Чтобы ответить на вопрос о том, как образовались галактики, нам нужно отправиться в прошлое, чтобы приблизиться к моменту рождения Вселенной, почти 14 миллиардов лет назад. Самое замечательное во Вселенной то, что мы можем делать именно это. Поскольку свету нужно время, чтобы добраться до нас, когда мы смотрим на далекую галактику, мы видим ее такой, какой она была в прошлом.
Самая дальняя точка истории доступная нам — 400 000 лет после рождения Вселенной. Если представить себе историю Вселенной как продолжительность жизни человека, это будет похоже на то, как если бы мы наблюдали его спустя 20 часов после его рождения. Мы видим светящуюся стену. Это космический микроволновый фоновый свет, оставшийся после мощного Большого взрыва, создавшего Вселенную.
Большой взрыв сначала создал колоссальное пространство, а через три минуты заполнил его веществом — тем, что мы называем материей. Но распределение не было равномерным. Материя была собрана в нити и узлы, названные "космической паутиной". Мы видим это в стене света — она не равномерна.
Когда Вселенная остыла, гравитация начала притягивать материю к сгусткам — местам скопления материи. Там, где накопилось достаточно, гравитация усиливалась, сближая материю, пока не родились первые звезды, которые осветили Вселенную. Каждый сгусток материи создал мириады звезд. Мы не знаем, стало ли каждое из этих скоплений галактикой или же скопления слились вместе, образуя более крупные галактики.
Еще одну загадку добавляют сверхмассивные черные дыры, которые прячутся в центре всех больших галактик. Черные дыры — это области в космосе, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может ее избежать. Чем больше галактика, тем больше черная дыра, которую она окружает. Это говорит нам о тесной связи между развитием галактик и этими черными дырами.
Нет точных данных и моделей, которые могли бы объяснить то, как образовались эти черные дыры. Но это должно было произойти в самом начале истории Вселенной. Одна из идей состоит в том, что самые плотные сгустки материи могли схлопнуться и превратиться в черную дыру. Другой вариант заключается в том, что первые звезды, которые погибли, оставили черные дыры, а затем слились вместе, чтобы стать одной огромной черной дырой.
Создание групп звезд из материи, образовавшейся в результате Большого взрыва, — это еще не конец истории. Возьмем Млечный Путь в качестве типичного примера. Самые старые звезды в галактике рассыпаны ореолом. Эти звезды почти полностью состоят из первых строительных блоков Вселенной — водорода и гелия.
Ближе к центру галактики и в плоском диске вокруг него звезды часто содержат намного больше других элементов, таких как углерод и кислород. Эти звезды образовались из пепла взорвавшихся звезд, которые создали эти элементы. Как и новые звезды, эти элементы сформировали планеты, такие как наша Земля.
Млечный Путь продолжает расти по двум направлениям. Между галактиками действительно много вещества. Когда температура этого вещества падает, он может попасть в Млечный Путь и запустить образование новых звезд. Кроме того, притяжение Млечного Пути поглощает целые маленькие карликовые галактики.
А галактика может исчезнуть? Да. Маленькие галактики неизбежно поглощаются более крупными, но есть и иной сценарий, хоть и теоретический. Рано или поздно, процесс поглощения вещества извне прекратится, и Млечный Путь станет пристанищем старых красных звезд, которые имеют все шансы быть поглощенными в очередной период активности черной дыры.
