Один из не менее удивительных фактов Вселенной – то, что форма Вселенной зависит от ее плотности. Масса находится в диапазоне масс внегалактических чёрных дыр, обнаруженных благодаря гравитационным волнам. Новое исследование, посвященное проблеме космологической постоянной, предполагает, что расширение Вселенной может быть иллюзией.
Новости космоса и науки
Один из не менее удивительных фактов Вселенной – то, что форма Вселенной зависит от ее плотности. Космические тела находятся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли и являются самыми древними из известных человечеству. В первые мгновения своего существования материя во Вселенной была максимально однородной и равномерно распределялась по небольшому пространству. А где Млечный Путь находится во Вселенной?
За пределами наблюдаемой Вселенной
К такому результату могли привести два наиболее вероятных процесса: во-первых, в центре галактики могла образоваться сверхмассивная чёрная дыра, которая своим излучением вынесла бы вещество из галактики-хозяина и, во-вторых, звёзды могли эволюционировать настолько быстро, что израсходовали бы весь запас вещества, после чего процесс замер. Обычно ожидается, что активность звездообразования в галактиках снижается постепенно. Исходя из полученных «Уэббом» данных, эта галактика пережила короткий всплеск звездообразования между 30 и 90 млн лет и прекратила образовывать звёзды за 10—20 млн лет до того момента, как её обнаружил «Уэбб». Теория допускает остановку звездообразования и длительный период затишья, но потом оно обычно возобновляется в том или ином виде звёзды взрываются и из останков образуются новые , чего в данном случае учёные не наблюдают, и это ставит их в тупик.
Работа позволила взглянуть как будто бы на Солнечную систему 4,5 млрд лет назад и понять, как и откуда на Земле могла появиться вода в том объёме, в котором мы её видим вокруг себя. Распредление водяного пара в протопланетном диске в данных ALMA. Facchini Существует несколько гипотез появления воды на Земле, а значит, и необходимого компонента для зарождения биологической жизни на нашей планете.
Вода могла появиться вместе с образованием планетарного тела, её могли занести на Землю астероиды и кометы, либо сработали оба источника. Пристальное изучение молодой звезды HL Тельца на удалении 450 световых лет от нас приоткрывает завесу тайны над происхождением воды на нашей и других планетах во Вселенной. Изучение относительно холодного протопланетного диска вокруг звезды возрастом около одного миллиарда лет и массой около 2,1 солнечных показало, что в пределах семи астрономических единиц присутствует достаточно много водяного пара, температура которого постепенно снижается по мере удаления от звезды.
Расчёты и данные измерений на двух длинах волн показали, что в области протопланетного диска находится воды примерно в 3,7 раз больше, чем во всех земных океанах. Более того, водяной пар обнаружен также в зазоре между двумя широкими областями протопланетного диска между кольцами. Такие зазоры обычно образуют зародыши планет, сметающие всё на своём орбитальном пути или прибирающие к рукам в процессе формирования будущей планеты.
Проделанная работа однозначно указывает, что вода изначально в избытке присутствует в протопланетном диске. Это не опция, а распространённое явление, что позволяет надеяться, что планет земного типа с появившейся там биологической жизнью во Вселенной всё же больше одной. Вся мощь «Уэбба» или «Хаббла» неспособна передать красоту космоса без данных в рентгеновском, радиочастотном и ультрафиолетовом диапазоне.
Поднимая уровень оптических и инфракрасных телескопов на уровень вверх, мы не должны забывать о создании более совершенных инструментов для других частот. Галактика Андромеда в ультрафиолетовом спектре по данным телескопа Swift. Источник изображения: NASA Как стало известно , NASA официально утвердило создание ультрафиолетового телескопа следующего поколения, который должен быть отправлен в космос на рубеже 30-х годов.
Перед новым ультрафиолетовым телескопом будет стоять две задачи. Во-первых, он должен будет составить карту неба в ультрафиолетовом диапазоне. Во-вторых, телескоп получит возможность быстро менять ориентацию, чтобы получать изображения переходных процессов: взрывов сверхновых, слияния звёзд, джеты чёрных дыр и нейтронных звёзд и других энергетических явлений.
Это станет ценнейшим дополнением к гравитационно-волновым наблюдениям неба, когда крайне сложно выявить источник гравитационной волны. При обзоре неба в ультрафиолете мы сможем увидеть самые горячие объекты в ней. Прежде всего, это молодые и старые звёзды, когда процессы в ядрах находятся на критических стадиях активности.
