Solsystemet ligger nästan i utkanten av Vintergatan, i den galaktiska skivans plan. Det har få grannar, det interstellära mediet är mycket sällsynt och den närmaste exoplaneten är mer än fyra ljusår bort. Galaxens huvudstjärnpopulation är koncentrerad i kärnan bakom en tät gardin av gas och damm, nästan trettio tusen ljusår från oss. Det är tekniskt omöjligt för moderna jordbor att komma över ett sådant avstånd, men astrofysikens upptäckter gör det möjligt att på ett tillförlitligt sätt beskriva hur en sådan resa kommer att se ut.
Kom närmare ljusets hastighet
För att nå åtminstone det planetsystem som ligger närmast oss behövs motorer som utvecklar hastigheter med nästan ljus.
Amerikansk astrofysiker, författare till begreppet tidsresor med hjälp av maskhål, Kip Thorne i boken”Interstellar. Science Behind the Scenes”beskriver tre motoralternativ. För det första är det fusionsdrivet. En vätgasbom detonerar inuti den halvklotiska skölden. Chockvågorna från explosionen skjuter skölden och fartyget fäst vid den. Så man kan utveckla en tredjedel av ljusets hastighet.
Dessutom erbjuder Thorne ett system med en laser fokuserad av en jätte Fresnel-lins på ett 100 km segel. Trycket från en kraftfull ström av fotoner accelererar ett fartyg med ett sådant segel till en femtedel av ljusets hastighet.
Det mest fantastiska alternativet är att använda ett system med två roterande svarta hål med starkt elliptiska banor. Om du flyger tillräckligt länge från det ena till det andra i de ögonblick när de rör sig mot varandra kan du närma dig ljusets hastighet.
Kampanjvideo:
Native Penates
Låt oss säga att fartyget är tillräckligt snabbt, problemen med tankning och strålningssäkerhet har lösts och ingenting hindrar oss från att gå till centrum av Vintergatan i en praktiskt taget rak linje med fokus på konstellationen Skytten.
På grund av de stora avstånden mellan föremål i rymden behöver du inte vara rädd för kollisioner, du behöver inte undvika en asteroid som flyger framåt, vilket visas i science fiction-filmer. Som de säger, bryta igenom.
Efter Neptunus befinner vi oss i Kuiper-bältet, fyllda med små stenkroppar. Dess mest kända representant är Pluto, avskild från planetens titel 2006.
Sedan korsar vi Oortmolnet, en teoretiskt förutspådd "munk" som kretsar i utkanten av solsystemet. Ingen tittade direkt på honom. Det indikeras av banorna för långa kometer.
”Oortmolnet är en samling frysta kroppar. Den börjar på ett avstånd av cirka tre hundra miljarder kilometer och kan hypotetiskt sträcka sig längre än ett ljusår, säger Evgeny Semenko, seniorforskare vid den ryska vetenskapsakademins specialaastrofysiska observatorium, till RIA Novosti.
När solens gravitationskraft försvagas så mycket att den kan ignoreras mot bakgrund av andra stjärnas allvar, kommer vi att lämna gränserna för vårt system och gå ut i det interstellära rummet. Detta kommer att hända efter ungefär två års flygning med ljusets hastighet.
Vintergatans anatomi.
I det öppna havet
Vår galax kan ses på som en boll med flera strålar. Om du snurrar på den, kommer strålarna att svepa runt i form av spiraler - astronomer kallar dem armar. Det finns minst fyra av dem och kanske sju - det är omöjligt att säga mer exakt än. Solsystemet är beläget på den norra galaktiska halvklotet, i Orion-armen, 80-90 ljusår över ekvatorialplanet.
Huvuddelen av stjärnorna, gasen och dammet i galaxen är koncentrerad i planet, så vi ser från jorden i riktning mot dess centrum och ser en vit flod på natthimlen. Därav namnet - Vintergatan. Själva den galaktiska kärnan är oåtkomlig för observation i det optiska området.
