Так как граница обозреваемой вселенной расширится с вводом в эксплуатацию Webb, то найдутся миллионы новых звезд и галактик.
Космонавт показал одно из самых красивых и загадочных мест во Вселенной
Среди открытий, объявленных НАСА, — то, что ученые увидели водяной пар в атмосфере экзопланеты, расположенной на расстоянии более 1000 световых лет от Земли. Это первый в истории спектральный анализ атмосферы экзопланеты вверху на фото. На одном из пяти обнародованных снимков изображена планетарная туманность, вызванная умирающей звездой, — судьба, которая ожидает наше Солнце в далеком будущем. Туманность Южное кольцо диаметром почти половину светового года, расположенная на расстоянии около 2500 световых лет от Земли, видна в невероятных, никогда ранее не виданных деталях. На другом снимке — Квинтет Стефана фото вверху , расположенный в созвездии Пегаса и примечательный тем, что в 1877 году он стал первой открытой компактной группой галактик. Эта огромная мозаика — самое детальное изображение, полученное телескопом, оно охватывает территорию, равную примерно пятой части диаметра Луны. Снимок содержит более 150 млн пикселей и создан из почти тысячи отдельных файлов изображений.
НАСА отмечает, что эта информация дает новое представление о том, как галактические взаимодействия могли определять эволюцию галактик в ранней Вселенной. Телескоп также показал сверкающее изображение звезд-малюток в туманности Карина, где ультрафиолетовое излучение и звездные ветры формируют колоссальные колонны из пыли и газа. Но новый снимок позволяет увидеть редкие звезды на самых ранних, быстрых стадиях формирования, включая сотни звезд, которые ранее были полностью скрыты от человеческого зрения. Хотя космический телескоп «Хаббл» за последние два десятилетия проанализировал множество атмосфер экзопланет, впервые обнаружив воду в 2013 году, НАСА заявило, что непосредственное и более детальное наблюдение «Уэбба» знаменует собой гигантский скачок вперед в поисках характеристик потенциально пригодных для жизни планет за пределами Земли.
Учёные открыли, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением.
Это ускорение вызывается особой космической энергией, так называемой тёмной энергией, которая как бы «расталкивает» Вселенную за счёт эффекта антигравитации. Хотя ещё с 1930-х годов учёные подозревали о существовании так называемой тёмной материи, её существование было в общих чертах доказано к 1980-м годам. Другим важнейшим открытием стало открытие гравитационных волн и оптическая локализация их источника. Впервые всплеск гравитационного излучения, вызванный столкновением двух чёрных дыр, был зафиксирован установками LIGO Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory в сентябре 2015 года. За это открытие двумя годами позднее была вручена Нобелевская премия.
Также по теме «Первая карта»: российский астрофизик — об обзоре всего неба, нейтронных звёздах и рентгеновской навигации Российская обсерватория «Спектр-РГ» провела свой первый год в космосе и успела сделать обзор всего неба в высоком разрешении. Об этом... В 2017 году уже российские оптические телескопы системы «МАСТЕР» зафиксировали оптическую вспышку от столкновения двух нейтронных звёзд. Сначала был уловлен всплеск гравитационных волн, он был зафиксирован американской и европейской обсерваториями. А затем оптическую вспышку засёк наш телескоп «МАСТЕР», расположенный в Аргентине, а также несколько других оптических телескопов, независимых друг от друга.
При столкновении нейтронных звёзд возникает не такая яркая вспышка, как при сверхновой, — такая вспышка называется килоновой. Это событие стало одним из величайших достижений оптической астрономии. И именно оптические телескопы позволяют точно определить координаты объекта, вероятность ошибки уменьшается в этом случае в миллиарды раз. Именно его общая теория относительности лежит в основе так называемой стандартной модели Вселенной. Сам Эйнштейн выдвинул теорию статической Вселенной, она подверглась критике и была потом практически забыта.
Эйнштейн считал, что Вселенная бесконечна, а материя в ней распределена равномерно. Под действием силы притяжения материя должна была собраться в единую точку. Чтобы объяснить, почему этого не происходит, Эйнштейн ввёл в уравнение неизвестную величину, космологическую константу, которая противостоит гравитации и не даёт материи сжаться. По сути, можно сказать, что тёмную энергию предсказал именно Эйнштейн — он первым предположил существование антигравитации. За планковские отрезки времени планковское время — минимально возможный отрезок времени.
