Я хакнул галактику (часть 2)

Здравствуйте. В предыдущей статье «Я хакнул галактику» я рассказал о том, что собой представляют спиральные рукава галактик. Каждая такая спираль — это фронт ударного воздействия потоков частиц из ядра галактики на ее газопылевую среду. Этот фронт постоянно распространяется из центра галактики к ее краям.

Рис. 1. Циклическая эволюция спирали галактики вместе с движением спутника, ее генерирующего, вокруг сверхмассивной черной дыры - СМЧД.

Сегодня я продолжу приводить примеры

Сегодня я продолжу приводить примеры галактик с разными морфологиями и сопоставлять их с моделями. Но сначала (так как не все захотят или смогут посмотреть первую часть) –

Краткое изложение ранее представленной гипотезы

Предположим, что вокруг СМЧД в центре галактики по эллиптическим орбитам перемещаются спутники звездных масс, и часть из этих спутников быстро вращаются вокруг своей оси. Некоторые - с такой большой угловой скоростью, что вещество на поверхности этих спутников в области экватора движется со скоростями, приближающимися к скорости света. Например, если спутник СМЧД сам является черной дырой, то такой его быстровращающейся поверхностью можно считать диск аккреции этой ЧД.

Из-за сильного приливного воздействия СМЧД на диск аккреции (например) от него в двух противоположных точках отрываются два противоположно направленных потока частиц (плазмы). Но ранее вылетевшие частицы уже не меняют свою скорость и направление. В итоге, эти два потока частиц постепенно поворачиваются вместе с движением спутника вокруг СМЧД, в результате в пространстве формируется двойная спираль.

И таких спутников и соответствующих им спиралей может быть несколько. Каждый из спутников СМЧД может иметь особую плоскость эклиптики, и в случае плоских спиралей соответствующие этим спутникам спирали так же располагаются в своих собственных плоскостях. Иногда эти плоскости оказываются довольно сильно наклонены по отношению друг к другу. Таким образом, понятие галактического диска становится несколько расплывчатым. Я буду говорить во множественном числе: о галактических дисках, а не об одном диске.

Простая программная модель позволяет относительно несложно восстанавливать приблизительные орбиты спутников СМЧД, которые соответствуют формам реальных спиральных рукавов галактик.

Для окончательного закрепления материала, прежде чем двигаться дальше, я предлагаю посмотреть на восстановленные с помощью моей программы

Спирали обычных галактик

Рис. 2. Галактика NGC 1365 и модель ее основной спирали.

Два рукава спирали на скриншоте из программы окрашены разными цветами (голубой и светло-зеленый, в данном случае). Изменение цвета линий на более темный или яркий оттенок выполняется через равные отрезки времени, в данном случае каждые условные 3000 лет моделирования. Отсюда видно, что кольцевая часть формируется намного быстрее, чем удлиненные перемычки между кольцами. Из чего следует и значительно меньшая яркость кольцевых частей.

Рис. 3. Галактика NGC 1097 (ESO 0438d, Arp 77) и ее две спирали (желтая и красная).

Как видите, галактика с перемычкой оказалась сочетанием (в основном) пары кольцеобразных спиралей.

Рис. 4. Галактика NGC 2857 и ее основная спираль. В нижнем ряду два рукава этой двойной спирали изображены раздельно.

Низкий эксцентриситет орбиты спутника СМЧД означает, что спутник обращается вокруг СМЧД практически равномерно, поэтому все части сформированной спирали видны почти одинаково.

Рис. 5 . Галактика NGC 6951, две спирали(зелено-голубая и красно-синяя).

Как уже было упомянуто в предыдущей статье, все спирали можно условно разбить на три типа, в зависимости от эксцентриситета орбиты спутника СМЧД и разницы между скоростями выброса плазмы на разных участках орбиты спутника.

Рис. 6. Типы спиралей в зависимости от эксцентриситета и отличия максимальной скорости плазмы от минимальной. Здесь (a, b) – низкий эксцентриситет, (b, c) – высокая разница скоростей.

А теперь кое-что посложнее – M106

Это центральная часть галактики M106 и ее основная спираль.

Рис. 7. M106 (центральная область), первая спираль.

Примечание: Линии сетки не наложены сверху, вместо этого после того, как изображение сформировано, оно разбивается на квадраты 100х100, и далее они размещаются заново, уже с отступом на 1 пиксель.

Для тех, кто не боится испортить себе зрение анимацией, под спойлером расположена анимированная версия.

Скрытый текст

Рис. 8. M106 (центральная область), первая спираль. Анимация.

Здесь центральная область формируется примерно как в галактике M31 Андромеда, представленной в моей предыдущей статье, как пересечение кольцевых частей одного спирального рукава с удлиненными линиями другого спирального рукава. Т.е., если вспомнить варианты основных типов спиралей, это вариант [c].