”Ljusabsorptionen av damm och gas är så hög att en foton på tio miljarder strängt taget når oss från centrum av galaxen. Om vi kunde ta bort damm från planet skulle den centrala delen skina på himlen som en fullmåne, förklarar Semenko.
Undantaget är enligt honom "fönster" - intervallen mellan galaxens inre armar, genom vilka separata regioner lyser igenom, där ljusabsorptionen är mycket mindre.
Damm och gas är transparent för infraröd strålning och radiovågor, så astronomer arbetar inom dessa områden och studerar de centrala delarna av galaxen och allt utanför dem.
Moln av gas och damm är resterna av stjärnor och materia från extragalaktiska rymden. Ibland bildar de bubblor som blåses upp av stjärnvinden. Om gasen krossas kraftigt under födelsen av en stjärna visas punktradiokällor - masrar - i den.
”Nebulosor som värms upp av mycket heta stjärnor är en mycket vacker syn. I områden med massiva stjärnor kommer vi att känna en kraftfull stjärnvind, säger forskaren.
Det första objektet utanför solsystemet som kommer att fånga vår uppmärksamhet är alfa Centauri-stjärnsystemet och dess jordliknande planet, Proxima Centauri b.
”Detta är den närmaste exoplaneten för oss. Stjärnan är liten och kall, planeten kretsar bredvid den. Det är intressant för oss om det finns liv där, för som beräkningarna visar finns det förutsättningar för flytande vatten på ytan, klargör astronomen.
Under flygning undersöker vi närmaste nebulosor och stjärnkluster - Lagoon, Eagle, Omega, Triple. Vi möter svarta hål (om vi naturligtvis kan känna igen dem), neutronstjärnor, planetariska system, moln av molekylär gas - särskilt täta och kalla föremål i jämförelse med det interstellära mediet. De består främst av vätemolekyler, men snarare komplexa organiska material är inte uteslutna. I teorin kan du ta reda på hur du fyller på vatten eller alkohol i dem.
Faktum är att enligt forskaren är molekylära moln en viktig kunskapskälla om den kemiska utvecklingen i universum. Var kommer till exempel vatten från på jorden? Tidigare trodde man att kometer bar den, men analysen av prover från Churyumov-Gerasimenko-kometen motbevisar denna version.
Vintergatan, där jorden och solsystemet finns, innehåller cirka 400 miljarder stjärnor.
Om tillvägagångssätten till den galaktiska kärnan
Vidare korsar vi armarna på Skytten, Skölden, Centauri och kommer till gränsen till Vintergatans kärna, den så kallade utbuktningen - en bubbla med många stjärnor. Figurativt sett, om den galaktiska skivan är ett protein, är utbuktningen äggula.
”Himlen är så stjärnbelagd att ingen belysning behövs. Tätheten av "befolkningen" här är tjugo tusen gånger högre än i vår del av galaxen, fortsätter Evgeny Semenko.
Stjärnorna är mer massiva här, så deras livscykel är snabbare. I det interstellära mediet finns fler tunga element kvar från supernovaexplosioner. Genom att studera hur kemisk sammansättning av stjärnor förändras rekonstruerar de galaxens utveckling. Inte konstigt att detta populära område av modern astrofysik kallas galaktisk arkeologi.
Direkt i mitten av Vintergatan är den starkaste källan till radiovågor i galaxen - Skytten A *. Stjärnor kretsar kring det i hastiga hastigheter - cirka tusen kilometer per sekund. Forskare har följt dem i flera år och genom att ändra banorna uppskattade objektets massa - fyra miljoner solar. Det tros vara ett supermassivt svart hål. Ett sådant objekt skapar en monströs attraktionskraft. Vi måste flyga runt det.
Ackretionsskiva av ett svart hål, som uppstår från materiens fall mot det svarta hålet. Så här kommer det att se ut för en extern observatör.
Tatiana Pichugina
