Может ли обитаемая планета вращаться вокруг сверхмассивной чёрной дыры?

У чёрной дыры полно энергетических ресурсов, способных помочь жизни закрепиться. Но учёный из НАСА определил, что, несмотря на то, что показывают в кино, возникновение пригодных для жизни условий вблизи неё маловероятно.

Фильм “Интерстеллар” занимает особое место в сердцах любителей научной фантастики. Исполнительным продюсером фильма и его научным консультантом был Кип Торн, физик, получивший нобелевскую премию, пообещавший, что ничто в этом кино не будет нарушать законы физики, а любые выводы будут сделаны на основе науки.

Сюжет его строится на том, что Земля становится непригодной для жизни, и людям приходится искать новый дом. На удачу астрономы открыли червоточину рядом с Сатурном, служащую туннелем через пространство-время, ведущим к сверхмассивной чёрной дыре Гаргантюа.

Вокруг неё вращается множество планет. НАСА отправляет несколько миссий для изучения планет, надеясь найти среди них обитаемую.
(далее…)

10 слов, имеющих совсем другой смысл для физиков

Аромат

В физике частиц аромат никак не связан с запахом [по-английский flavour – это и вкус, и запах / прим. перев.]. Вместо этого этот термин обозначает частицы различных типов. Всего есть шесть “ароматов”, или вариаций, кварков: верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Лептонов тоже есть шесть видов: электрон, мюон, тау, и соответствующие им нейтрино (электронное, мюонное и тау-нейтрино).
(далее…)

Как сформировался самый яркий объект Вселенной

Активные галактики – одни из самых ярких и впечатляющих объектов на небе. Они обычно бывают массивными и удалёнными, и излучают чрезвычайно большое количество энергии в процессе, когда материя падает на сверхмассивные чёрные дыры, скрывающиеся в их центре. Астрономы недавно обнаружили, что некоторые из них скрыты от наших глаз огромными количествами газа и похожей на дым пыли. Однако неизвестно, как эти редкие объекты формируются и “питаются”.

Но теперь наша команда астрономов разузнала больше данных по поводу происхождения самой яркой галактики Вселенной: квазара под названием W2246. Наши открытия, опубликованные в журнале Science, раскрывают явные признаки того, что W2246 формируется путём слияния нескольких галактик.
(далее…)

Правдивые факты из области космологии, или Критика неправильных представлений

Из блога Шона Кэрролла, теоретического физика и космолога из Калифорнийского технологического университета

В ответ на мои рассуждения о гипотезах возникновения Вселенной и низкой энтропии на её ранних этапах я получил вопросы, напомнившие мне вот о чём: у людей в головах до сих пор существуют серьёзные в своей неправильности представления о Вселенной (и о состоянии представления учёных о ней). Поэтому я решил быстро, в формате кратких твитов, озвучить некоторые факты о космологии, которые могут стать полезной корректировкой неправильных представлений. Поехали!
(далее…)

Учёные начинают всерьёз рассматривать варп-двигатели космических кораблей

Тяжело жить в релятивистской Вселенной, где даже ближайшие звёзды расположены так далеко от нас, а скорость света абсолютна. Неудивительно, что различные научно-фантастические произведения сплошь и рядом используют двигатели, позволяющие передвигаться быстрее света (Faster-than-Light, или FTL), в качестве устройства для развития сюжета.

Нажмите кнопочку, надавите на педаль, и модный двигатель – принцип работы которого никто не может объяснить – перенесёт нас в другую точку пространства-времени.

Но в последние годы научное сообщество всколыхнули волны понятного вдохновения и естественного скептицизма, связанные с заявлениями о том, что определённую концепцию такого двигателя – пузырь Алькубьерре – вполне можно реализовать на практике.

Именно по этой теме в августе 2019 проходила презентация в Американском институте аэронавтики на форуме космических двигателей и энергии. Презентацию давал Джозеф Анью – будущий инженер, помощник исследователя из Алабамского университета в Хантсвилле, стажирующийся в исследовательском центре реактивных двигателей.
(далее…)

Революция, переписавшая историю возникновения жизни

Книжки по биологии придётся подредактировать

С давних пор, ещё до того, как молекулярная филогенетика начала всё усложнять, биологи спорят по поводу того, как правильно определять виды живых существ. Эта концепция появилась ещё во времена Карла Линнея, если не раньше. В XVIII веке он определял вид в своей системе бинарной номенклатуры, как одну из записей (хотя вид – это собрание многих существ), у которого имеется постоянство и сущность.

В XIX веке Чарльз Дарвин при помощи Альфреда Уоллеса и других отказался от подобного идеализма, убедив людей, что виды меняются, виды возникают и исчезают, виды состоят из отдельных особей, отличающихся друг от друга, имеющих просто некое сходство, но никакой жёсткой сущности.

В XX веке уточнённое определение видов дал Эрнст Майр, один из нео-дарвинистов. Знаменитое определение Майра 1942 года гласит: “Вид представляет собой группу фактически или потенциально скрещивающихся естественных популяций, которая физиологически изолирована от других подобных групп”. Благодаря таким революционерам, как микробиолог Карл Ричард Вёзе, определивший “третий домен” биологических форм жизни, архей, мы теперь знаем достаточно, чтобы обнаружить в этом определении две проблемы.
(далее…)

Спросите Итана: как будет выглядеть наша первая прямая фотография землеподобной экзопланеты?


