Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Астрофизика

Что ученым известно о возрасте и расширении Вселенной?

19.07.2020 18:20:16 | Автор: admin

Перед вами Млечный Путь, вращающийся над тасманийским озером, в неподвижных водах которого отражались сияющие звезды. Измерение малых вариаций поляризационных свойств реликтового излучения (красный и синий цвета на снимке) показывают возраст Вселенной. На изображении охвачен участок неба в 50 раз превышающий ширину Луны

Данные, полученные с помощью нового космологического телескопа Атакама в Чили еще больше разжигают и без того горячую дискуссию в астрономическом сообществе о возрасте и скорости расширения Вселенной. Эта тема является предметом активного обсуждения среди исследователей, применяющих различные астрономические инструменты и методы. Так, с помощью нового космологического телескопа ученые изучали «самый старый свет в наблюдаемой Вселенной» и пришли к выводу, что Большой Взрыв произошел 13,77 миллиардов лет назад, плюс-минус 40 миллионов лет. Но почему они так решили?

Сколько лет нашей Вселенной?

Чем глубже мы заглядываем в космический океан, тем быстрее галактики удаляются от нас. Выдающийся американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил это в 1929 году и с тех самых пор исследователи скрупулезно пытаются облачить эту скорость в цифры постоянную Хаббла. На сегодняшний день существует два ведущих подхода определения возраста Вселенной. Один из них сопоставляет расстояние до локальных переменных (цефеид) и взрывающихся (сверхновых) звезд, другой предлагает посмотреть на состояние космоса вскоре после Большого Взрыва и использовать понимание законов физики ранней Вселенной чтобы предсказать постоянную Хаббла.

Еще больше новостей о последних открытиях в области астрономии и астрофизики читайте на нашем канале в Google News

Макс Планк, немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики, также придерживался второго подхода. Он изучал реликтовое излучение (космическое сверхвысокочастотное фоновое излучение) первый свет, который пронесся через пространство, после того, как Вселенная достаточно остыла и в ней начали образовываться нейтральные атомы водорода что составляет около 380 000 лет жизни космоса.

Свет омывает Землю почти равномерным свечением на микроволновых частотах, а его температурный профиль составляет всего 2,7 градуса выше абсолютного нуля подробнее о том, что это такое читайте в нашем материале. Но в этом сигнале можно обнаружить мельчайшие отклонения, а также то, как свет становится искривленным или поляризованным когда приближается к нам. Одна из крупиц полученный информации и является значением постоянной Хаббла.

6-метровый телескоп Атакама в Чили исследует реликтовое излучение

Работа, участие в которой приняли астрономы из разных стран мира, опубликована на сервере препринтов arXiv (там публикуются работы, не до конца прошедшие экспертную оценку). Согласно полученным результатам, постоянная Хаббла равняется 67,6 километрам в секунду на мегапарсек мегапарсек это 3,26 миллионов световых лет.

Расширение Вселенной увеличивается на 67,6 км в секунду на каждые 3,26 миллионов световых лет. Примечательно, что число, полученное с применением планковского метода, равняется 67,5. Но разве подобные подходы не должны давать похожие результаты? Как пишет BBC News, эксперименты были достаточно разными, но в чем именно?

Хотите всегда быть в курсе последних открытий из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Расширение Вселенной

Вычисления Планка как бы «происходят» в космосе, но мы с вами находимся на Земле, а значит, наблюдаем меньшие угловые масштабы и наши вычисления просто не могут быть одинаковыми. Со временем, из-за неопределенности в измерениях, разрыв между двумя методами стал непреодолимым. При этом нельзя исключать того, что оба метода в чем-то ошибочны, или, возможно, существует какая-то новая физика, которую ни одна из сторон не поняла.

Каждый раз, когда мы смотрим на звезды мы видим прошлое

Возможно, существуют небольшие смещения в наборах данных, полученных вследствие изучения реликтового излучения или взрывов сверхновых звезд (или и того и другого), которые не учитываются полностью. Но по мере того, как инструменты и методы наблюдения становятся лучше, понять, нам все труднее понять что происходит на самом деле. Альтернатива заключается в том, что во Вселенной есть нечто фундаментальное, чего мы не понимаем.

Профессор Изобель Хук из Ланкастерского университета, Великобритания.

Существует несколько теорий, которые пытаются объяснить это несоответствие согласно одной из них, дополнительное раннее расширение во Вселенной делает реликтовое излучение «мерилом» других физических величин. Но и с этими теориями есть проблемы. Авторы исследования признают, что не знают, на чьей находятся стороне, но спор очень увлекательный.

Подробнее..