Приведу также эту галактику в полном размере, в сравнении с двумя основными спиралями и парой дополнительных рентгеновских спиралей.

Рис. 9. Галактика M106 и ее модель, вместе с дополнительными рукавами, видимыми только в рентгеновских лучах.

Для внешней спирали точно подобрать параметры несколько сложно, она довольно расплывчатая. Она образована (скорее всего) отдельным спутником СМЧД, с примерно вдвое большим периодом, чем внутренняя. И, кстати, с противоположным направлением вращения по сравнению с первым спутником.

Желтые линии – это спирали восстановленных возможных спутников, генерирующих рентгеновские спиральные рукава. Эти спиральные рукава невидимы в оптическом, но наблюдаются в рентгеновском диапазоне. Впервые они были открыты еще в 1960-х годах.

Если постараться, то удается подобрать параметры двух спутников СМЧД так, что они отличаются только наклоном плоскости и поворотом плоскости проекции, но при этом линии проходят через края этой X-образной фигуры. Что может подтверждать, что источником является единственный спутник СМЧД, но генерирующий не узкий луч, а две пары лучей в двух направлениях. Например, если это все-таки два объекта, но гравитационно связаны и летают парой, обращаясь вокруг общего центра масс.

Еще более сложный пример – NGC1961

Поток частиц, скорее всего, имеет все характеристики плазмы (как минимум в начале своего пути). Соответственно, я буду называть его иногда плазмой. Сама плазма не светится. И это хорошо видно, например, на фотографии галактики NGC 1961.

Рис. 10. Галактика NGC 1961 и ее возможные спирали, вместе с позициями сверхновых, вспыхнувших в этой галактике за последние 30 лет.

Галактика NGC 1961 пекулярная, и ее особенность выражена в ее визуальной несимметричности. Но при этом поблизости не обнаружено других галактик, чтобы сослаться на гравитационное взаимодействие. И не найдено следов слияний этой галактики с другими галактиками, чтобы объяснить ее искаженность.

Под спойлером размещены сравнения вероятных спиралей с фотографией галактики.

Скрытый текст

Рис. 11. Галактика NGC 1961 и спирали 1 и 2 модели.

На чистой фотографии  (средний кадр) имеются явно наблюдаемые черные дорожки, очевидно соответствующие спиралеобразующим потокам плазмы (например, в квадратах B4 – D6). Т.е. изначально плазма не светится сама, а лишь расталкивает массы газа со своего пути. А в тех местах, где газа мало, и условное произведение X = P M V (где P – плотность газопылевой среды, M – масса частиц плазмы, V – скорость плазмы) слишком мало, излучаемого света недостаточно чтобы наши приборы могли их различить. Т.е., в этих областях на фотографии просто черный фон.

И наоборот, имеются особо яркие дорожки, которые могут быть вызваны вспышкой света в результате удара особо сильного потока плазмы по достаточно плотным областям газа, немедленно вызвавшим такое свечение в очень узкой области (квадраты H5 – G6).

На совмещении выше спираль 1, очевидно, самая главная, и ее линии приблизительно соответствуют наиболее ярким линиям на фотографии. Тогда как все прочие спирали строились на основании черных дорожек и потемнений.

Так же можно выделить еще одну спираль, хорошо вычищающую темные дорожки слева (но и правую сторону не забывающую). К сожалению, она слишком частит – малый период у спутника СМЧД по сравнению с другими спиралями. Но если просто удвоить период и чуть-чуть подправить пару параметров, то получится спираль, которая почти так же хорошо накрывает основные темные дорожки слева. Но при этом видно – при увеличении картинки, что некоторые дорожки, параллельные линиям этой более редкой спирали, требуют внимания (именно поэтому период должен быть меньше, как в более частотном, верхнем варианте).

Рис. 12. Спираль спутника 3 на модели галактики NGC 1961. Второй вариант - после увеличения периода вдвое.

Да, спирали подобраны довольно-таки произвольно, построить идеальные спирали при таком качестве фотографии все еще проблематично. Если позже появятся фотографии получше (и желательно в разных спектрах), наверняка модель можно будет улучшить. Еще чудеснее, если появится телескоп, способный напрямую заснять спутники СМЧД в ядре галактики. Надеюсь, дождусь.

Пропавшие фрагменты – M101 Вертушка

Вернемся к моделям, в которых, некоторые части спирали, казалось бы, отсутствуют. На самом деле, они не исчезают полностью. Все дело в разрешении телескопов и в том, сколько фотонов удается поймать. Возьмем, к примеру, галактику M101 Вертушка. Если взять только ее старую фотографию, похожую на скелетную схему, то она кажется слишком фрагментированной, чтобы можно было однозначно говорить о совпадении с моделью.

Рис. 13. Галактика M101 и ее сравнение с моделями трех спиралей.