Это стало возможно благодаря наличию скалярных полей, которые заполоняют Вселенную и проявляются через свойства элементарных частиц — бозонов. Также по теме «На грани наших знаний»: российский физик — об изучении необъяснимых природных явлений и космических объектов Проекты по изучению неидентифицированных атмосферных и космических объектов запущены в США и России. Как объяснил в интервью RT... Согласно инфляционной модели, без скалярного поля расширение Вселенной быстро замедлилось бы по мере падения её плотности.
Вот как достаточно сильная солнечная буря может полностью изменить мир 1 сентября 1859 года телеграфные системы по всему миру вышли из строя. Операторы телеграфа сообщали о поражении электрическим током, возгорании телеграфной бумаги и невозможности работать с оборудованием.
Что находится вне Вселенной? Другие Вселенные. Из-за отсутствия кислорода и воды там не может образоваться жизнь, но, возможно, человечество сможет их колонизировать. Ученые выдвинули версию, что «пузыри» трутся друг о друга и впоследствии объединяются. Так, наша Вселенная может получить проход в другую. Так, астрономы составили температурную карту космоса и обнаружили «ось зла» — линию, где температура экстремально высокая.
Космонавт показал одно из самых красивых и загадочных мест во Вселенной
Одна из них предполагает, что где-то далеко находится Супервселенная – такое бесконечное пространство, где наша Вселенная будет расширяться вечно. Стало быть, те 5 галактик, изображения которых передал телескоп, появились в числе первых – когда Вселенная находилась в младенческом состоянии. Новый взгляд на все существующие во Вселенной объекты предлагает исследование Австралийского национального университета. Из того, что мы знаем о нашей Вселенной, самая низкая возможная температура составляет «абсолютный» ноль градусов Кельвина, или -273,15 градуса Цельсия (-459,67 градуса по Фаренгейту). Космические тела находятся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли и являются самыми древними из известных человечеству. Краем Вселенной называют наиболее удалённую область, которую можно увидеть с помощью самых больших из существующих телескопов.
В ноябре Землю ждет серия магнитных бурь. Теперь они будут случаться чаще
- 25 недавних открытий, которые перевернули представления ученых о космосе
- Публикации
- Пророчество об аресте Владыки Стефана Калужского
- Астрономы оказались на пороге открытия неразгаданных тайн Вселенной: «Огромная новость» - МК
- Последние выпуски
Темные тайны: что скрывается во мраке космоса за пределами наблюдаемой Вселенной
Чтобы объяснить, почему этого не происходит, Эйнштейн ввёл в уравнение неизвестную величину, космологическую константу, которая противостоит гравитации и не даёт материи сжаться. По сути, можно сказать, что тёмную энергию предсказал именно Эйнштейн — он первым предположил существование антигравитации. За планковские отрезки времени планковское время — минимально возможный отрезок времени. Это стало возможно благодаря наличию скалярных полей, которые заполоняют Вселенную и проявляются через свойства элементарных частиц — бозонов. Также по теме «На грани наших знаний»: российский физик — об изучении необъяснимых природных явлений и космических объектов Проекты по изучению неидентифицированных атмосферных и космических объектов запущены в США и России. Как объяснил в интервью RT... Согласно инфляционной модели, без скалярного поля расширение Вселенной быстро замедлилось бы по мере падения её плотности. Однако скалярное поле вносит свой вклад, и расширение Вселенной продолжается.
Она настолько огромна, что мы можем видеть только её ничтожно маленькую часть. Как я упомянул, переносчиками скалярного поля являются бозоны, один из них был открыт экспериментально на Большом адронном коллайдере — бозон Хиггса. Сегодня инфляционная модель Вселенной доминирует, её придерживаются ведущие мировые физики-теоретики, включая наших соотечественников, например Алексея Александровича Старобинского. В частности модели отскока, согласно которой Вселенная существует циклически: за стадией расширения следует стадия сжатия, затем всё повторяется. А также модели мультивселенной, сторонники которой считают, что есть множество Вселенных. Получают ли эти гипотезы экспериментальное подтверждение? Нужно отметить, что пока альтернативные теории выглядят довольно спекулятивно.