Взрывы, которые невозможно представить физики предсказали как погибнет наша Вселенная

28.08.2020 18:15:29 | Автор: admin

Осознание того, что наше существования непостоянно вызывает смешанные чувства

В череде размеренных будней мы не так часто задумываемся о чем-то глобальном и всеобъемлющем. Согласитесь, не так много людей каждый день всерьез размышляют о том, какое будущее ждет нашу Вселенную. А ведь если хорошенько поразмыслить окажется, что и о прошлом Вселенной известно не так уж много. И все же научный метод вооруженный воображением позволяет ученым выдвигать разнообразные теории относительно нашего общего будущего. Такие термины, как «тепловая смерть», «большой разрыв» и «вакуумный распад» на первый взгляд могут показаться пугающими, однако они описывают некоторые из теорий гибели нашей Вселенной. Все эти теории, как надеюсь известно читателю, описывают смерть Вселенной спустя миллиарды лет. Но что произойдет, если существование Вселенной закончится внезапно в этот самый момент?

Наша Вселенная

Когда космолог из университете Северной Каролины Кэти Мак думает о конце всего, это ее успокаивает. Такое мнение астрофизик высказала в интервью Радио 1 Newsbeat. Доктор Кэтрин Мак занимается исследованием темной материи, распада вакуума и изучает эпоху реионизации период истории Вселенной между 550 млн лет и 800 млн лет после Большого Взрыва. Отмечу, что Мак рассматривает гибель Вселенной не так, как большинство коллег она утверждает, что раз Большой взрыв внезапно породил Вселенную, то и ее гибель может произойти так же спонтанно.

В своей новой книге «Конец всего» астрофизик пишет, что ученые понятия не имеют, почему ранняя Вселенная расширялась именно так, как расширялась напомню, физики называют раннее быстрое расширение Вселенной космической инфляцией это означает, что они также не могут сказать, что пространство не начнет яростно, быстро разрываться снова в любой момент.

Вам будет интересно: Пять веков Вселенной: в каком мы живем и что это значит?

Вселенная может погибнуть также внезапно, как родилась

Мак пишет о том, что процессы, происходящие во всей Вселенной в принципе могут произойти с каждым из нас: мы находимся во Вселенной и если она вдруг погибнет, погибнем и мы. То, что происходит там, в космосе, за пределами нашей планеты, очаровало исследовательницу с юных лет.

Одна из вещей, которые я пытаюсь сделать в книге, — это немного разделить этот экзистенциальный ужас. Я правда хочу помочь людям иметь более личную связь с тем, что происходит во Вселенной.

Хотим мы этого или нет, но мы с вами являемся частью Вселенной. Важно понимать, что абсолютно все вокруг нас и в самом космосе имеет начало и конец звезды, планеты, галактики и даже черные дыры рано или поздно заканчивают свое существование. Возможно, Вселенная и правда погибнет внезапно, как утверждает Кэти Мак, однако в недавно опубликованном исследовании отмечается, что в течение «следующих нескольких триллионов лет», когда Вселенной какой мы ее знаем уже не будет, звезды будут продолжать взрываться, но не как сверхновые, а просто будут медленно, очень медленно угасать.

Странная Вселенная

В исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые пишут о том, что в будущем Вселенная станет немного грустным, одиноким и холодным местом. Ведущий автор исследования физик-теоретик Мэтт Каплан называет это «Тепловой смертью» момент времени, когда Вселенная будет состоять в основном из черных дыр и сгоревших звезд.

В ходе исследования Каплан изучил потенциальные звездные взрывы и обнаружил, что в будущем белые карлики превратятся в сверхновые. Когда они станут плотнее, эти звезды станут «черными карликами», способными производить железо в своих ядрах.

Кадр из мультсериала Футурама: Фрай, Бендер и профессор наблюдает смерть Вселенной

В работе утверждается, что звезды, масса которых меньше примерно в 10 раз массы Солнца, не обладают гравитацией или плотностью, чтобы производить железо в своих ядрах, как это делают массивные звезды, поэтому они не смогут прямо сейчас стать сверхновой. Когда белые карлики остынут в течение следующих нескольких триллионов лет, они станут более тусклыми и в конечном итоге замерзнут и станут «черными карликовыми» звездами, которые больше не светят.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Поскольку железо не может быть сожжено, оно будет накапливаться, подобно яду и в итоге спровоцирует коллапс звезды, после чего та станет сверхновой. По оценкам Каплана, первый из этих теоретических взрывов произойдет примерно через 10-1100 лет. Эо так много, что все равно что произнести слово «триллион» почти сто раз. Иными словами, это умопомрачительно далеко в будущем.

Выходит, звезды будут взрываться, но мы вряд ли можем представить себе огромное количество тусклых, еле заметных взрывов огромного количества звезд. И все же, все звезды, которые превращаются в черные карлики, не взорвутся. Взорвутся только те, чья масса находится между 1,2 и 1,4 массами Солнца а это приблизительно 1% всех существующих сегодня звезд. Остальные примерно 99% звезд останутся черными карликами. Самые большие черные карлики станут сверхновыми первыми, за ними последуют меньшие, и тогда Вселенная, скорее всего, превратится в гигантскую пустоту, совершенно неузнаваемую. Согласитесь, это правда трудно себе представить.

