Рубрика: КОСМОС

Спросите Итана: почему первые звёзды гораздо крупнее даже самых больших сегодняшних?


Представление художника о том, как могла выглядеть Вселенная, где впервые формировались звёзды. Звёзды могут набирать сотни и даже тысячи солнечных масс, что может привести к относительно быстрому появлению чёрной дыры с такой массой, которой обладают известные нам первые квазары.

Если разместить в одном месте достаточно массы, дать гравитации достаточно времени для того, чтобы она сжалась и организовала коллапс, в итоге обязательно получится звезда. Если собрать вместе достаточно большое облако материи, получится большое звёздное скопление, с большим разнообразием масс, цветов и температур. Однако заглядывая в самые ранние времена, мы склонны ожидать, что большая часть тогдашних звёзд будет гораздо больше и массивнее сегодняшних. Почему? Именно это хочет узнать наш читатель:

Не понимаю, почему металличность звёзд влияет на их размер. Я спрашиваю, потому что в одной из ваших статей вы писали, что в начале развития Вселенной могли существовать звёзды массой почти в 1000 раз больше солнечной, поскольку они на 100% состояли из водорода и гелия.

Довольно сложно принять эту теорию, поскольку за это время изменился только состав элементов, из которых состоят звёзды.
(далее…)

Не объявит ли случайно человечество межзвёздную войну инопланетным цивилизациям?


Существует множество звёзд с подтверждённым наличием экзопланет, расположенных в пределах 25 световых лет от Солнца, а такие миссии, как K2 и TESS найдут их ещё больше. Они являются прекрасными целями для межзвёздных перелётов, но если мы не будем осторожными, наши исследования могут спутать с агрессией.

Представьте себе жителей мира, не сильно отличающегося от Земли, вращающегося вокруг звезды, не сильно отличающейся от нашего Солнца. Температура и атмосфера позволяют существовать на поверхности мира жидкой воде, а смесь континентов и океанов гарантирует стабильные условия для процветания жизни в течение миллиардов лет. Эволюционные процессы увеличили сложность и уровень дифференциации организмов. Благодаря комбинации случайных мутаций и давлению отбора, существа этого мира обрели сознание, стали разумными и достигли невероятного уровня преобладания над природой.

С развитием технологий жители мира начали интересоваться инопланетными цивилизациями, существующими вокруг других звёзд. А затем, по направлению от удалённой и тусклой точки в их небе, пришла первая атака, продырявившая их планету на релятивистской скорости. Это был не метеор, не астероид и не комета; это человечество преодолело межзвёздное пространство.
(далее…)

Астрономы находят огромное количество миров с жидкой водой

С момента подтверждения открытия первой экзопланеты в 1992 году астрономы нашли уже тысячи миров, существующих за пределами нашей Солнечной системы. Поскольку теперь новые экзопланеты открываются постоянно, исследования постепенно сдвигаются от простого открытия до описания их характеристик. По сути, теперь учёные уже пытаются определять состав экзопланет, чтобы понять, могут ли они поддерживать жизнь.

Ключевой частью этого процесса является определение того, сколько на выбранной экзопланете имеется воды – необходимой составляющей для того варианта жизни, что известен нам. На недавней научной конференции команда учёных презентовала новое исследование, из которого следует, что вода, судя по всему, должна быть основным компонентом экзопланет, размер которых превышает размер Земли в 2-4 раза. Это открытие имеют серьёзные последствия для поисков жизни вне Солнечной системы.
(далее…)

Какие сведения о Вселенной может дать нам лунное затмение


Во время большинства лунных затмений за частичным затмением начинается тёмно-красная полоса, накрывающая Луну с одного края, но при этом одна её часть всегда остаётся ярче и белее другой. Частичные фазы вместе с видимым угловым размером Луны позволяют нам определить относительные размеры Земли и Луны, расстояние между ними, и в итоге выводят нас на расстояние от Земли до Солнца и до звёзд

Просто глядя на небо, мы можем наблюдать видимые угловые размеры Солнца и Луны.
(далее…)

Спросите Итана: можем ли мы отправить миссию типа Кассини к Урану или Нептуну?


Вояджер-2 пролетел мимо Урана (справа) и Нептуна (слева), открыв нам их свойства, цвета, атмосферы и системы колец. У обеих планет нашлись кольца, много интересных лун, и атмосферные, а также поверхностные явления, которые только и ждут наших расследований.

Наблюдая с нашего местоположения в Солнечной системе за далёкими уголками Вселенной при помощи мощных наземных и космических обсерваторий, мы увидели и узнали столько всего, сколько никогда не мечтали. Однако всё ещё не придумано замены реальному путешествию к далёким местам – этому нас научили наши специальные миссии, отправленные к различным планетам. И, несмотря на все ресурсы, потраченные на изучение планет, к Урану и Нептуну летала всего одна миссия: Вояджер-2. Каковы наши перспективы на запуск орбитальной станции к этим внешним мирам? Это хочет узнать наш читатель, который спрашивает:

Приближается окно, во время которого можно отправить космический корабль к Урану и Нептуну с использованием Юпитера в качестве гравитационного ускорителя. Каковы ограничения на использование этого ускорения, но с необходимостью притормозить, чтобы выйти на орбиты вокруг наших “ледяных гигантов”?