Суть идеи в том, что если Вселенная родилась за счёт пульсации скалярного поля, то это событие могло произойти не единожды. Либо оно может повторяться многократно, либо в разных местах — тогда от нашей Вселенной могут отщепляться другие Вселенные. Последнюю идею выдвинул Андрей Линде, один из основателей инфляционной модели Вселенной. Он предполагал, что раз существует много видов скалярных полей, то может существовать и много видов Вселенных, где действуют разные физические законы. Вселенная растёт, флуктуирует и воспроизводит себя в различных формах — можно сравнить эту модель с кактусом, от которого отпочковываются новые побеги. Модель, в которой постоянно идёт процесс зарождения новых Вселенных, называется стационарной моделью. Это довольно интересная попытка учёных уйти от ответа на вопрос о начале и конце Вселенной.
Мы вошли в XXI век с двумя чемоданами, которые невозможно бросить, но трудно нести: в одном чемодане находится концепция тёмной материи, во втором — тёмной энергии. Поэтому сейчас даже звучат предложения как-то переработать теорию относительности Эйнштейна, чтобы хотя бы объединить и объяснить эти два «чемодана». Продолжается ли эволюция химического состава Вселенной сегодня?
Она вызвана чем-то вне пределов наблюдаемой Вселенной. В настоящее время есть только догадки о ее природе. Если скопления галактик тянутся к колоссальной черной дыре, то их движение должно ускоряться. Темная энергия указывает на постоянную скорость космических тел в миллиарды световых лет. Одна из возможных причин этого процесса - массивные структуры, что находятся за пределами Вселенной. Они оказывают огромное гравитационное влияние. Внутри наблюдаемой Вселенной нет гигантских структур с достаточной гравитационной тяжестью, чтобы вызвать это явление. Но это не значит, что они не могли существовать за пределами наблюдаемой области. Это означало бы, что устройство Вселенной не является однородным. Что касается самих структур, они могут быть буквально любыми, от агрегатов материи и до энергии в масштабах, которые едва можно представить. Возможно даже, что это направляющие гравитационные силы из других Вселенных. Бесконечные пузыри Говорить о чем-то за пределами сферы Хаббла не совсем верно, так как это по-прежнему имеет идентичное устройство Метагалактики. Есть версия, что Большой взрыв вызвал появление пузырей в структуре пространства. Сразу после него, до момента начала инфляции Вселенной, возникла своего рода «космическая пена», существующая как скопление «пузырей». Один из объектов этого вещества внезапно расширился, со временем став Вселенной, известной сегодня. Но что получилось из других пузырей? Александр Кашлинский - глава команды НАСА, организации, которая обнаружила «темную энергию», - заявил: «Если отдалиться на достаточно большое расстояние, то можно увидеть структуру, которая находится вне пузыря, за пределами Вселенной. Эти структуры должны вызвать движение». Таким образом, «темная энергия» воспринимается как первое свидетельство существования другой Вселенной, или даже «Мультивселенной». Каждый пузырь - это область, которая перестала растягиваться вместе с остальной частью пространства. Она сформировала свою собственную Вселенную со своими особыми законами. В этом сценарии пространство бесконечно, и каждый пузырь также не имеет границ. Даже если можно нарушить рубеж одного из них, пространство между ними все еще расширяется. Со временем будет невозможно добраться до следующего пузыря. Такое явление до сих пор остается одной из величайших тайн космоса. Черная дыра Теория, предложенная физиком Ли Смолином, предполагает, что каждый подобный космический объект в устройстве Метагалактики вызывает образование нового. Стоит только представить сколько черных дыр во Вселенной. Внутри каждой действуют физические законы, отличные от тех, что были у предшественника. Подобная гипотеза была впервые изложена в 1992 году в книге «Жизнь Космоса». Звезды во всем мире, которые попадают в черные дыры, сжимаются до невероятно экстремальной плотности. В таких условиях это пространство взрывается и расширяется до собственной новой Вселенной, отличной от оригинала. Точка, где время останавливается внутри черной дыры, - это начало Большого взрыва новой Метагалактики. Экстремальные условия внутри разрушенной черной дыры приводят к небольшим случайным изменениям основных физических сил и параметров в дочерней Вселенной. У каждого из них есть отличные от родительской характеристики и показатели. Существование звезд является предпосылкой для формирования жизни. Это связано с тем, что углерод и другие сложные молекулы, обеспечивающие жизнь, создаются именно в них. Поэтому для формирования существ и Вселенной нужны одни и те же условия.
