Układ Słoneczny znajduje się prawie na obrzeżach Drogi Mlecznej, w płaszczyźnie dysku galaktycznego. Ma niewielu sąsiadów, ośrodek międzygwiazdowy jest bardzo rozrzedzony, a najbliższa egzoplaneta znajduje się w odległości ponad czterech lat świetlnych. Główna populacja gwiazd w Galaktyce jest skoncentrowana w jądrze za gęstą kurtyną gazu i pyłu, prawie trzydzieści tysięcy lat świetlnych od nas. Pokonanie takiego dystansu jest technicznie niemożliwe dla współczesnych ziemian, ale odkrycia astrofizyki pozwalają całkiem rzetelnie opisać, jak taka podróż będzie wyglądać.
Zbliż się do prędkości światła
Aby dotrzeć przynajmniej do najbliższego układu planetarnego, potrzebne są silniki, które rozwijają prędkości bliskie światłu.
Amerykański astrofizyk, autor koncepcji podróży w czasie za pomocą tuneli czasoprzestrzennych, Kip Thorne w książce „Interstellar. Science Behind the Scenes”opisuje trzy opcje silnika. Po pierwsze, jest zasilany termojądrowo. Bomba wodorowa wybucha wewnątrz półkulistej osłony. Fala uderzeniowa z eksplozji popycha tarczę i przymocowany do niej statek. Zatem można rozwinąć jedną trzydziestą prędkości światła.
Ponadto Thorne oferuje system z laserem skupionym przez gigantyczną soczewkę Fresnela na 100-kilometrowym żaglu. Ciśnienie potężnego strumienia fotonów przyspiesza statek z takim żaglem do jednej piątej prędkości światła.
Najbardziej fantastyczną opcją jest użycie systemu dwóch wirujących czarnych dziur o silnie eliptycznych orbitach. Jeśli lecisz wystarczająco długo z jednego do drugiego w tych momentach, kiedy zbliżają się do siebie, możesz zbliżyć się do prędkości światła.
Film promocyjny:
Rodzime penaty
Powiedzmy, że statek jest wystarczająco szybki, problemy z tankowaniem i bezpieczeństwem radiacyjnym zostały rozwiązane i nic nie stoi na przeszkodzie, abyśmy udali się do centrum Drogi Mlecznej w praktycznie prostej linii, skupiając się na konstelacji Strzelca.
Ze względu na duże odległości między obiektami w kosmosie nie ma potrzeby bać się zderzeń i nie ma potrzeby unikania czołowej asteroidy, jak to zostało przedstawione w filmach science fiction. Jak mówią, przebij się.
Po Neptunie znajdujemy się w pasie Kuipera, wypełnionym małymi kamiennymi ciałami. Jego najbardziej znanym przedstawicielem jest Pluton, pozbawiony tytułu planety w 2006 roku.
Następnie przekraczamy chmurę Oorta - teoretycznie przewidywany „pączek” krążący na obrzeżach Układu Słonecznego. Nikt nie obserwował go bezpośrednio. Wskazują na to trajektorie długookresowych komet.
„Chmura Oorta to zbiór zamrożonych ciał. Rozpoczyna się w odległości około trzystu miliardów kilometrów i hipotetycznie może rozciągać się poza jeden rok świetlny”- mówi Evgeny Semenko, starszy badacz ze Specjalnego Obserwatorium Astrofizycznego Rosyjskiej Akademii Nauk w RIA Novosti.
Kiedy siła grawitacji Słońca słabnie tak bardzo, że można ją zignorować na tle grawitacji innych gwiazd, opuścimy granice naszego układu i wyruszymy w przestrzeń międzygwiazdową. Stanie się to po około dwóch latach lotu z prędkością światła.
Anatomia Drogi Mlecznej.
Na otwartym oceanie
Nasza galaktyka może być postrzegana jako kula z kilkoma promieniami. Jeśli go obrócisz, promienie zawiną się w postaci spirali - astronomowie nazywają je ramionami. Jest ich co najmniej cztery, a może siedem - nie da się jeszcze powiedzieć dokładniej. Układ Słoneczny znajduje się na północnej półkuli galaktycznej, w ramieniu Oriona, 80-90 lat świetlnych nad płaszczyzną równikową.
Większość gwiazd, gazu i pyłu Galaktyki koncentruje się w płaszczyźnie, dlatego patrząc od Ziemi w kierunku jej środka, na nocnym niebie widzimy białawą rzekę. Stąd nazwa - Droga Mleczna. Sam rdzeń galaktyczny jest niedostępny do obserwacji w zakresie optycznym.