Еще более удивительной выглядит теория Мультивселенной, согласно которой существует великое множество миров

Каплан пишет, что к этому моменту галактики рассеются, черные дыры испарятся, а расширение Вселенной разнесет все оставшиеся объекты так далеко друг от друга, что никто никогда не увидит, как взорвутся другие. Свет даже физически не сможет проникнуть так далеко.

Отмечу, что исследователи продолжают узнавать все больше как о ранней Вселенной, так и о ее возможном. В июле отдельная группа экспертов предположила, что Вселенная может быть на 1,2 миллиарда лет моложе, чем 13,8 миллиарда лет, как это принято считать.

Больше всего мне нравится вакуумный распад. И веселье, вероятно, не то слово, которое я должен использовать о разрушении Вселенной, но это забавная идея. Ты что-то меняешь в уравнениях, а потом обнаруживаешь, что где-то во Вселенной может материализоваться нечто вроде пузыря смерти, который просто расширится со скоростью света и уничтожит все.

Кэти Мак, астрофизик из университета Северной Каролины.

А какая гипотеза гибели Вселенной нравится вам? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

За пределами Млечного Пути обнаружена галактическая стена

16.07.2020 22:18:25 | Автор: admin

Так выглядит звездное ядро галактики Млечный Путь в инфракрасном свете. Изображение получено космическим телескопом NASA Spitzer. За ним скрывается стена Южного полюса завеса из тысяч галактик, протянувшихся по меньшей мере на 700 миллионов световых лет.

Недавно астрономы обнаружили, что за Млечным Путем существует огромная стена, состоящая из тысяч галактик сгустков из триллионов звезд и миров, а также пыли и газа, выстроенных в виде занавеса, пересекающего по меньшей мере 700 миллионов световых лет пространства. Она вьется за пылью, газом и звездами нашей собственной галактики от созвездия Персея в Северном полушарии до созвездия Апуса в Южном. Эта стена настолько массивна, что возмущает локальное расширение Вселенной, но увидеть ее невозможно, так как все это звездное скопление находится прямо за нашей родной галактикой. Астрономы называют эту область Зоной избегания (Zone of Avoidance).

Зона избегания область на небе, закрываемая галактикой Млечный Путь. Первоначально получила название "Зона немногочисленных туманностей".

Что такое галактическая стена?

Согласно статье, опубликованной в The New York Times, международная группа астрономов во главе с Даниэлем Помаредом из университета Париж-Сакле и Р. Брентом Талли из Гавайского университета опубликовала результаты нового исследования в журнале Astrophysical Journal. В работе присутствуют карты и диаграммы особенностей нашей локальной Вселенной, а также видео-экскурсия по стене Южного полюса.

Эта работа последняя часть продолжающейся миссии, главной целью которой является обнаружение нашего места во Вселенной. В конце-концов мы должны знать своих галактических соседей и бесконечных пустот в лицо, ведь именно благодаря им можно понять, куда мы движемся. Открытие особенно примечательно, так как обнаруженное гигантское звездное скопление все это время оставалось незамеченным. Но что именно удалось узнать ученым?

Как оказалось, новая стена объединяет множество других космографических особенностей: расположение галактик или их отсутствие, о чем исследователи узнали за последние несколько десятилетий. Исследование основывается на измерениях расстояний от 18 000 галактик до 600 миллионов световых лет. Для сравнения самые отдаленные объекты, которые мы можем увидеть это квазары и галактики, образовавшиеся вскоре после Большого взрыва, находятся от нас на расстоянии около 13 миллиардов световых лет.

Компьютерная модель стены Южного полюса, с более плотными областями материи, отображенными красным цветом. Вся показанная область занимает около 1,3 миллиарда световых лет; галактика Млечный Путь, едва достигающая 100 000 световых лет в поперечнике, расположена в центре изображения

Еще больше новостей о последних открытиях в области астрономии и астрофизики читайте на нашем канале в Google News

В расширяющейся Вселенной далекие галактики удаляются от нас, прямо как точки на надувающемся воздушном шаре; чем дальше они находятся, тем быстрее они удаляются от нас, согласно соотношению, называемому законом Хаббла. Это движение от Земли заставляет свет от галактик смещаться к более длинным, более красным длинам волн и более низким частотам, словно удаляющиеся сирены скорой помощи. Измеряя расстояния между галактиками исследователи смогли отличить движение, вызванное космическим расширением, от движения, вызванного гравитационными неравномерностями.

В результате астрономы обнаружили, что галактики между Землей и стеной Южного полюса удаляются от нас немного быстрее, чем должны были. А галактики за стеной движутся медленнее, чем следовало бы, сдерживаемые гравитационным сопротивлением стены. И все же, в космологическом отношении, стена Южного полюса находится поблизости. Можно удивиться тому, как такое большое и не столь отдаленное сооружение оставалось незамеченным все эти годы, но в расширяющейся Вселенной всегда есть на что посмотреть.

Вам будет интересно: Расплетая радугу как тайны света привели человечество к открытию темной материи?

