретроградные или сильно наклоненные орбиты, или вообще не двигаться по обычным орбитам. Отдельные из звезд-гало иногда пересекают диск [1, с. 1].

Согласно нашей гипотезы, такой характер движения звезд можно объяснить нахождением их орбит на конической поверхности потока, извергаемого из жерл, расположенных на боковой поверхности суперзвезды, несколько выше площади спирального диска. Это полностью подтверждает нашу гипотезу.

По сравнению с гало спиральный диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения не одинакова на различных расстояниях от центра [1, с. 1]. Это легко объясняется тем, что на внешней стороне спиральный рукав представляет собой поток звездного вещества (газа, плазмы), извергающегося из жерла суперзвезды по конической спирали, закручивающейся в сторону ее вращения, а по внутренней части обратного потока, вращающегося в противоположную, к центру галактики движутся более легкие частицы остывшей плазмы и газа. По мере удаления от места извержения скорость потока в рукаве снижается. Известно, что вихрь и торнадо поднимают вверх тяжелые тела внешним потоком, обладающим большой подъемной силой. Поэтому все вновь образовавшиеся суперзвезды вращаются по орбите, расположенной на внутренней стенке образовавшегося конуса, находясь постоянно на определенном расстоянии от центра галактики.     Они удерживаются здесь за счет уравновешивания действующей на них подъемной силы внешнего потока и противодействующего ему опускающегося вниз внутреннего потока. Место их нахождения и диаметр орбит зависят от их размера и плотности.
 
Находясь на поверхности новой суперзвезды, все звезды перемещаются вслед за центральной суперзвездой галактики, находясь постоянно на одном и том же расстоянии от нее, аналогично расположению планет солнечной системы относительно Солнца. Спиральные рукава галактики как бы выполняет роль жесткой связки и вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы колеса, а движение звёзд и сгустков плазмы определяется скоростью внешнего потока, исходящего из жерла центральной суперзвезды. Утверждение [7, с.1] что почти всё звёздное население диска то попадает внутрь спиральной ветви, то выходит из неё является не верным. Это можно объяснить тем, что при наблюдении рукавов не с торца, а сбоку, так выглядит обращение звезд по орбите, расположенной на внутренней стороне конуса внутри рукава. Когда тело перемещается от верхней стенки рукава к нижней и наоборот, проходя через его середину, то создается впечатление, что оно то попадает внутрь спиральной ветви, то выходит из неё. За пределы рукавов могут выйти только самые легкие зародыши звезд, которые уносятся через всю длину рукава на край галактики, где образовывают спутниковые галактики.

Таким образом, предложенная нами гипотеза позволяет аргументированно объяснить природу спиральных галактик, их структуру и протекающие в них процессы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Спиральная галактика. [Электронный ресурс]. URL:  https://ru.qwe.wiki/wiki/Spiral_galaxy. [Дата обращения 13.09.2020].
2. Кузнецов А. И. Общая теория относительности А. Эйнштейна и новые гипотезы // Материалы Международной научно-практической конференции «Х Торайгыровские чтения», посвященной 125-летию С. Торайгырова. – Павлодар, 2018. – Т. 4. – С. 194 – 198.
3. Кузнецов А.И., Кузнецов А.Р. Эволюция галактик. //Материалы Международной научно-технической конференции «I Юбилейные чтения Бойко Ф.К.», посвященной 100-летию Бойко Ф.К. – Павлодар, 2020. – Т. 2. – С. 143 – 150.
4. «Хаббл» запечатлел спиральную галактику с одним рукавом. 23.03.2020. [Электронный ресурс]. URL:  [Дата обращения 13.09.2020].
5. Галактика Млечный Путь. [Электронный ресурс]. URL: [Дата обращения 15.09.2020]
6. Кузнецов А.И., Кузнецов А.Р. Галактическая нить и темная энергия. //Материалы Международной научно-технической конференции «I Юбилейные чтения Бойко Ф.К.», посвященной 100-летию Бойко Ф.К. – Павлодар, 2020. – Т. 2. – С. 150 – 157.
7. Что такое млечный путь. Млечный путь - наша галактика. [Электронный ресурс]. URL: [Дата обращения 15.09.2020].