Однако, именно в этом варианте хорошо видно, что фронт плазмы хорошо расчищает дорожки в спиральном узоре там, где его мощности недостаточно, чтобы вызвать свечение. Следующее сравнение – та же галактика, но фотография более современная, выполнена телескопом Спитцер.

Рис. 14. Галактика M101 и ее сравнение с моделями трех спиралей. Телескоп Спитцер.

Фотографии от телескопа Хаббл еще более подробные. И в сравнении с фотографиями Спитцера и Хаббла линии модели, по крайней мере в центре, уже опираются совсем не на чернеющую пустоту.

Рис. 15. Галактика M101 и ее сравнение с моделями трех спиралей. Телескоп Хаббл.

Под спойлером – анимации всех этих спиралей.

Скрытый текст

Рис. 16. M101 Вертушка. Спираль 1. Анимация.

Рис. 17. M101 Вертушка. Спираль 2. Анимация.

Рис. 18. M101 Вертушка. Спираль 3. Анимация.

Рис. 19. М101 - анимация всех спиралей 1-3.

Спиральная галактика Большое Магелланово Облако

Некоторое время назад галактику БМО относили к неправильным. Но не так давно появились более качественные снимки, и в ней обнаружили “некоторые упорядоченные структуры”, и ее стали относить к спиральным галактикам.

И впрямь, с восстановлением спиральных рукавов БМО пришлось повозиться. Некоторые линии здесь дополнительно искривлены (особенно третья). Выглядит это так, что спутник СМЧД обладает дополнительным тяжелым спутником, как Луна в системе Земля-Луна, и приливной горб постоянно смещается в процессе вращения спутника вокруг СМЧД. К счастью, мне не пришлось отдельно моделировать дополнительный спутник второго порядка. Я обошелся манипуляцией с параметрами D1 и D2 – отклонения направления выброса плазмы в апоцентре и перицентре. По сути, это то же самое отклонение приливного горба (но повезло в том, что вращение спутника-2, обращающегося вокруг излучающего плазму спутника-1, по-видимому, синхронизировано с вращением такой двойной системы вокруг СМЧД). И вот результат.

Рис. 20. Большое Магелланово Облако и его 3 спирали.

В изображении выше использован один снимок, от астрофотографа Ирениуса Новака. В принципе, есть так же неплохая фотография от ESA, выполненная аппаратом Gaia. Для разнообразия, анимацию модели я выполнил еще и на ее фоне (под спойлером).

Скрытый текст

Рис. 21. БМО и ее четыре спирали. Анимация на фоне астрофотографии от И. Новака.

Рис. 22. БМО и ее четыре спирали. Анимация на фоне астрофотографии от ESA.

Вместо заключения

Остановлюсь пока на этом. Позже надеюсь выложить больше материала.

Кто-то может недоумевать, каким образом рисунки могут служить научным доказательством. Никаким. Доказательством гипотезы является рабочая модель, а рисунки – это иллюстрация ее работы. Если читать описание работы программы внимательно, то должно быть очевидно, что точки на витках спирали в каждом направлении от центра галактики размещаются на одинаковых расстояниях. Это свойство спирали, образованной в результате работы циклического процесса. Совпадение витков нарисованных спиралей с линиями на фотографиях является основанием заявить, что модель соответствует физике формирования спиралей. Причем, совпадения обнаруживаются сразу в нескольких направлениях, на больших участках дуг. И они не в каких-то отдельных галактиках найдены, а практически во всех – везде, где вообще можно разглядеть спирали. Как говорится, одно совпадение – случайность, два – удача, три – система, больше – закон.

Хотелось бы отметить, что моя модель ни в коем случае не опровергает современную космологическую науку – это бессмысленно. Большая часть современных представлений построена на неверном фундаменте, который был создан лет 50-100 назад. Там уже столько слоев кирпичиков построено и подпорок подставлено, что опровергать верхний слой просто бесполезно.

Но вот какая штука: если бы великим людям, заложившим фундамент этого небоскреба недоразумений, дали такие же качественные фотографии, что и у нас сейчас? Мне почему-то представляется, что они могли бы прийти к моей модели еще тогда.

Рис. 23, Фотографии галактики NGC 1300 от очень старых до современных.

Я верю, что рано или поздно астрономы и астрофизики все-таки включат здравый смысл, и наконец перестанут городить чепуху про темную материю, волны плотности, твердотельное вращение галактик. И придут к правильному выводу о том, что спиральные рукава - это просто след ударной волны высокоскоростных частиц из центра галактики. И никуда эти спирали не вращаются, а постоянно расширятся из ядра галактики в бесконечность. А все многообразие внешнего вида этих спиральных рукавов – это следствие различных орбит спутников СМЧД, от которых отрываются эти потоки плазмы, текущего (наблюдаемого) положения этих спутников и угла нашего зрения на эти спирали.

Продолжение следует: Я хакнул галактику (часть 3: 3D-штампы, Андромеда и БМО)