Космические пустоты

Космологи утверждают, что в самых больших масштабах Вселенная должна расширяться плавно, а галактики должны быть равномерно распределены. Но в меньших, более локальных масштабах Вселенная выглядит бугристой и искривленной. Ученые обнаружили, что галактики собираются, часто тысячами, в гигантские облака, называемые скоплениями и что они соединены друг с другом в кружевные, светящиеся цепочки и нити, образуя сверхскопления, простирающиеся на миллиарды световых лет. А вот между ними обширные пустыни тьмы, называемые пустотами.

Проекция стены Южного полюса. Плоскость Млечного Пути показана на карте оттенком серого; то, что лежит за Стеной скрыто от прямого наблюдения.

Хотите удивить друзей и знакомых новостями обустройстве Вселенной, подписывайтесь на нашем канале в Яндекс.Дзен. Так вы сможете читать статьи, которых нет на сайте.

Так или иначе, наша планета находится в Солнечной системе, которая находится в галактике Млечный Путь. Млечный Путь, в свою очередь, является частью небольшого скопления галактик, называемого местной группой галактик, которая находится на краю скопления Девы конгломерата из нескольких тысяч галактик. В 2014 году исследователи предположили, что все эти особенности связаны между собой, словно часть гигантского конгломерата, который он назвал Ланиакеей. Подробнее о том, что представляет из себя Ланиакея и галактические пустоты, читайте в нашем материале.

В 1986 году группа астрономов обнаружила, что галактики на огромной полосе неба в направлении созвездия Центавра улетают гораздо быстрее, чем предсказывал закон Хаббла словно их тянет к чему-то, что астрономы называют Великим Аттрактором.

Подробнее..

Астрономы обнаружили источник жизни во Вселенной

10.09.2020 20:15:05 | Автор: admin

Как оказалось, белые карлики являются основным источником для одного из строительных блоков жизни.

Каждую секунду во Вселенной умирает звезда. Но эти небесные тела не просто полностью исчезают, звезды всегда что-то оставляют после себя. Некоторые звезды вспыхивают сверхновыми, превращаясь в черную дыру или нейтронную звезду, однако большинство звезд становятся белыми карликами ядрами звезд, которыми они когда-то были. И все же, несмотря на то, что взгляды исследователей в основном были прикованы к сверхновым, результатам нового исследования показали, что белые карлики вносят куда больший вклад в жизнь в космосе, чем считалось ранее. Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, предполагает, что белые карлики являются основным источником атомов углерода в Млечном Пути химическом элементе, который, как известно, имеет решающее значение для всей жизни.

Белые карлики

Когда у таких звезд, как наше Солнце (желтый карлик) заканчивается ядерное топливо, они превращаются в белых карликов. На самом деле 90% всех звезд во Вселенной в конечном итоге оказываются белыми карликами. Белые карлики это горячие, плотные звездные останки с температурой, достигающей 100 000 Кельвинов. Эти звезды остывают на протяжении миллиардов лет и в конце концов тускнеют, сбрасывая свою «внешнюю оболочку». Однако прямо перед тем, как погибнуть, эти звездные останки переносятся через пространство с помощью ветра, которое исходят из их тел. Этот звездный пепел содержит химические элементы, такие как углерод.

Напомним, что углерод является четвертым по распространенности химическим веществом во Вселенной и ключевым элементом в формировании жизни, поскольку он является основным строительным блоком для большинства клеток. На самом деле весь углерод во Вселенной произошел от звезд, поэтому фраза о том, что все мы звездная пыль не только поэтична, но и довольно точна. Однако астрономы не могли прийти к единому мнению о том, какой тип звезд отвечает за распространение наибольшего количества углерода в космосе.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Звезды умерли ради вас, не стоит об этом забывать

Как пишут авторы нового исследования, в ходе работы они использовали наблюдения за белыми карликами в открытых звездных скоплениях группах из нескольких тысяч звезд, образованные из одного и того же гигантского молекулярного облака и примерно одинакового возраста, удерживаемые вместе взаимным гравитационным притяжением. Астрономы измерили соотношение начальной и конечной масс звезд, которое представляет собой соотношение между массами этих небесных тел, когда они впервые сформировались, и их массами в виде белых карликов. Как правило, чем больше звезда, тем более массивным будет белый карлик. Однако исследование показало, что массы звезд в виде белых карликов были больше, чем предполагалось, учитывая их первоначальную массу (когда они впервые сформировались).

Читайте также: Взрывы, которые невозможно представить: физики предсказали как погибнет наша Вселенная

Массивные звезды

Связь между начальными массами звезд и их конечными массами в виде белых карликов известна как соотношение начальной и конечной масс это фундаментальная диагностика в астрофизике, которая объединяет информацию из всех жизненных циклов звезд, связывая рождение со смертью. Если говорить простыми словами, то чем массивнее звезда при рождении, тем более массивным остается белый карлик при ее смерти. Однако анализ вновь открытых белых карликов в старых открытых скоплениях дал удивительный результат: массы этих белых карликов были заметно больше, чем ожидалось, что привело к «перегибу» в соотношении начальной и конечной масс для звезд с начальными массами в определенном диапазоне.