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. Наоборот, на полюсах в таких случаях собирается больше вещества, чем в экваториальной зоне, что превращает их в «сплюснутый сфероид» или, говоря проще, на этом этапе формирования молодая планета похожа на сильно приплюснутое яйцо. В итоге она всё равно становится сферической формы, но определённый этап с некоторой натяжкой может считаться периодом плоской земли. Статья опубликована в одном из самых престижных астрономических журналов — Astronomy and Astrophysics Letters. Сверхмассивная чёрная дыра СЧД в центре галактики Markarian 817 около года испускала сверхбыстрый ветер из частиц, оставаясь при этом в стадии средней активности. Раньше подобное наблюдалось только для сверхактивных СЧД и случалось крайне редко. Художественное представление чёрной дыры, испускающей ветер из заряжённых частиц.
Стоит только представить сколько черных дыр во Вселенной. Внутри каждой действуют физические законы, отличные от тех, что были у предшественника. Подобная гипотеза была впервые изложена в 1992 году в книге «Жизнь Космоса». Звезды во всем мире, которые попадают в черные дыры, сжимаются до невероятно экстремальной плотности. В таких условиях это пространство взрывается и расширяется до собственной новой Вселенной, отличной от оригинала. Точка, где время останавливается внутри черной дыры, - это начало Большого взрыва новой Метагалактики. Экстремальные условия внутри разрушенной черной дыры приводят к небольшим случайным изменениям основных физических сил и параметров в дочерней Вселенной. У каждого из них есть отличные от родительской характеристики и показатели. Существование звезд является предпосылкой для формирования жизни. Это связано с тем, что углерод и другие сложные молекулы, обеспечивающие жизнь, создаются именно в них. Поэтому для формирования существ и Вселенной нужны одни и те же условия. Критика космического естественного отбора как научной гипотезы заключается в отсутствии прямых доказательств на данном этапе. Но следует иметь в виду, что с точки зрения убеждений он не хуже, чем предлагаемые научные альтернативы. Нет подтверждений того, что находится за пределами Вселенной, будь это Мультивселенная, теория струн или циклическое пространство. Множество параллельных Вселенных Эта идея кажется чем-то, что мало относится к современной теоретической физике. Но мысль о существовании Мультиверса уже давно считается научной возможностью, хотя все еще вызывает активные дискуссии и деструктивные споры среди физиков. Этот вариант полностью разрушает представление о том, сколько Вселенных в космосе. Важно иметь в виду, что Мультиверс не теория, а скорее следствие современного понимания теоретической физики. Это отличие имеет решающее значение. Никто не махнул рукой и не сказал: «Пусть будет Мультивселенная! Эта идея была получена из текущих учений, таких как квантовая механика и теория струн. Мультиверс и квантовая физика Многим известен мысленный эксперимент «Кот Шредингера». Его суть заключается в том, что Эрвин Шредингер, австрийский физик-теоретик, указывал на несовершенство квантовой механики. Ученый предлагает представить животное, которое поместили в закрытую коробку. Если открыть ее, можно узнать одно из двух состояний кота. Но пока коробка закрыта, животное либо живое, либо мертвое. Это доказывает то, что не существует состояния, сочетающего жизнь и смерть. Все это кажется невозможным просто потому, что человеческое восприятие не может этого осознать. Но это вполне реально в соответствии со странными правилами квантовой механики. Пространство всех возможностей в ней огромно. Математически квантовомеханическое состояние представляет собой сумму или суперпозицию всех возможных состояний. В случае «Кота Шредингера», эксперимент представляет собой суперпозицию «мертвых» и «живых» положений. Но как это интерпретировать, чтобы оно имело какой-либо практический смысл? Популярный способ состоит в том, чтобы думать обо всех этих возможностях так, что единственным «объективно истинным» состоянием кота является - наблюдаемый. Однако можно также согласиться с тем, что эти возможности верны и все они существуют в разных Вселенных. Теория струн Это самая перспективная возможность объединить квантовую механику и гравитацию. Это трудно, потому что сила тяготения так же неописуема в небольших масштабах, как и атомы и субатомные частицы в рамках квантовой механики.
Что находится за пределами нашей Вселенной?
Новое исследование, посвященное проблеме космологической постоянной, предполагает, что расширение Вселенной может быть иллюзией. Вселенная растёт, флуктуирует и воспроизводит себя в различных формах — можно сравнить эту модель с кактусом, от которого отпочковываются новые побеги. NASA показала пять снимков вселенной, которые сделал телескоп «Джеймс Уэбб».