Фото земли, полученное камерой DSCOVR-EPIC, и оно же, ухудшенное до разрешения 3х3 пикселя – примерно в таком виде исследователи будущего увидят экзопланеты

За последнее десятилетия, в основном благодаря миссии Кеплер, наши знания касательно планет других звёздных систем чрезвычайно сильно увеличились. От всего нескольких миров – в основном массивных, с быстрыми, внутренними орбитами, вращающихся вокруг звёзд с небольшой массой – к буквально тысячам планет совершенно разных размеров. Теперь мы знаем, что миры размером с Землю и чуть побольше встречаются чрезвычайно часто. Обсерватории из следующего поколения, которые появятся как в космосе (например, телескоп Джеймса Уэбба), так и на земле (ГМТ и ELT), смогут напрямую сфотографировать ближайшие из этих миров. Как же они будут выглядеть? Об этом спрашивает наш читатель:

Какого рода разрешение можно ожидать от этих фото? Несколько пикселей, или видимость каких-нибудь подробностей?

Сами по себе фотографии не будут очень впечатляющими. Однако из них мы сможем узнать всё, о чём можно мечтать (в разумных пределах).
(далее…)

Спросите Итана: почему мы не чувствуем, как Земля летит сквозь космос?


Отправляющийся на Меркурий космический аппарат “Мессенджер” смог сделать несколько потрясающе красивых фотографий Земли, закладывая гравитационную петлю вокруг своей родной планеты 2 августа 2005 года. Несколько сотен изображений, сделанных широкоугольной камерой двойной системы получения изображений корабля (MDIS) были соединены в фильм

Наша планета – не неподвижное место, которое мы ощущаем под ногами, а тело, движущееся по невероятно сложному маршруту по Вселенной. Мы вращаемся вокруг своей оси каждые 24 часа, вращаемся вокруг Солнца раз в год, при этом вся Солнечная система вращается со скоростью 220 км/с вокруг центра Млечного пути, который ускоряется в направлении Андромеды в местной группе галактик, которая двигается относительно остаточного излучения Большого взрыва. Очень насыщенное космическое движение! Но при этом мы его совсем не чувствуем. Это беспокоит многих людей, включая читательницу, которая спрашивает:

Мне очень нужна ваша помощь! Пожалуйста, помогите мне объяснить моему мужу, почему мы не чувствуем, как Земля летит сквозь космос?

Есть простая причина, по которой мы не ощущаем этого движения телом, однако она не будет интуитивно понятной всем, привыкшим ощущать мир, живя на поверхности Земли.
(далее…)

Как природа противоречит математике, сохраняя стабильность экосистем

Парадоксально, но большое количество примеров плотного взаимодействия живых существ обычно приводит к катастрофам экологических моделей. Новый анализ намекает на то, как природа будто бы опровергает математику.

За прекрасным внешним видом джунглей, саванны или безмятежного озера скрывается мир соперничества и партнёрских отношений. Виды соревнуются за пространство, поглощают друг друга в борьбе за ресурсы, пользуются преимуществами талантов друг друга и заключают сделки за питательные вещества. Однако есть в этой картине что-то странное. Когда экологи пытаются моделировать экосистемы при помощи математики, они обычно обнаруживают, что чем больше взаимодействия между видами, тем менее стабильной получается система. Чтобы простая модель экосистемы была стабильной, все взаимодействия между её видами должны находиться в идеальной гармонии. Поддержка этого акта балансировки сильно усложняется с ростом количества взаимодействующих видов и силы их взаимодействий: любое возмущение или дисбаланс одной взаимодействующей пары начинает распространяться и сеять хаос по всей сети.

А если добавить сюда мутуализм, по которому выживание двух видов напрямую зависит друг от друга, то всё разваливается ещё быстрее. Пары взаимозависимых организмов иногда так хорошо чувствуют себя в математических симуляциях – экспоненциально развиваясь в крайних случаях, которые Роберт Мэй, пионер теоретической биологии как-то назвал “оргией взаимной выгоды” – что все остальные вымирают.
(далее…)

Новые аргументы в пользу существования неуловимой девятой планеты

Астрономы нашли ещё один странный объект, чьё существование говорит в пользу того, что где-то на задворках Солнечной системы притаилось гигантское небесное тело.

Астрономия серьёзно потрепала научные учебники в последние несколько лет, особенно в вопросе составления каталога тел Солнечной системы. Большую часть XX века у нас было девять планет, и мы заучивали их названия в школе при помощи разных мнемонических правил вроде “Можно Вылететь За Марс, Ювелирно Свернув У Нашей Планеты” [англоязычный вариант: My Very Excellent Mother Just Served Us Nine Pizzas (моя прекрасная мама только что подала нам девять пицц)]. Потом в 2006 году последнее слово пришлось отбросить; группа астрономов определила, что Плутон лучше рассматривать, как карликовую, неполноценную планету. И вот сейчас, после порядка 10 лет относительного спокойствия, астрономы хотят добавить нам новую девятую планету, вновь переворачивая представление человечества о нашей Солнечной системе, не говоря уже о школьной программе.

За последние несколько лет некоторые астрономы раздумывали о новой планете в нашей космической округе. Проблема в том, что они её никогда не видели. Они лишь наблюдают свидетельства того, что она может существовать: скопление мелких небесных тел, движущихся по необычным орбитам по сравнению с остальной системой. Подобная конфигурация, по их словам, предполагает, что эти объекты толкнула какая-то мощная невидимая сила: огромная планета, в 10 раз превышающая Землю по массе, движущаяся по орбите на границе Солнечной системы, далеко за пределами орбиты Плутона.
(далее…)