Природа местного пузыря солнечной системы

Кузнецов А. И., Кузнецов А. Р.

Известно, что просторы космоса заполнены облаками межзвездной пыли и газа. Однако, еще в 70-80-х годах прошлого века астрономы обнаружили, что галактическое пространство вокруг Солнца существенно отличается от этой структуры. Результаты исследований показали, что Солнечная система расположена почти в абсолютной пустоте.

Так появилась теория, согласно которой, Солнечная система находится в самом центре межзвездной полости, названной Местным пузырем. Долгое время ученые не могут вразумительно объяснить, как и в следствие чего произошло образование этой полости (пузыря) и почему Солнечная система оказалась в ее центре.

Предложенные ими гипотезы, как и вся современная физика, опираются в основном на математические модели и расчеты. Они не до конца обоснованы теоретически. В них присутствуют утверждения случайности этого явления, что мало характерно для царящей во Вселенной упорядоченности, закономерности и взаимосвязанности большинства процессов.

Принято считать, что «Местный пузырь - область разреженного горячего газа неправильной формы в межзвёздной среде внутри рукава Ориона в нашей Галактике. Он тянется по крайней мере на 300 св. лет и состоит из нейтрального водорода с плотностью примерно 1/10 от средней плотности межзвёздной среды, которая, в свою очередь, составляет 0,5 атома в кубическом сантиметре. Горячий разреженный газ имеет температуру около миллиона кельвинов. Местный пузырь образовался в результате взрыва нескольких сверхновых (по расчётам 3-6, и даже больше), которые взорвались около 10-12 млн. лет назад» [1, с. 1]. Серия взрывов сверхновых вытолкнула межзвездный газ наружу, создав пузыревидную структуру с плотной поверхностью [2, с. 1].

Такие утверждения вызывают ряд противоречий с уже существующими в астрофизике положениями. Возраст Солнечной системы составляет около 4,57 млрд. лет. Неясно, почему пузырь возник только спустя столько времени, а не раньше. За счет чего так долго существует он сам и его плотная поверхность? Как Солнечная система оказалась в центре пузыря и где была до его образования? Взрывы сверхновых во Вселенной идут непрерывно и сопровождаются выбросом большого количества пыли и газов, образующих высокотемпературное светящееся облако, с последующим скорым затуханием. Наличие пыли и газа в этом случае не согласуется с разряженной структурой образовавшегося пузыря.

Согласно принятой теории, конечные стадии эволюции звезд после того, как они проходят последовательность реакций ядерного синтеза, зависят от массы звезды. Массивные звезды (с массой значительно превышающей солнечную), в центральной части которых последовательно осуществляются все возможные ядерные реакции синтеза вплоть до образования элементов группы железа, взрываются как сверхновые с формированием плотного нейтронного ядра и выбросом наружных слоев в межзвездное пространство. На месте сверхновой остается либо нейтронная звезда, либо черная дыра в зависимости от конечной массы.

Чтобы достичь этой стадии, массивной звезде необходимо несколько миллионов лет. Все дальнейшее происходит довольно быстро в течение нескольких десятков месяцев.

В двойных звездных системах в результате взрыва как минимум одна звезда полностью исчезает, и на ее месте остается горячее и светящееся облако из раскаленной плазмы и множества тяжелых элементов, возникших в ходе взрыва. Образующееся облако продолжает сиять еще несколько тысяч лет перед тем, как оно полностью остынет и угаснет.

Учитывая скоротечность процесса, большой объем образующихся выбросов и высокую подвижность газов, непонятно, как могут длительное время сохраниться высокотемпературная разреженная полость (пузырь) протяженностью до 300 световых лет и ее плотная поверхность от действия разовых взрывных выбросов, повторяющихся через большие промежутки времени. Реальным условием такого ее существования может быть только непрерывно идущий процесс раздувания пыли и атомов высокоскоростным и высокотемпературным потоком разряженного газа, постоянно движущимся в одном и том же направлении.

Кроме того, ни нейтронных звезд, ни чёрных дыр, которые должны были находиться на месте вспышки сверхновых, в Солнечной системе не обнаружено.