Также данные в ультрафиолетовом диапазоне позволят увидеть галактики с низким содержанием металлов и ряд других объектов. Телескоп будет рассчитан на два года научной работы. Главные детали миссии уже проработаны, как и есть технико-экономическое обоснование проекта.
Через год-два должно стартовать производство аппарата и его научных приборов. Что появилось раньше? Мы видим, как массивные звёзды превращаются в чёрные дыры — это доказанный факт.
Одновременно с этим мы замечаем в ранней Вселенной присутствие сверхмассивных чёрных дыр, которые просто не успели бы вырасти до регистрируемых масс. Источник изображения: The Astrophysical Journal Letters На днях в журнале The Astrophysical Journal Letters была опубликована работа , в которой группа учёных из Университета Джона Хопкинса в США и Университета Сорбонны во Франции собрала данные «Уэбба» по обнаруженным в ранней Вселенной чёрным дырам и представила больше доказательств в пользу гипотезы об одновременном рождении звёзд и чёрных дыр. Эти данные будут набираться и дополняться новыми наблюдениями, что позволит со временем создать стройную теорию эволюции объектов во Вселенной и её самой.
Учёные обратили внимание, что «Уэбб» обнаружил одну сверхмассивную чёрную дыру через 470 млн лет после Большого взрыва, а другую — через 400 млн лет. Масса последней была определена на уровне 1,6 млн солнечных. Она находилась в центре галактики, которая была легче, чем дыра в её сердцевине.
Чёрная дыра подобной массы не могла вырасти до фиксируемого значения. Из того, что мы наблюдали, чёрные дыры возникали после коллапса умирающих звёзд массой свыше 50 солнечных. Ничего подобного в ранней Вселенной не могло произойти, чтобы проявился наблюдаемый там эффект — крошечная галактика, собранная вокруг СЧД.
Исследователи делают вывод, что первичные чёрные дыры образовались одновременно с первыми звёздами или чуть раньше из облаков первичной материи. Центры облаков коллапсировали и возникшая в каждом из них чёрная дыра начинала испускать ветер, запускающий и ускоряющий процесс звездообразования. Фактически первичные чёрные дыры стали тем инструментом, который собрал и превратил галактики в те структуры, которые мы наблюдаем.
Как показало моделирование, иногда это может быть не так и планета на ранних стадиях зарождения вполне может оказаться достаточно плоской формы. Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3. В целом преобладает мнение, что от начала до конца зародыш планеты растёт равномерно и имеет шарообразную форму.
Менее поддержана гипотеза так называемого нестабильного диска: на ранних стадиях эволюции центральная область зарождающейся планеты имеет скорее плоскую форму, чем сферическую. Когда-нибудь наши телескопы станут достаточно чувствительными, чтобы напрямую изучать планеты на всех этапах их эволюции. В принципе, на примере планет-гигантов это можно делать уже сейчас, достаточно найти подходящих кандидатов.
Кстати, космический телескоп им. Джеймса Уэбба занимается, в том числе, и такой задачей. Но пока достаточных для наблюдения данных нет, приходится проводить моделирование на компьютере.
Моделирование протопланеты, формирующейся методом нестабильного диска. Вид сверху и сбоку Источник изображения: UCLan Моделирование показало, что когда планеты формируются с помощью процесса нестабильности диска, они не демонстрируют равномерный сферический рост.
Благодаря полному кольцу JWST-ER1 исследователи рассчитали массу галактики-линзы, определив, насколько она исказила пространство-время вокруг себя. Масса этой галактики эквивалентна примерно 650 миллиардам Солнц, что делает её необычайно плотной для своего размера.
Некоторая часть этой массы может объясняться тёмной материей, но даже в этом случае маловероятно, что массы звёзд хватит, чтобы объяснить остальную массу галактики. Ранее уже были обнаружены галактики такого же возраста и с такой же плотностью, что говорит о том, что у этих древних звёздных фабрик есть что-то общее, что делает их такими массивными. Одно объяснение заключается в том, что эти галактики содержат гораздо больше тёмной материи, чем ожидалось, а другая теория предполагает, что в них может находиться больше звёзд малой массы, чем в молодых галактиках.
Тем не менее этот разреженный воздух способен ветрами поднять пыль, окрашивающую спокойное марсианское небо в жёлто-розовый цвет с яркостью в сто раз больше расчётной при отсутствии пыли [39]. На Земле подобного эффекта нет и небо остаётся темным, поскольку пыль на такую высоту не поднимается. Предыдущий рекорд — 39 км Феликс Баумгартнер , 2012 г. Список полетов X-15 [en]. Атмосфера перестаёт поглощать космическую радиацию [48].