Издание Inverse приводит слова ведущего автора исследования Паолы Мариго из университета Падуи, которая интерпретирует этот излом в соотношении начальной и конечной массы как сигнатуру синтеза углерода, произведенного маломассивными звездами в Млечном Пути.

Свет от далеких галактик идет к нам миллиарды лет

В последние фазы своей жизни звезды, вдвое массивнее Солнца, производили новые атомы углерода в своих горячих недрах, переносили их на поверхность и, наконец, распространяли их в межзвездной среде с помощью мягких звездных ветров.

Эти открытия накладывают жесткие ограничения на то, как и когда углерод элемент, необходимый для жизни на Земле, был произведен звездами нашей галактики, в конечном итоге оказавшись в ловушке сырья, из которого 4,6 миллиардов лет назад сформировались Солнце и его планетная система. Теперь исследователи знают, то углерод произошел от звезд с массой при рождении не менее примерно 1,5 солнечных масс.

Объединив теории космологии и звездной эволюции, исследователи пришли к выводу, что яркие богатые углеродом звезды, находящиеся на пороге гибели, очень похожи на прародителей белых карликов. В настоящее время они вносят свой вклад в огромное количество света, испускаемого очень далекими галактиками. Этот свет, несущий сигнатуру вновь образовавшегося углерода, обычно собирают большие телескопы. Достоверная интерпретация этого света зависит от понимания синтеза углерода в звездах.

Подробнее..

Астрономы обнаружили последствия самой древней вспышки в наблюдаемой Вселенной

21.07.2020 02:03:27 | Автор: admin

Послесвечение SGRB181123B, захваченное телескопом Gemini North. Послесвечение отмечено кружком.

Астрономы зафиксировали послесвечение слабого и быстрого всплеска, обнаруженного на расстоянии 10 миллиардов световых лет от Земли. Это послесвечение находится настолько далеко, что его возраст исследователи оценивают в 3,8 миллиардов лет после Большого Взрыва. Это означает, что в будущем мы получим представление о том, что происходило в ранней Вселенной, сможем заглянуть в далекое прошлое и приблизиться к пониманию физики того времени. Ученые полагают, что послесвечение возникло от короткого гамма-всплеска (SRGB), который является вторым наиболее удаленным из когда-либо обнаруженных и первым, после которого астрономы зафиксировали послесвечение, последовавшее за ним.

Гамма-всплески или SRGBs это наиболее яркие электромагнитные события, масштабный космический выброс энергии взрывного характера. Сегодня астрономы наблюдают сразу несколько гамма-всплесков в разных уголках Вселенной.

Что такое гамма-всплески?

Как пишет британская The Independent, исследователи не ожидали обнаружить отдаленные SRGBs, так как подобные события происходят чрезвычайно редко и они очень слабы. Авторы работы опубликованной на сервере препринтов Arxiv, пишут, что с помощью телескопов провели «экспертизу», чтобы понять среду, окружающую послесвечение.

Дело в том, что то, как выглядит его родная галактика, может многое рассказать нам о физике, лежащей в основе этих систем. Теперь исследователи надеются увидеть еще много гамма-всплесков некоторые из самых мощных и ярких взрывов во всей Вселенной, которые происходят, когда две нейтронные звезды сливаются которые могут помочь нам лучше понять обстоятельства, в которых они происходят.

Вам будет интересно: За пределами Млечного Пути обнаружена галактическая стена

Астрономы полагают, что наткнулись на верхушку айсберга SRGBs. Недавно обнаруженный взрыв известен как SGRB 181123B и описан в новом исследовании, принятом к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters. SRGB происходят, когда сливаются две нейтронные звезды и вызывают очень короткий, очень мощный взрыв гамма-лучей, которые являются самой энергичной формой света. Как правило, каждый год астрономы фиксируют только несколько SRGBs, которые достаточно заметны для того, чтобы продолжать наблюдение. Послесвечение от гамма-всплесков обычно длится несколько часов, после чего исчезает. Это значит, что уловить послесвечение можно только после того, как оно исчезнет.

Короткие гамма-всплески по всей Вселенной. В представлении художника SGRB11823B сравнивается с другими короткими гамма-всплесками. За исключением тех случаев, когда они обнаруживаются гравитационно-волновыми обсерваториями, гамма-всплески могут быть обнаружены с Земли только тогда, когда струи энергии направлены на нас.

Необходимо отметить, что способность видеть вновь открытое, далекое послесвечение появилась благодаря успешной и быстрой работе команды астрономов; сигнал зафиксировала обсерватория Neil Gehrels Swift Observatory (SWIFT, NASA). В общем и целом, исследователям удалось получить подробные изображения взрыва всего через несколько часов после обнаружения. Изображения получились очень четкими, что позволило точно определить местоположение конкретной галактики во Вселенной.