Астроном Кэтрин Цукер утверждает, что согласно проведенным расчетам, около 15 сверхновых взорвались за миллионы лет, вытолкнув межзвездный газ наружу, чтобы сформировался Местный пузырь, который мы видим сегодня.

Выше отмечалось, что исходная звезда должна иметь массу значительно превышающую солнечную. Для достижения конечной стадии эволюции такой звезде требуется несколько миллионов лет.

Если считать причиной образования Местного пузыря неоднократные взрывы сверхновых поблизости с Солнечной системой, то, учитывая его размеры, это "поблизости" означает несколько десятков световых лет.

Известно, что взрывы сверхновых звезд во Вселенной редкое явление. Наличие же такого большого количества столь массивных звезд на относительно небольшом участке, за столь «короткий» промежуток времени мало реально.

Подтверждением этого могут служить данные, приведенные в источнике [3, с. 1]. Международная группа ученых нашла тяжелые радиоактивные изотопы в глубоководной коре Тихого океана, подтверждающие, что вблизи Земли вспыхивали сверхновые. Пики содержания железа-60 в океанической коре соответствуют 2-4 вспышкам сверхновых, которые произошли на расстоянии 160-330 световых лет от Земли. При этом ученые обнаружили, что в последние 10 миллионов лет произошли только два крупных притока железа-60.

К гипотезе образования полости закономерным является вопрос: «Если Солнечная система находится в пузыре сверхразреженного и сверхгорячего газа от взрыва сверхновых, то почему их воздействия не отразились на нашей планете тогда и не ощущаются сейчас?»

Существует версия, что причина заключается в том, что Солнечная система находится внутри еще одного пузыря, который называется "гелиосфера". Это пузырь газа и заряженных частиц, который Солнце "надувает" вокруг себя. Фактически это все верхние слои солнечной атмосферы. Он простирается на расстояние 75-90 а.е., что в 2,5-3 раза дальше, чем Нептун. При внешнем воздействии, таком как ударная волна от взрыва сверхновой, гелиосфера могла сжаться до ближних планет, но Земля находится очень близко к Солнцу. Подобно тому как магнитное поле и атмосфера Земли защищают нас от солнечных вспышек, магнитное поле и атмосфера Солнца могли защитить нас от вспышек сверхновых и защищают от воздействия межзвездной среды [4, с. 1].

Профессор Жоао Алвес, из Венского университета, считает, что, когда взорвались первые сверхновые, создавшие Местный пузырь, наше Солнце было далеко от места событий. Но около 5 млн. лет назад путь Солнца через галактику привел его – просто по счастливой случайности – почти прямо в центр пузыря [2, с. 1].

Учитывая масштабы Солнечной системы, случайность этого процесса практически исключена. Нельзя выдвигать научные гипотезы, опираясь на ссылки о случайности происхождения рассматриваемого явления без указания вызвавших его причин, обусловленных ранее установленными закономерностями развития. Это уже не наука, а констатация частного незначительного в масштабах Вселенной случая, не влияющего на дальнейшее развитие процессов в галактике и не представляющего особого интереса. 

Наука должна рассматривать только закономерности развития, присущие большинству аналогичных объектов Вселенной, а не делать выводы только по одному частному случаю. Любая спиральная галактика имеет несколько рукавов. Вне всякого сомнения, в каждым из них, в зависимости от протяженности и диаметра, может находиться различное количество подобных полостей (пузырей). Так к Местному пузырю примыкают другие пузыри [1, с. 1], то есть области с пониженной плотностью межзвёздного газа, соединённые туннелями. В каждой из них можно обнаружить звезду с системой вращающихся вокруг нее планет.  Никто не поверит, что все они случайно оказались в нужное время в нужном месте.               

Согласно НАСА, Солнечная система движется вокруг Галактического центра со средней скоростью 230 км/с. Однако, это не скорость перемещения Солнечной системы внутри рукава, а совместная скорость вращения всех рукавов Галактики с расположенным в ее центральной части балджем, из которого они выходят (извергаются). Основная масса таких пузырей постоянно находится в одном и том же месте рукава, на определенном расстоянии от места выхода (жерла – звезды) его из балджа (суперзвезды).