Не видно и вооруженным глазом: что находится за пределами Вселенной
Неужели вы хотите видеть всю бесконечность? Думаю, со временем, то-что является на сегодняшний день аксиомой, а именно - большой взрыв, будет кардинально пересмотрен... Ибо, человеческий разум не в состоянии осмыслить проблемы мироздания... Не может существо из трёхмерного пространства познать всю многомерность мира... Ибо, человек ограничен в своём познании массой самых разнообразных рамок то-бишь, ограничителей , как обьективного, так и субьективного свойств... Барионного вещества, обладающего массой, в этот период ещё не было. Скорость же света является пределом только для частиц, обладающих массой.
На само пространство этот запрет не распространяется. Расширялось и до сих пор расширяется, причём ускоренно само пространство, поэтому предполагают, что оно могло расширяться и со сверхсветовой скоростью. Это вполне возможно, чему примером служит факт дальнодейсвтия, когда две родившиеся частицы находятся в состоянии квантовой запутанности при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми. Например, можно получить пару фотонов, находящихся в запутанном состоянии, и тогда если при измерении спина первой частицы её спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот. Такая взаимозависимость сохраняется, даже если эти объекты разнесены в пространстве за пределы любых известных взаимодействий, даже на разные концы Вселенной. Одновременно с измерением параметра одной частицы прекращается запутанное состояние другой.
В период инфляции барионного вещества не было. Было некое поле, которое в процессе расширения распалось на барионное вещество: кварки, атомы, звёзды, галактики. И именно потому, что вещества в начальный период не было, то и Большого взрыва в нашем понимании тоже не было. Просто Вселенная стала расширяться, как расширяется и сейчас то есть Большой взрыв продолжается. А из этого следует, что и сверхплотного состояния вещества тоже не было, поскольку не было самого вещества. На эту тему советую просмотреть лекции Верходанова Олега Васильевича, российского астрофизика, популяризатора науки, доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Специальной астрофизической обсерватории РАН, член Международного астрономического союза.
Со мной было такое, до сих пор помню. Слава Богу. Нас такому не учили.
Но согласно современной науке, наша Вселенная конечна.
А значит, за ее границами тоже что-то существует. Согласно теории Большого взрыва, наша Вселенная за долю секунды расширились до огромных масштабов. И продолжила расширяться до сих пор. В первые мгновения жизни Вселенной зародились все основные физические константы масса и заряд частиц и т п , которые и определяют устройство нашего мира.
Но где была та самая точка, из которой пошел Большой взрыв, и что находится за границами нашей Вселенной - эта теория не объясняет. Так появилась так называемая теория Мультивселенной. Я ее называю смелой и любопытной попыткой объяснить существование нашего мира, не привлекая идеи о Боге. Причем тут Бог?
Ответ на этот вопрос я попытаюсь дать в конце статьи. Это умозрительная теория, доказать которую сейчас нет никакой возможности. Да и в ближайшие миллионы лет вряд ли получится - слишком глобальный вопрос. Для этого надо иметь возможность взглянуть на нашу Вселенную со стороны.
Поэтому теория Мультивселенной - это больше философия, чем физика, хотя в ее фундаменте и лежат данные современной астрофизики.
Предполагаемый внешний вид экзопланеты. То есть почти все знакомые миры находятся на расстоянии менее 3000 световых лет от Земли.
Что касается самого кандидата в экзопланету, то, по данным телескопа «Чандра», по размеру находку можно сравнить с Сатурном. Этот метод позволяет обнаруживать их [планеты] в других галактиках», — говорит Розанна Ди Стефано из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже.
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. Наоборот, на полюсах в таких случаях собирается больше вещества, чем в экваториальной зоне, что превращает их в «сплюснутый сфероид» или, говоря проще, на этом этапе формирования молодая планета похожа на сильно приплюснутое яйцо. В итоге она всё равно становится сферической формы, но определённый этап с некоторой натяжкой может считаться периодом плоской земли. Статья опубликована в одном из самых престижных астрономических журналов — Astronomy and Astrophysics Letters. Сверхмассивная чёрная дыра СЧД в центре галактики Markarian 817 около года испускала сверхбыстрый ветер из частиц, оставаясь при этом в стадии средней активности. Раньше подобное наблюдалось только для сверхактивных СЧД и случалось крайне редко.