Яркость неба ок.
Ученые наблюдают за тем, как поверхность последнего рассеяния влияет на существующие космические объекты. По теории Лямбда-CDM, галактики отдаляются друг от друга с нарастающей скоростью. То есть чем дальше галактика от нас, тем быстрее она отдаляется. В определенный момент скорость движения галактик превысит скорость света и мы не сможем их видеть.
Российский астрофизик — об эволюции представлений учёных о Вселенной
- Возможно, мы никогда это не узнаем.
- Всё не так, как кажется
- Астрономы открыли новый мир за пределами нашей галактики
- Что находится за пределами нашей Вселенной? |
- Российский астрофизик — об эволюции представлений учёных о Вселенной
Послание Вселенной для землян: астрологи запечатлели удивительный космический объект
На рисунке справа в кубической вырезке из Вселенной видны многие сотни больших и малых войдов, расположенных, как пузыри в пене, между многочисленными галактическими нитями. С обозримыми границами Вселенной разобрались, но что же находится за их пределами? Путешествие к самым странным объектам во вселенной. Масса находится в диапазоне масс внегалактических чёрных дыр, обнаруженных благодаря гравитационным волнам.
Послание Вселенной для землян: астрологи запечатлели удивительный космический объект
Теории о ней заинтересовывают, вопросы о появлении остаются без ответа, а что находится за пределами Вселенной – и вовсе пока большой секрет. Один из не менее удивительных фактов Вселенной – то, что форма Вселенной зависит от ее плотности. На рисунке справа в кубической вырезке из Вселенной видны многие сотни больших и малых войдов, расположенных, как пузыри в пене, между многочисленными галактическими нитями. Инфракрасные возможности «Уэбба» позволяют ему «заглянуть в прошлое» всего на 100-200 млн лет после Большого взрыва, что дает возможность сделать снимки самых первых звезд, появившихся во Вселенной более 13,5 млрд лет назад. Недавно в твиттере появилась короткая новость о том, что астрономы наконец-то засекли первую луну, находящуюся за пределами Солнечной системы.
Темные тайны: что скрывается во мраке космоса за пределами наблюдаемой Вселенной
Давайте разберёмся в этом вопросе вместе. Единой точки зрения, является ли Вселенная действительно бесконечной или она конечная в пространстве и объёме, не существует. Однако, мы можем рассмотреть наиболее правдоподобные теории об этом. Имеет ли Вселенная границы? Несмотря на множество исследований, учёные до сих пор не вполне уверены, бесконечна ли наша Вселенная или просто она очень велика. Чтобы определиться между этими двумя вариантами, астрономы смотрят на кривизну пространства-времени на масштабах всей Вселенной.
На столь больших масштабах она говорит о самой форме нашей Вселенной, и если она геометрически совершенно плоская, то она может быть по-настоящему бесконечной. Можно подумать, будто это означает, что Вселенная бесконечна, но всё не так просто. Даже в случае плоской Вселенной космос необязательно должен быть бесконечно велик. Если, например, взять поверхность цилиндра, она геометрически является плоской, ведь параллельные линии на её поверхности не пересекаются, но при этом цилиндр имеет конечный размер. Также может быть и со Вселенной, то есть она может быть плоская, но одновременно замкнутая в саму себя и иметь ограниченный объём.
Действительное расстояние до границы наблюдаемой Вселенной больше благодаря всё увеличивающейся скорости расширения Вселенной и оценивается в 78 миллиардов световых лет, или около 1,5 х десять в 26 степени метров. Одим словом вселенная так быстро расширяется, что конца в физическом понимании как её края нет.
Посмотрите, какими представляются удивительные миры. Они могут встретиться людям в космосе. Не исключено, что один из них когда-нибудь станет нашим новым домом: 35фотографий Какими они будут?
Что или кто на них повстречается людям?
Космический зонд NASA "Вояджер-1", улетевший в межзвездное пространство, вновь начал присылать полезные данные о состоянии своих бортовых систем после поломки, сообщает Phys. Проблема была связана с одним из трех бортовых компьютеров космического аппарата, так называемой подсистемой полетных данных FDS , отвечающей за упаковку пакетов данных перед их отправкой на Землю. Отказал всего лишь один чип, ответственный за хранение части памяти FDS. Чтобы оживить FDS и сделать научные и инженерные данные вновь пригодными для чтения, команда специалистов решила переместить данные с поврежденного чипа в другое место памяти. Поскольку объем данных был слишком большим, инженеры разработали план разделения затронутого кода и хранения частей в разных местах FDS.