Федор Дергачев
Извне
Часть 1. Об обращении небесных сфер
1. Напомню суть проблемы. «В 1959 году Луис Волдерс (Louise Volders) показал, что спиральная галактика М33 (Галактика Треугольника) не вращается так, как ожидалось в соответствии с Кеплеровской динамикой, в 70-х годах полученный результат был распространён на многие другие спиральные галактики. В соответствии с этой моделью, вещество (такое как звёзды или газ) в дисковой части спирали должно вращаться вокруг центра галактики аналогично тому, как планеты в солнечной системе вращаются вокруг солнца, то есть в соответствии с механикой Ньютона. Основываясь на этом, ожидалось, что средняя орбитальная скорость объекта на определённом расстоянии от наибольшего распределения массы будет уменьшаться обратно пропорционально квадратному корню от радиуса орбиты. Во времена открытия несоответствия считалось, что большая часть массы галактики должна находиться в галактическом балдже, около центра галактики.
Однако, наблюдения ротационной кривой спиралей не подтвердили этого. Наоборот, кривая не уменьшается обратно пропорционально квадратному корню, а является «плоской» - снаружи от центрального балджа скорость является практически постоянной функцией от радиуса». («Кривая вращения галактики»).
Таким образом, вращение диска («плоской подсистемы») спиральной галактики не подчиняется законам Кеплера. Линейная скорость вращения не убывает на больших расстояниях от центра Галактики, а остается практически постоянной. Такое «сверхбыстрое» вращение, не подчиняющееся ньютоновской динамике, является источником большого количества всевозможных гипотез в астрономии – таких, как пресловутая «темная материя», или «MoND» (модифицированная ньютоновская динамика).
2. Указанные в вышеуказанных статьях особенности «сверхбыстрого» вращения характерны не для всех типов галактик, а в основном для спиральных (напоминаю, что таковой является и наша Галактика Млечный путь). Так, к вращению эллиптических галактик приведенные закономерности неприменимы. «Эллиптические галактики вращаются значительно медленнее спиральных. Кроме того, в них вращение маскируется случайным движением звёзд. Поэтому вращение эллиптических галактик изучено значительно хуже вращения спиральных галактик. Тем не менее, найдено, что вращение многих эллиптических галактик происходит настолько медленно, что их наблюдаемая эллиптичность не связана с вращением, а обусловлена сильной анизотропией распределения случайных скоростей звёзд». («Вращение галактик»).
Конечно, это не означает, что в вопросе о наличии аномалий (а стало быть, и, возможном присутствии темной материи) в эллиптических галактиках ставить рано. «Other ellipticals have low velocities in their outskirts (tracked for example by planetary nebulae) and were interpreted as not having dark matter haloes («интерпретировались какнеимеющие гало темной материи»). However simulations of disk-galaxy mergers indicate that stars were torn by tidal forces from their original galaxies during the first close passage and put on outgoing trajectories, explaining the low velocities even with a DM halo». («Скрытая масса Вселенной»).
3. Сами спиральные галактики являются «совокупностью взаимопроникающих подсистем». («Звёздные подсистемы»).
Это плоская подсистема (диск) и сферическая (гало), а также ряд промежуточных. Причем вращение гало не является аномально убыстренным.
4. У дисков спиральных галактик весьма существенно отличие закономерностей вращения от законов Ньютона (принято говорить о кеплеровских). «Должна наблюдаться характерная кеплеровская зависимость
на достаточно больших расстояниях r. Однако для многих галактик эта зависимость не наблюдается: скорость либо не убывает с ростом радиуса, либо убывает слишком медленно. Это свидетельствует о существовании у многих галактик мощных невидимых корон, масса которых часто превосходит видимую массу галактик (звёздного компонента и газа)». («Вращение галактик»).
5. Орбитальная скорость звезд в диске намного выше, чем в гало. Приведу данные по нашей Галактике Млечный путь:
- «Гало отличается слабым вращением (VR = 50 км/с на расстоянии R = 10 кпк)».
- «Скорость галактического вращения плоской подсистемы на расстоянии R = 10 кпк от центра Г. (на таком расстоянии находится Солнце) близка к 250 км/с. Старое население диска вращается на 15-20 км/с медленнее». («Подсистемы и население Галактики»).
Причем поразителен тот факт, что в тех случаях, когда звезды гало проходят через плоскость диска, наглядно видно, что находясь в одной области пространства, они полностью сохраняют специфику своего движения.
Какие выводы я из этого сделал, станет понятно из моего письма независимому исследователю Nikkro, с которым мы с ноября 2010 года обсуждаем эту проблему. Приведу текст письма целиком.
Федор Дергачев – Nikkro. 04 Мар 2011, 16:48:30
«Здравствуйте, Nikkro.
Спасибо за ссылки и подробное письмо.
Чтобы пояснить мою позицию, приведу отрывок из книги «Эволюция Вселенной и происхождение жизни» (я ее купил, текста в Интернете нет):
«Галактика вращается
В начале XX века были измерены собственные движения нескольких тысяч звезд, а также, начиная с 1980-х годов, было получено множество измерений лучевых скоростей по их спектрам. Объединение этих двух массивов данных привело к замечательному открытию.