„Absorpcja światła przez pył i gaz jest tak duża, że ściśle mówiąc, jeden foton na dziesięć miliardów dociera do nas ze środka Galaktyki. Gdybyśmy mogli usunąć kurz z samolotu, wówczas środkowa część świeciłaby na niebie jak księżyc w pełni”- wyjaśnia Semenko.
Wyjątkiem są według niego „okna” - odstępy między wewnętrznymi ramionami Galaktyki, przez które prześwitują oddzielne obszary, gdzie pochłanianie światła jest znacznie mniejsze.
Pył i gaz są przezroczyste dla promieniowania podczerwonego i fal radiowych, więc astronomowie pracują w tych zakresach, badając centralne części galaktyki i wszystko za nimi.
Obłoki gazu i pyłu to pozostałości gwiazd i materii z przestrzeni pozagalaktycznej. Czasami tworzą bąbelki wysadzane przez gwiezdny wiatr. Jeśli gaz zostanie silnie zmiażdżony podczas narodzin gwiazdy, pojawiają się w nim punktowe źródła radiowe - masery.
„Mgławice ogrzewane przez bardzo gorące gwiazdy to bardzo piękny widok. Na obszarach z masywnymi gwiazdami poczujemy silny wiatr gwiazdowy”- mówi naukowiec.
Pierwszym obiektem poza Układem Słonecznym, który zwróci naszą uwagę, jest układ gwiezdny alfa Centauri i jego planeta podobna do Ziemi, Proxima Centauri b.
„To najbliższa nam egzoplaneta. Gwiazda jest mała i zimna, planeta kręci się obok niej. Jest dla nas interesujące, czy istnieje tam życie, bo jak pokazują obliczenia, na powierzchni panują warunki dla wody w stanie ciekłym”- wyjaśnia astronom.
W locie badamy najbliższe mgławice i gromady gwiazd - Lagoon, Eagle, Omega, Triple. Spotykamy czarne dziury (jeśli oczywiście potrafimy je rozpoznać), gwiazdy neutronowe, układy planetarne, obłoki gazu molekularnego - szczególnie gęste i zimne obiekty w porównaniu z ośrodkiem międzygwiazdowym. Przeważnie składają się z cząsteczek wodoru, ale nie wyklucza się raczej złożonej materii organicznej. Teoretycznie możesz dowiedzieć się, jak uzupełnić w nich wodę lub alkohol.
W rzeczywistości, zdaniem naukowca, chmury molekularne są ważnym źródłem wiedzy o chemicznej ewolucji Wszechświata. Skąd na przykład pochodzi woda na Ziemi? Wcześniej sądzono, że przyniosły ją komety, ale analiza próbek z komety Czuryumowa-Gierasimienko obala tę wersję.
Droga Mleczna, dom dla Ziemi i Układu Słonecznego, zawiera około 400 miliardów gwiazd.
O zbliżaniu się do jądra galaktycznego
Następnie przekraczamy ramiona Strzelca, Tarczy, Centauri i dochodzimy do granicy rdzenia Drogi Mlecznej, tzw. Wybrzuszenia - bańki z wieloma gwiazdami. Mówiąc obrazowo, jeśli dysk galaktyczny jest białkiem, to wybrzuszeniem jest żółtko.
„Niebo jest tak usiane gwiazdami, że oświetlenie nie jest potrzebne. Gęstość „populacji” jest tutaj dwadzieścia tysięcy razy większa niż w naszej części Galaktyki”- kontynuuje Jewgienij Semenko.
Gwiazdy są tutaj masywniejsze, więc ich cykl życia jest szybszy. W ośrodku międzygwiazdowym jest więcej ciężkich pierwiastków pozostałych po eksplozjach supernowych. Badając zmiany składu chemicznego gwiazd, rekonstruują ewolucję Galaktyki. Nic dziwnego, że ten popularny obszar współczesnej astrofizyki nazywany jest archeologią galaktyczną.
Bezpośrednio w centrum Drogi Mlecznej znajduje się najsilniejsze źródło fal radiowych w Galaktyce - Strzelec A *. Gwiazdy krążą wokół niego z zawrotną prędkością - około tysiąca kilometrów na sekundę. Naukowcy śledzili je od kilku lat i na podstawie zmiany trajektorii oszacowali masę obiektu na cztery miliony słońc. Uważa się, że jest to supermasywna czarna dziura. Taki obiekt tworzy potworną siłę przyciągania. Będziemy musieli latać wokół niego.
Dysk akrecyjny czarnej dziury, który powstaje w wyniku upadku materii w kierunku czarnej dziury. Tak to będzie wyglądać dla zewnętrznego obserwatora.
Tatiana Pichugina