Местный пузырь имеет диаметр в 1 тыс. световых лет. На его поверхности располагаются семь молекулярных облаков, в которых образуются новые звезды.

По мнению исследователей, звездообразование происходит повсюду на поверхности Местного пузыря, и таких пузырей в нашей Галактике много.

Профессор Гарвардского университета и астроном CfA Алисса Гудман (Alyssa Goodman) сравнивает Млечный Путь с швейцарским сыром, дырки в котором выбиты взрывами сверхновых, а на поверхности дыр, созданных умирающими звездами, идет образование новых звезд [2, с. 1].

С понятием (теорией), что сверхновая - это умирающая звезда мы не согласны. Такая звезда не в состоянии быть источником одного из мощнейших явлений во Вселенной.

Согласно нашей гипотезы рукав спиральной галактики представляет собой извергающийся из центральной суперзвезды (балджа) высокотемпературный расширяющийся спиральный поток (наподобие вихря) сгустков плазмы, газа, пыли и прочих частиц. Именно поток этих компонентов, а не стенки пузырей, является исходным материалом и местом интенсивного образования суперзвезд, звезд и планет в процессе своего движения вдоль рукава. Этим объясняется непрерывное увеличение количества пузырей и их размеров в рукаве Галактики.

В настоящее время Местный пузырь продолжает медленно расти.

"Он расширяется со скоростью около четырех миль в секунду. Однако, с точки зрения скорости он в значительной степени стабилизировался", - отмечают ученые [2, с. 1].

 Внутри такого потока (вихря) по всей длине рукава образуется разряженное пространство конической формы, создающее центростремительную силу, заставляющую двигаться образующиеся космические тела вдоль и поперек рукава по круговой орбите.

Именно по такой орбите движется внутри рукава Ориона суперзвезда, на поверхности которой находится наше Солнце. Оно представляет собой жерло вулкана, из которого непрерывно извергается спиральный поток газа и заряженных частиц (солнечный ветер), образующих гелиосферу. Планетная система сформировалась из выбросов осколков корки суперзвезды, сгустков плазмы, частиц и пылегазовых выбросов, образовавшихся в начале и процессе их извержения из вулкана (Солнца) [5, с. 195]. Более подробно и наглядно с характером движения Солнечной системы в рукаве Орион и галактике Млечный Путь можно ознакомиться в статье [6, с. 381].

Учитывая большой размер суперзвезды, она защищает Землю и почти всю Солнечную систему, расположенную в ее тени в гелиосфере, от потока частиц, движущихся по рукаву Ориона от балджа Галактики, создавая здесь область высокого разряжения. В дополнение к этому исходящий из Солнца спиральный поток, обеспечивающий движение планет по орбите и вращение вокруг собственной оси, способствует созданию еще большего разряжения в пузыре гелиосферы.

Непрерывное извержение этих высокоскоростных спиральных потоков обеспечивает образование новых, поддержание разряжения в существующих, их расширение и место нахождения пузырей и Солнечной системы в рукаве Галактики.

Таким образом, предложенная нами гипотеза позволяет по-новому объяснить механизм образования Местного пузыря, закономерность, а не случайность, нахождения в нем Солнечной системы, причину обеспечения расширения и длительного сохранения его свойств и формы в галактике Млечный путь.

ЛИТЕРАТУРА

1 Местный пузырь. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki [дата обращения 18.01.2022].

2 Землю окружает огромный космический пузырь, установили ученые. [Электронный ресурс]. – URL: https://ria.ru/20220112/puzyr-1767541944.html?in=t [дата обращения 20.01.2022].

3 Подтвержден взрыв звезды вблизи Земли. [Электронный ресурс]. – URL: https://lenta.ru/news/2021/05/14/supernova [дата обращения 20.01.2022].

4 Мы все живем в пузыре ничего. [Электронный ресурс]. – URL: https://zelenyikot.livejournal.com/47874.html [дата обращения 17.01.2022].

5 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.

6 Кузнецов А. И. Движение солнечной системы в Галактике / А. И. Кузнецов, А. Р. Кузнецов // Материалы Международной научной конференции молодых ученых, магистрантов, студентов и школьников «ХХI Сатпаевские чтения». – Павлодар, 2021. – Т. 10. – С. 376–383.