Художественное представление чёрной дыры, испускающей ветер из заряжённых частиц. Это прекращает звездообразование и, по сути, определяет облик и судьбу галактики-хозяина. Для астрономов важно наблюдать подобные явления, что позволяет выяснить механизм взаимодействия СЧД и приютившей её галактики и, в конечном итоге, больше узнать об эволюции этих объектов и Вселенной. Галактика Markarian 817 на удалении 430 млн световых лет от нас с СЧД массой 81 млн солнечных явно выделилась на фоне всех остальных событий такого рода. Об активности чёрной дыры в её центре отчётливо должно было сигнализировать рентгеновское излучение, испускаемое перегретым веществом в аккреционном диске. Как позже оказалось, ветер от чёрной дыры блокировал рентгеновское излучение, и по факту оно было достаточно сильным. Анализ данных показал, что активность наблюдалась по обширному пространству аккреционного диска, что привело к образованию, как минимум трёх отдельных потоков ветра из заряжённых частиц, каждый из которых развил скорость до нескольких процентов от скорости света в вакууме.
Это продолжалось около года и особым образом дало понять, как чёрные дыры и галактики могут влиять друг на друга. Тот факт, что Markarian 817 создавал эти ветры около года, не находясь в особо активном состоянии, предполагает, что чёрные дыры могут изменять форму своих галактик-хозяев гораздо сильнее, чем считалось ранее», — сообщили авторы исследования в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters. В галактиках других типов эти процессы не встречаются, но, как показало новое исследование, мы просто не умели находить такие события. Астрономы из США показали пример , как случаи «жестокой расправы» чёрных дыр со звёздами обнаруживать повсеместно. Приливное разрушение звезды чёрной дырой в представлении художника. Kornmesser Когда звезда оказывается в опасной близости от чёрной дыры, она теряет большую часть своего вещества в процессе так называемого приливного разрушения. Вещество звезды образует диск вокруг чёрной дыры и запускает процесс аккреции вещества — его падение на чёрную дыру.
Гравитация, трение и нагрев вещества вызывают выбросы энергии как от внутренней стороны аккреционного диска, так и с полюсов чёрной дыры, куда вещество из диска забрасывается мощными магнитными полями этого объекта. Эти выбросы энергии мы регистрируем в основном в оптическом и рентгеновском диапазонах. Астрономы из Массачусетского технологического института предложили искать события приливного разрушения звёзд чёрными дырами в инфракрасном диапазоне. Официальное сообщение о первом открытии такого события в инфракрасном спектре поступило в апреле 2023 года. Метод был признан рабочим и взят на вооружение. И это привело к лавине открытий. Шесть из них были позже отброшены, поскольку были связаны с активностью чёрных дыр в центрах галактик.
Теоретики предположили, откуда взялись все объекты во Вселенной
Где бы в такой Вселенной ни находился тот, кто выжил после взрыва, он всегда бы смог отыскать его центр. И пока научный мир бьется над этой неразрешимой задачей, мы разберем самые интересные и удивительные теории о том, где находится край Вселенной. Недавно в твиттере появилась короткая новость о том, что астрономы наконец-то засекли первую луну, находящуюся за пределами Солнечной системы. Есть подробное описание нашей вселенной, и что находится за ее пределами.
Расширение Вселенной — миф? Новое исследование перевернуло модель строения нашего мира
Одна из них предполагает, что где-то далеко находится Супервселенная – такое бесконечное пространство, где наша Вселенная будет расширяться вечно. Грохочущую “космическую басовую ноту” гравитационных волн, которые, как полагают, возникают в результате замедленного слияния сверхмассивных черных дыр по всей Вселенной, обнаружили астрономы. В первые мгновения своего существования материя во Вселенной была максимально однородной и равномерно распределялась по небольшому пространству.
Что находится за границей видимой Вселенной
По сути, можно сказать, что тёмную энергию предсказал именно Эйнштейн — он первым предположил существование антигравитации. За планковские отрезки времени планковское время — минимально возможный отрезок времени. Это стало возможно благодаря наличию скалярных полей, которые заполоняют Вселенную и проявляются через свойства элементарных частиц — бозонов. Также по теме «На грани наших знаний»: российский физик — об изучении необъяснимых природных явлений и космических объектов Проекты по изучению неидентифицированных атмосферных и космических объектов запущены в США и России. Как объяснил в интервью RT... Согласно инфляционной модели, без скалярного поля расширение Вселенной быстро замедлилось бы по мере падения её плотности. Однако скалярное поле вносит свой вклад, и расширение Вселенной продолжается. Она настолько огромна, что мы можем видеть только её ничтожно маленькую часть.