Оказалось, что существует небольшое число высокоскоростных звезд, которые несутся мимо нас со скоростью 60-80 км/с. Скорости «обычных» звезд заметно ниже. Решение этой загадки нашел шведский астроном Бертиль Линдблад (1895-1965). В 1921 году он предположил, что Галактика состоит из взаимно проникающих подсистем; они вращаются вокруг общего центра, но с разной скоростью. Эта идея легко объясняет движение быстрых звезд: они принадлежат другой подсистеме, не той, которая состоит из «обычных» звезд. Фактически «высокоскоростные звезды» вместе с шаровыми звездными скоплениями входят в медленно вращающуюся подсистему. На самом деле именно «обычные» звезды движутся с большой скоростью. Они, в том числе и наше Солнце, принадлежат плоскому диску Галактики. Мы обгоняем звезды медленно вращающейся подсистемы, и нам кажется, что эти звезды проносятся мимо нас в обратную сторону.
Солнце в спиральном рукаве
В спиральных галактиках содержатся два различных населения звезд: население I типа, которое входит в плоскую подсистему и формирует спиральные рукава, и население II типа, окружающее плоский диск почти сферически. Полная яркость всех звезд населения II не так велика, поэтому эта подсистемы в окрестностях Солнца нелегко заметить на фоне ярких звезд диска. К счастью, в этой сферической подсистеме заметно выделяются шаровые звездные скопления. На орбитах вокруг центра Галактики движется более 100 шаровых скоплений. Их орбиты вытянуты, и они время от времени пересекают галактическую плоскость. Но чаще всего они видны далеко над или под плоскостью Галактики. Два звездных населения различаются и по характеру вращения. Как уже говорилось, население II вращается медленнее, чем плоская подсистема.
Итак, ключ к поиску спиральных рукавов Галактики был найден: нужно использовать звезды населения I». («Эволюция Вселенной и происхождение жизни» Часть III. Глава 20 «Тайна Млечного пути» / Пекка Терикорпи, Маури Валтонен, Кирсо Лехто, Харри Лехто, Джин Берд, Артур Чернин; (пер. с англ. В. Сурдина). - М.; Эксмо, 2010).
Итак, в спиральных галактиках налицо две подсистемы, диск (население I типа) и гало (население II типа), которые пронизывают (пересекают) друг друга. В то же время объекты этих подсистем вращаются вокруг центра галактики с принципиально разными скоростями.
Поэтому для спиральных галактик нужно приводить не одну, а две кривые вращения - отдельно для каждой из подсистем. Причем уже ясно, что аномальной (для объяснения которой привлекается гипотеза о темной материи) является именно кривая вращения плоской подсистемы («высокоскоростные звезды»), об этом Вы и пишете. А сферическая подсистема, судя по всему, вращается медленно, в полном соответствии с механикой Ньютона, как будто рядом и нет «темной материи» или «галактического магнитного поля»
Но в этом и заключается - даже не парадокс, а грубейшее нарушении законов физики.
В одной области пространства на разные небесные тела (звезды) должно действовать одинаковое гравитационное поля, являющееся суммарным от различных источников, скажем, центра галактики и «темной материи». Если же в одной области пространства одни звезды двигаются медленно (сферическая подсистема), а другие - очень быстро, то для вторых и происходит то, что я написал о «силах не только гравитационной природы» для плоских подсистем.
Думаю, теперь Вам более понятно, что я имел в виду в следующем отрывке моего письма от 17 Февраля 2011, 18:36:52:
«Дело теперь даже не в увеличении скорости вращения при удалении от центра - для ее объяснения, в конце концов, «высосали из пальца» «темную материю».
Но подсистемы! Плоская вращается вопреки всем законам Ньютона, а сферическая подсистема (гало), проходящая ТАМ ЖЕ, двигается еле-еле, и даже в обратную сторону! (М. Вартбург «От Солнца до центра Галактики» – «Знание-сила», 2, 2011).
Получается, что в одних и тех же районах Галактик (и нашей, и других спиральных) звезды вращаются с принципиально различными скоростями, в зависимости от того, в какую подсистему они входят! То, что они резко различаются и по возрасту, и по химическому составу - только «добавляет перцу».
«Темная материя» такой разнобой объяснить уже никак не может. Гравитационное поле в одной точке может быть одно, даже если оно самое «экстравагантное»! Если же в одном месте одна звезда вращается быстро, а другая - медленно, это уже не объяснить никакой темной материей - это значит, что действует НЕ ТОЛЬКО гравитация.
Итак, в спиральных галактиках действуют исполинские СИЛЫ НЕ ТОЛЬКО ГРАВИТАЦИОННОЙ ПРИРОДЫ, и действуют очень избирательно. Так что «темная материя», даже если она и существует, или «MoND» (модифицированная ньютоновская динамика) в этом случае совершенно бесполезны для объяснения феномена».
Приведу также фразу из статьи М. Вартбурга «От Солнца до центра Галактики» («Знание-сила», номер 2, 2011):
«Факт, что звезды (гало)… обращаются вокруг центра Млечного Пути в сторону, противоположную всем остальным его звездам…»
Упоминаний о том, что скорости звезд плоской и сферической подсистем, кроме разности в величине, еще и противоположно направлены, ранее ни в литературе, ни в Интернете я не встречал.
С уважением,
Федор Дергачев».
Ссылки
Публикации Федора Дергачева