Еще больше статей о тайнах Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Расстояние до источника вспышки также означает, что когда возраст Вселенной составлял всего 30% от нынешнего, астрономы увидели слияние нейтронных звезд на раннем этапе развития Вселенной. Как предполагают результаты нового открытия, нейтронные звезды могут сливаться быстро, если у каждой из них было достаточно времени для того, чтобы родиться, жизнь, эволюционировать и в конечном счете умереть, прежде чем объединиться с другой нейтронной звездой, тем самым породив взрыв. На самом деле все это время Вселенная была своего рода «подростком». Но как именно астрономы об этом узнали?

Взгляд в «космический полдень»

Чтобы определить точное расстояние гамма-вспышки от Земли, исследователи использовали данные полученные с помощью инфракрасного спектрографа лаборатории Gemini, который может уловить более красные длины волн. Получив спектр искомой галактики, астрономы поняли, что им по счастливой случайности удалось обнаружить сигнал далекого SRGB.

После идентификации галактики и вычисления расстояния команда смогла определить ключевые свойства родительских звездных популяций внутри галактики, которые и стали причиной этого события. Поскольку SGRB181123B появился, когда Вселенной было около 30% от нынешнего возраста в эпоху, известную как «космический полдень», ученые получили редкую возможность изучить слияние нейтронных звезд, в те далекие времена, когда Вселенная была совсем юной.

Как думаете, какие тайны скрывает в себе далекое прошлое нашей Вселенной? Ответ будем ждать здесь и в комментариях к этой статье!

Когда произошел гамма-всплеск, Вселенная словно бурлила, в ней с невероятной скоростью формировались формирующимися звезды и галактиками. Массивным, двойным звездам нужно во времени, чтобы родиться, эволюционировать и умереть наконец, превратившись в пару нейтронных звезд, которые в конечном итоге сольются. На протяжении долгого времени оставалось неизвестным, сколько времени требуется нейтронным звездам для слияния, особенно тем, которые производят гамма-всплески. Обнаружение SRGBs в этот момент истории Вселенной предполагает, что когда во Вселенной формировалось множество звезд, пара нейтронных звезд довольно легко и быстро могла встретиться и «объединиться».

Подробнее..

В недрах звезд могут существовать странные формы жизни

04.09.2020 00:07:55 | Автор: admin

Возможно, Вселенная полна жизни, просто мы ее не видим

Когда ученые ищут жизнь во Вселенной, они, как правило, обращают внимание на конкретные признаки, в соответсвии с имеющимися данными: в большинстве случаев исследователи ищут подобную Земле планету, которая вращается по орбите в зоне обитаемости родительской звезды; еще одним немаловажным признаком жизни считается наличие на планете воды в жидкой фазе. Но что, если наша Вселенная кишит многообразием форм и видов живых существ, существование которых мы едва ли можем себе представить? Согласно работе, опубликованной в журнале Letters in High Energy Physics некоторые формы жизни существуют в самых негостеприимных местах Земли, а значит вполне могут быть распространенным явлением во Вселенной. Авторы исследования утверждают, что не могут исключить существование процветающих видов живых существ в недрах звезд.

Космическая струна гипотетически существующий реликтовый астрономический объект, представляющий собой одномерную складку пространства-времени.

Космические струны

Как показал анализ, проведенный физиками Луисом Анчордоки и Евгением Чудновским из Городского университета Нью-Йорка, существование некоторых видов живых существ возможно даже в самых экстремальных условиях. Все зависит от того, что мы понимаем под существованием. Если главное это возможность кодировать знания, а также способность носителей информации к самовоспроизводству и самоуничтожению, то гипотетически существующие магнитные монополи, нанизанные на космические нити словно космические ожерелья, могут являться основой жизни в недрах звезд, подобно тому, как ДНК и РНК лежат в начале всех живых существ на Земле.

Издание ScienceAlert приводит слова соавтора исследования Евгения Чудновского: «информация, хранящаяся в РНК (или ДНК), кодирует механизм саморепликации. Как мы знаем сегодня, появлению жизни должно было предшествовать массовое образование случайных последовательностей РНК. Это продолжалось ровно до тех пор, пока не была сформирована последовательность, способная к самовоспроизводству. Мы полагаем, что подобный процесс мог бы происходить и с «ожерельями» в недрах звезд.»

Магнитный монополь гипотетическая элементарная частица, обладающая ненулевым магнитным зарядом точечный источник радиального магнитного поля. Магнитный заряд является источником статического магнитного поля точно так же, как электрический заряд является источником статического электрического поля.

Предполагается, что струны и монополи возникли в ранней Вселенной, в тот момент, когда ее температура начала снижаться (вскоре после Большого взрыва). Этот своеобразный бульон частиц кварк-глюонной плазмы, наполняющей Вселенную, подвергся нарушающему симметрию сегментному переходу и конденсировался в материю, как пар конденсируется в жидкость.