Как я упомянул, переносчиками скалярного поля являются бозоны, один из них был открыт экспериментально на Большом адронном коллайдере — бозон Хиггса. Сегодня инфляционная модель Вселенной доминирует, её придерживаются ведущие мировые физики-теоретики, включая наших соотечественников, например Алексея Александровича Старобинского. В частности модели отскока, согласно которой Вселенная существует циклически: за стадией расширения следует стадия сжатия, затем всё повторяется. А также модели мультивселенной, сторонники которой считают, что есть множество Вселенных. Получают ли эти гипотезы экспериментальное подтверждение? Нужно отметить, что пока альтернативные теории выглядят довольно спекулятивно. Суть идеи в том, что если Вселенная родилась за счёт пульсации скалярного поля, то это событие могло произойти не единожды.
Либо оно может повторяться многократно, либо в разных местах — тогда от нашей Вселенной могут отщепляться другие Вселенные. Последнюю идею выдвинул Андрей Линде, один из основателей инфляционной модели Вселенной. Он предполагал, что раз существует много видов скалярных полей, то может существовать и много видов Вселенных, где действуют разные физические законы. Вселенная растёт, флуктуирует и воспроизводит себя в различных формах — можно сравнить эту модель с кактусом, от которого отпочковываются новые побеги. Модель, в которой постоянно идёт процесс зарождения новых Вселенных, называется стационарной моделью. Это довольно интересная попытка учёных уйти от ответа на вопрос о начале и конце Вселенной. Мы вошли в XXI век с двумя чемоданами, которые невозможно бросить, но трудно нести: в одном чемодане находится концепция тёмной материи, во втором — тёмной энергии.
Поэтому сейчас даже звучат предложения как-то переработать теорию относительности Эйнштейна, чтобы хотя бы объединить и объяснить эти два «чемодана». Продолжается ли эволюция химического состава Вселенной сегодня? Могут ли возникнуть совершенно новые химические элементы?
Космологический принцип Это понятие означает, что независимо от места и направления наблюдателя, каждый видит одну и ту же картину Вселенной. Разумеется, это не относится к исследованиям меньшего масштаба.
Такая однородность пространства вызвана равноправием всех его точек. Обнаружить это явление можно лишь в масштабах скопления галактик. Что-то, сродни этому понятию было впервые предложено сэром Исааком Ньютоном в 1687 году. И впоследствии, в 20 веке, это же было подтверждено наблюдениями других ученых. Логично, если все возникло из одной точки Большого взрыва, а затем расширилось до Вселенной, то будет оставаться довольно однородным.
Расстояние, на котором можно наблюдать за космологическим принципом, чтобы найти это очевидное равномерное распределение материи, занимает примерно 300 миллионов световых лет от Земли. Однако все изменилось в 1973 году. Тогда была обнаружена аномалия, нарушающая космологический принцип. Великий аттрактор Огромная концентрация массы обнаружилась на расстоянии 250 миллионов световых лет, близ созвездий Гидры и Центавра. Ее вес настолько велик, что его можно было бы сравнить с десятком тысяч масс Млечных Путей.
Эта аномалия считается галактическим сверхскоплением. Этот объект получил название Великий аттрактор. Его гравитационная сила настолько сильна, что воздействует на другие галактики и их скопления в течение нескольких сотен световых лет. Он долгое время оставался одной из самых больших тайн космоса. В 1990 г.
Пока что за этим процессом можно наблюдать, хотя сама аномалия находится в «зоне избегания». Темная энергия Согласно Закону Хаббла, все галактики должны двигаться равномерно друг от друга, сохраняя космологический принцип. Однако в 2008 г. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe WMAP обнаружил большую группу кластеров, которые двигались в одном направлении со скоростью до 600 миль в секунду. Все они держали путь к небольшой области неба между созвездиями Центавра и Паруса.
Этому нет никакой очевидной причины, и, поскольку это было необъяснимое явление, его назвали «темной энергией». Она вызвана чем-то вне пределов наблюдаемой Вселенной. В настоящее время есть только догадки о ее природе. Если скопления галактик тянутся к колоссальной черной дыре, то их движение должно ускоряться. Темная энергия указывает на постоянную скорость космических тел в миллиарды световых лет.
Одна из возможных причин этого процесса - массивные структуры, что находятся за пределами Вселенной. Они оказывают огромное гравитационное влияние. Внутри наблюдаемой Вселенной нет гигантских структур с достаточной гравитационной тяжестью, чтобы вызвать это явление. Но это не значит, что они не могли существовать за пределами наблюдаемой области. Это означало бы, что устройство Вселенной не является однородным.