Давайте посмотрим.
(далее…)

Облака Оорта вокруг других звёзд должны быть видны в реликтовом излучении

Десятилетиями учёные строили теории по поводу того, что на краю Солнечной системы, на расстоянии до 50 000 а.е. (0,79 светового года) от Солнца находится массивное облако ледяных планетезималей, известное, как облако Оорта. Считается, что кометы с долгим периодом обращения происходят именно из этого облака, названного в честь нидерландского астронома Яна Оорта. Однако пока что не получено ни одного прямого свидетельства существования этого облака.

Всё потому, что облако Оорта очень сложно наблюдать, поскольку оно отстоит далеко от Солнца и разбросано по очень большому участку пространства. Однако в недавнем исследовании команда астрофизиков из Университета Пенсильвании предложила радикально новую идею. Они считают, что используя карты реликтового излучения, полученные миссией Планк и другими телескопами, можно засечь наличие облаков Оорта вокруг других звёзд.
(далее…)

Чёрные дыры, проглатывающие звёзды, делятся своими секретами посредством экзотических световых шоу

Иногда чёрные дыры обнаруживают себя, когда их гравитация разрывает пролетавшую мимо звезду. Эти события привели к появлению нового способа разметки скрытого космоса астрономами

Чёрные дыры очень сложно найти и ещё сложнее изучать – что неплохо сочетается с названием и общим впечатлением от них. Небольшие ЧД можно подслушивать посредством гравитационных волн, разбегающихся по космосу после их столкновений – однако эта технология пока ещё молода и редко используется. Можно усердно трудиться над составлением карт звёзд, порхающих вокруг центра Млечного пути или ближайших галактик. Или можно смотреть, как ЧД поглощают газовые облака, которые при падении в них испускают излучение.

Но теперь у исследователей появился новый вариант. Они начали собирать данные о сверхъярких вспышках, известных, как события приливного распада (СПР), происходящих, когда крупная ЧД захватывает пролетающую мимо звезду, разрывает её пополам и поглощает большую её часть с аппетитом медведя, жующего лосося. “Как по мне, это всё напоминает научную фантастику”, – говорит Энрико Рамирес-Руис, астрофизик из Калифорнийского университета в Санта-Круз и Института Нильса Бора.
(далее…)

Спросите Итана: откуда берётся “энергия” в тёмной энергии?


Чем дальше мы заглядываем, тем ближе то, что мы видим, оказывается к Большому взрыву. Текущий рекордсмен среди квазаров виден нам таким, каким он был, когда Вселенной было всего 690 млн лет. А ещё эти сверхдальние космологические зонды показывают нам Вселенную, в которой содержится тёмная материя и тёмная энергия, но не объясняют, откуда эта энергия берётся.

Если ваша вселенная заполнена всяческим материалом – будь то атомы, тёмная материя, излучение, нейтрино или что-то ещё – её практически невозможно сохранять в статичном состоянии. Ткань такой вселенной, по крайней мере, судя по Общей теории относительности, на крупных масштабах обязана либо расширяться, либо сжиматься. Но если вселенная заполнена тёмной энергией, как это, судя по всему, есть у нас, то происходит нечто ещё более странное: общее количество энергии, содержащейся внутри наблюдаемой нами Вселенной, со временем увеличивается, и конца этому не видно. Не нарушает ли это закон сохранения энергии? Именно об этом спрашивает наш читатель:

Общая энергия Вселенной увеличивается, поскольку энергия, присущая пространству-времени, постоянна, а Вселенная расширяется. Получается, что для создания дополнительного кубического километра пространства-времени требуется определённое количество энергии, ни больше, ни меньше. Эта энергия должна откуда-то браться. Во всех остальных случаях, известных нам, энергия (включая материю посредством E = mc2) не может появляться ниоткуда. Получается, что что-то отдаёт энергию нашей Вселенной, что заставляет её расширяться. Остановится ли этот процесс?

Но реальная научная истина по поводу всего происходящего гораздо более неприятна, чем вы могли бы себе представить.
(далее…)

Насколько быстро расширяется Вселенная?

Команды Хаббла и Гайи объединились, чтобы провести наиболее точное измерение на сегодня

В 1920-х Эдвин Хаббл сделал революционное открытие – оказалось, что Вселенная расширяется. Изначально такое положение вещей предсказывала Общая теория относительности Эйнштейна. Скорость этого расширения получила название “постоянной Хаббла”. К сегодняшнему дню с помощью современных телескопов – таких, как телескоп Хаббла – астрономы заново измерили и пересмотрели эту величину уже много раз.
(далее…)

Идея сингулярности перед Большим взрывом устарела


Иллюстрация нашей космической истории, от Большого взрыва и до сегодняшнего дня, в контексте расширяющейся Вселенной. Большому взрыву предшествовало состояние космической инфляции, но идея о том, что перед этим должна была существовать сингулярность, ужасно устарела.

Почти все слышали о Большом взрыве. Но если попросить разных людей, от обывателей до космологов, закончить предложение: “Вначале было…”, вы получите множество различных ответов. Один из наиболее распространённых – “сингулярность”, то есть, момент, когда вся материя и энергия Вселенной сконцентрировались в одной точке. Температура, плотность и энергия были бы сколь угодно, бесконечно большими, и это могло совпадать с зарождением самого пространства и времени.

Но эта картина не просто неверна, она уже лет 40, как устарела! Мы совершенно уверены в том, что с горячим Большим взрывом не было связано никакой сингулярности, и у пространства и времени могло вообще не быть момента зарождения. Вот, что нам известно, и откуда.
(далее…)