Вселенная очень странная

Отмечу, несмотря на то, что исследователям еще только предстоит обнаружить космические струны (одномерные линейные объекты) или Монополи (элементарные частицы с одним магнитным полюсом), они уже много думали о поведении этих гипотетических объектов. Так, в 1988 году Чудновский и его коллега, физик-теоретик Александр Виленкин из университета Тафтса, предсказали, что космические струны могут быть буквально захвачены звездами. В недрах звезд турбулентность растягивала струны до тех пор, пока они не формировали целое сообщество струн.

Ядерная жизнь

Одномерное ожерелье вряд ли будет нести в себе информацию. Но более сложные структуры потенциально могли бы так как для воспроизводства необходимо выживать довольно длительный период времени, питаясь энергией синтеза, генерируемой звездой. По сравнению со временем жизни звезды, ее время жизни искра света в темноте. Важно, что прежде чем угаснуть такая искра успевает произвести больше искр, таким образом обеспечивая долгую продолжительность жизни вида», — пишут авторы научной работы.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Сложность, возникающая в результате мутаций и естественного отбора, возрастает с увеличением числа прошлых поколений. Следовательно, если продолжительность жизни самовоспроизводящихся ядерных видов так же коротка, как продолжительность жизни многих нестабильных составных ядерных объектов, они могут быстро эволюционировать в направлении огромной сложности. Теоретически нельзя исключить, что подобная форма жизни может с легкостью развить интеллект и даже, возможно, критически мыслить, считает Чудновский.

Физики утверждают, что в звездах может существовать жизнь

То, как будет выглядеть такой вид, — это праздник для воображения. Но нам не обязательно знать, как они выглядят, чтобы искать признаки их присутствия. Поскольку такие организмы будут использовать часть энергии своей звезды-хозяина для выживания и размножения, звезды, которые, похоже, охлаждаются быстрее, чем могут объяснить звездные модели, могут быть хозяевами того, что исследователи называют «ядерной жизнью».

«Поскольку они будут развиваться очень быстро, они могли бы найти способ исследовать космос за пределами своей звезды, как это сделали мы», — сказал Чудновский ScienceAlert. — Они могли бы установить связь и путешествовать между звездами. Может быть, нам стоит поискать их присутствие в космосе.»

Это интересно: Почему наша Вселенная такая странная и существуют ли законы физики?

Безусловно, это крайне спекуляционная тема, но подобные идеи могут быть отличным способом для свершения новых открытий. Именно по этой причине авторы научной работы планируют продолжить свое направление исследований, разработав модели космических ожерелий в звездах. Возможно, это не приведет нас к контакту со сверкающими звездными пришельцами, но даже если их е существует вовсе, это может дать нам лучшее понимание космических струн и монополей.

Подробнее..

Физики обнаружили слияние черных дыр, которые не должны существовать

05.09.2020 20:03:19 | Автор: admin

Моделирование слияния черных дыр выглядит так

Семь миллиардов лет назад, где-то на краю Вселенной, произошло столкновение двух гигантских темных объектов. Это событие проливает свет на невидимый процесс ускоряющегося расширения Вселенной: вибрируя в пространстве-времени две сверхмассивные черные дыры произвели громкий, резко обрывающийся звук. Сигнал длился десятую долю секунды, однако этого оказалось достаточно, чтобы детекторы интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO и интерферометрической обсерватории VIRGO зафиксировали его. Как пишут авторы новых исследований, короткий сигнал из далекой галактики вызывает много вопросов, особенно в областях, касающихся формирования и эволюции черных дыр. Одна, а возможно обе столкнувшиеся дыры были слишком массивными и не могли образоваться в результате коллапса нейтронных звезд. Более того, слияние породило еще более крупную черную дыру, чья масса в 142 раза превосходит массу Солнца и, согласно стандартным моделям, не должна существовать. Но как такое возможно?

Аномальные черные дыры

Предсказанные Альбертом Эйнштейном черные дыры это массивные объекты, гравитационное притяжение которых настолько велико, что даже фотоны света не могут их покинуть. Существование этих таинственных объектов удалось доказать в 2015 году, после того, как обсерватории LIGO и VIRGO зафиксировали гравитационные волны — рябь пространства-времени, появившаяся в результате столкновения двух сверхмассивных черных дыр. Подробнее об открытии, которое принесло основателям LIGO Нобелевскую премию по физике читайте в материале моего коллеги Артема Сутягина.

Большинство известных черных дыр это мертвые массивные звезды, которые коллапсировали в объекты в несколько раз массивнее Солнца. Но внутри галактик находятся черные дыры в миллионы или миллиарды раз более массивные, чем наша родная звезда. Как эти объекты смогли вырасти до таких размеров извечная загадка астрономии.