Что касается самих структур, они могут быть буквально любыми, от агрегатов материи и до энергии в масштабах, которые едва можно представить. Возможно даже, что это направляющие гравитационные силы из других Вселенных. Бесконечные пузыри Говорить о чем-то за пределами сферы Хаббла не совсем верно, так как это по-прежнему имеет идентичное устройство Метагалактики. Есть версия, что Большой взрыв вызвал появление пузырей в структуре пространства. Сразу после него, до момента начала инфляции Вселенной, возникла своего рода «космическая пена», существующая как скопление «пузырей».
Menanteau, IR реклама Это ставит учёных в затруднительное положение. Что, если Вселенная не настолько изотропна и однородна, как мы всегда считали? Он не считает, что факт существования войда КВС является достаточной причиной для паники. Но есть и другие поводы для беспокойства. В 2019 году Алексия Лопес из Университета Центрального Ланкашира Великобритания тестировала новый метод анализа изображений, полученных в ходе Слоановского цифрового обзора неба. Цель проекта - картографирование всего ночного неба в северном и южном полушариях Земли. В своей работе она использовала способность чрезвычайно ярких объектов, называемых квазарами, подсвечивать более тусклую материю. В своей статье, опубликованной в 2021 году, она сообщила, что обнаружила гигантскую дугу из галактик, простирающуюся на 3,3 миллиарда световых лет. И это лишь одно из нескольких удивительно огромных космических объектов, обнаруженных за последние несколько лет. Напряжение Хаббла Огромные пустоты и структуры - не единственная проблема, с которой сталкивается стандартная модель космологии.
Существует также напряжение Хаббла. Известно, что Вселенная расширяется с постоянно растущей скоростью, которая определяется величиной, известной как постоянная Хаббла. Другими словами, что наш локальный участок Вселенной, вероятно, расширяется быстрее, чем все остальное. Буквально на прошлой неделе появились результаты исследования, которые, возможно, помогут решить проблему "напряжения Хаббла". Однако эта тема по-прежнему является предметом жарких дискуссий среди астрономов. Кроме того, существует проблема "темных потоков" - космического явления, связанного с необъяснимым движением большого количества галактических кластеров в одном направлении. Ученые обнаружили, что скорость движения этих потоков в четыре раза выше, чем предсказывает стандартная модель космологии. Напряжение Хаббла стремится к нулю - учёные приблизились к разгадке одной из главных тайн Вселенной И он далеко не единственный, кто так считает. Индранил Баник, исследователь из Университета Сент-Эндрюс в Великобритании, занимающийся изучением войда KBC, говорит, что напряженность Хаббла, проблема темных потоков и космические пустоты, подтверждают существование космологического кризиса. По его словам, исправить ситуацию, придерживаясь стандартной модели, "невозможно", поэтому пришло время искать другие решения.
Вариантов здесь только два. Баник и его коллеги недавно проанализировали первый из этих вариантов, подкорректировав старую идею - модифицированную ньютоновскую динамику MOND. Согласно этой гипотезе на очень больших расстояниях - например, на периферии галактик - сила тяготения между двумя объектами изменяется по законам, отличным от классической теории тяготения Ньютона. Они вычислили, как MOND может изменить "наше местное окружение", предположив, что мы живем в пустоте, в которой на 20 процентов меньше материи, чем в среднем по космосу. Исследователи пришли к выводу, что это закономерно приведет к тому, что местный Войд будет расширяться быстрее, поскольку материя - включая сверхновые и галактики, используемые для измерения расширения Хаббла - будет постоянно "вытекать" из этого региона, гравитационно притягиваясь к более плотным структурам, находящимся за пределами нашей пустоты. Таким образом, живя в пустоте, мы в конечном итоге получаем завышенную оценку скорости расширения космоса. Более того, эта модель совпала с последними данными по темным потокам.
В этот период рождались первые звезды, квазары и галактики, ультрафиолетовое излучение которых вторично ионизовало межгалактический водород. При этом, предполагается, что большой вклад в реионизацию могли внести относительно тусклые галактики, окруженные большим количеством нейтрального газа. Наблюдения проводились в октябре 2022 года. Сама галактика находится за массивным скоплением галактик Abell 2744, работающим как линза, два два ярких изображения JD1 видны к северу от скопления галактик, а более тусклое — к югу.
Все материалы
- «Джеймс Уэбб» отыскал очень тусклую галактику в очень ранней Вселенной
- Информация
- 25 недавних открытий, которые перевернули представления ученых о космосе
- Из глубин Вселенной: ожил космический зонд, запущенный в межзвездное пространство в 1977 г
- Мультивселенная