В конце своей жизни, когда у звезд заканчивается ядерное топливо и они больше не противостоят собственной гравитации, они разрушаются (коллапсируют). Маломассивные звезды, включая наше Солнце, в конечном итоге становятся слабыми звездными призраками, известными как "белые карлики". Звезды, масса которых превышает массу Солнца примерно в 8 раз, становятся невероятно плотными и маленькими объектами, называемыми нейтронными звездами. И по-настоящему массивные звезды с массой более 20 солнечных масс при рождении становятся черными дырами, с конечными массами от нескольких до примерно 40 солнечных масс.

До недавнего времени у исследователей было не так много свидетельств существования черных дыр среднего и, скажем так, промежуточных размеров, чья масса превосходит солнечную в 100 и 100 000 раз. Черная дыра, созданная в результате слияния настолько массивных объектов, является первым убедительным примером существования этого «недостающего звена» астрономии.

На изображении рябь пространства-времени и короткий звуковой сигнал

Издание The New York Times приводит слова сразу нескольких ученых, которые не принимали участия в исследованиях. Так, астрофизик из Северо-Западного университета Вики Калорега, в электронном письме написала следующее: «Это первое и единственное надежное измерение массы черной дыры среднего размера на момент ее рождения. Теперь мы достоверно знаем, по крайней мере, один способ, которым эти объекты могут образовываться — путем слияния других черных дыр.»

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram.

По мнению Сергея Клименко, физика из университета Флориды, открытие также является важной вехой в гравитационно-волновой астрономии. Эти объекты ученый искал на протяжении последних 15 лет. Исследователь отметил, что астрономы, возможно, получили представление о процессе, с помощью которого Вселенная «строит» черные дыры в темноте, превращая ничтожно малые объекты в грохочущих левиафанов.

Дэниел Хольц, физик-теоретик из Чикагского университета и член команды LIGO, назвал новые работы «первым по-настоящему удивительным открытием LIGO/Virgo.» Ранее обнаруженные другие бинарные системы, по мнению ученого, достаточно хорошо вписываются в ожидания. Но в этом случае настолько массивные черные дыры не должны существовать!

Международная группа исследователей, входящих в состав коллабораций LIGO и Virgo, сообщила о своих выводах в двух статьях, опубликованных в Physical Review Letters и Astrophysical Journal Letters. Согласно полученным результатам, события разворачивались на почти невообразимом расстоянии от Земли 17 миллиардов световых лет. Одна черная дыра масса которой в 85 раз превосходит массу Солнца, и вторая, чья масса равна 66 массам нашей родной звезды, слились воедино в результате столкновения, породив черную дыру в 142 раза массивнее Солнца.

Как отмечают авторы исследования, этот процесс слияния может быть важным ключом к происхождению более массивной из двух черных дыр. Предположительно, черная дыра GW190521 имела массу в 85 Солнц, и, согласно стандартной астрофизической логике, не должна была существовать. Черные дыры с массой от 50 до 120 солнц не могут образоваться, по крайней мере, из умирающей звезды именно об этом свидетельствуют история и расчеты.

Тайны массивных звезд

Исследователи уже довольно давно предполагают, что нечто странное происходит с очень, очень массивными звездами, возможно, с теми, чьи начальные массы находятся между 130 и 250 солнечными массами, чьи ядра становятся действительно горячими (около миллиарда градусов Кельвина) в конце звездной эволюции. Свет, отражающийся внутри этих звезд настолько энергичен, что может трансформироваться в пары электронов и позитронов (позитроны являются антиматериальными двойниками электрона — они почти идентичны, но имеют противоположный заряд).

Черные дыры «средних размеров» это недостающее звено астрономии

Это, в свою очередь, делает звезду нестабильной: давление внезапно падает, центр звезды сжимается и нагревается и беглый ядерный синтез заставляет всю звезду взорваться в яркой сверхновой «парной нестабильности», не оставляя после себя никаких остатков.

Это интересно: Черные дыры можно использовать в качестве источника бесконечной энергии

Как отмечает доктор Хольц, большая черная дыра находится прямо посередине области, где черным дырам не место. Природа, похоже, проигнорировала все наши тщательные теоретические расчеты, утверждая, что черных дыр такой массы не существует. Он добавил: «подобные открытия одновременно обескураживают и пробуждают интерес. С одной стороны, одно из наших главных убеждений оказалось ошибочным. С другой стороны, в этом есть что-то новое и неожиданное, и теперь гонка продолжается, ведь нужно попытаться выяснить, что происходит.

По мнению д-ра Хольца и других ученых, наиболее интригующей является вероятность того, что слишком массивная черная дыра GW190521 была образована двумя меньшими черными дырами, которые столкнулись и слились. В этом случае слияние, наблюдаемое в июне 2020 года, было бы событием второго или даже третьего поколения, одним из иерархической серии слияний черных дыр, которые в конечном итоге приводят к сверхмассивным черным дырам. Некоторые астрофизики считают, что подобные слияния, скорее всего, происходят вблизи центров галактик, где сверхмассивные черные дыры создают закрученные спирали газа и других объектов, в которых могут собираться и размножаться тысячи более мелких черных дыр.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2020, umnikizdes.ru