Дальний космос

Космос в телескопе выглядит не так, как многие себе это представляют

Нередко люди, далекие от астрономии, вдохновляются фотографиями с телескопа Хаббл или, к примеру, Джеймса Уэбба, и приобретают себе любительский телескоп. Своими глазами рассматривать поверхности планет, пролетающие ледяные кометы или туманности, которые находятся в миллионах световых лет от Земли это невероятно интересно. Приближаясь к окуляру телескопа, человек с замиранием сердца предвкушает, как сейчас он погрузится в загадочный мир космоса, завораживающий скрытыми от посторонних глаз деталями и яркими красками. Но что же в итоге? Как это часто бывает, ожидание и реальность друг от друга сильно отличаются. Но это вовсе не значит, что покупать телескоп не имеет смысла. Просто посмотрите на эти фото, и вы сами все поймете.

Чем дорогой телескоп отличается от дешевого

Если вы зайдете в любой интернет-магазин, то заметите, что цены на любительские астрономические телескопы начинаются от 50 или даже 25 долларов США (примерно 1560 рублей) и могут доходить до нескольких тысяч долларов. Не нужно быть специалистом, чтобы понять, что чем дороже телескоп, тем лучше в него будут видны различные космические объекты. Но насколько велика и критична эта разница?

С технической точки зрения телескопы отличаются между собой оптикой, типом конструкции, диаметром объектива и, конечно, размерами. Любительские телескопы бывают линзовыми, линзово-зеркальными и зеркальными. При покупке недорогого аппарата диаметром до 100 мм, лучше отдать предпочтение линзовой или линзово-зеркальной модели. Если же вас интересует телескоп с диаметром объектива свыше 100 мм, то лучше, чтобы он был зеркальным.

В дорогой телескоп объекты выглядят более четкими и детализированными

Насколько сильно отличаются возможности дешевых телескопов от дорогих и стоит ли платить больше? Планеты можно увидеть даже в самый дешевый телескоп. Вопрос только в том, что и как будет видно.

Многие думают, что в дорогой телескоп объекты будут более крупными, так как он сильнее увеличивает, что позволит рассмотреть мелкие детали. Но на самом деле это не совсем так. Да, дорогие телескопы сильнее увеличивают, но разница не настолько значительная, насколько отличается цена. Особенно это касается объектов, расположенных на большом расстоянии.

А вот в плане четкости картинки отличие будет существенным. Для лучшего понимания, телескопы разной ценовой категории можно сравнить с разным разрешением видео на YouTube между видео в 360p, 1080p и 4k разница колоссальная. Так вот один и тот же объект в дешевый телескоп будет виден подобно видео с разрешением 360p, а в дорогой 720p или даже 1080p.

От чего зависит видимость объектов

Видимость объектов зависит не только от качества телескопа, но и внешних факторов. Причем речь вовсе не об облачности. Колоссальное влияние на видимость оказывает световое и атмосферное загрязнение. Дело в том, что все городское освещение рассеивается в атмосфере, а также отражается от частичек пыли, которые летают в воздухе.

Видимость галактики Андромеды в разных условиях

В результате объекты могут выглядеть очень нечеткими и размазанными даже в самый дорогой телескоп. Поэтому, если вы решили заниматься астрономией на собственном балконе, особенно в большом городе, то это не лучшая идея. Чтобы посмотреть на планеты и различные космические объекты, придется выехать за город где отсутствует уличное освещение и меньше атмосферное загрязнение. Именно поэтому обсерватории строят в горах, вдали от цивилизации.

Что можно увидеть в телескоп?

Многие люди думают, что в телескоп можно рассматривать планеты Солнечной системы в деталях, и выглядеть они будут так, как на картинках, которые публикует NASA. Вот тут любителей и ожидает самое большое разочарование. Дело в том, что многие планеты даже в дорогой телескоп выглядят как небольшие размытые пятнышки. Но это вовсе не значит, в любительский телескоп вообще ничего интересного увидеть нельзя.

Так выглядит Венера в условно недорогой телескоп

Меркурий и Венера

Меркурий по причине близкого расположения к Солнцу увидеть сложно, кроме того, наблюдать его можно очень редко. Даже если у вас получится поймать его в объектив телескопа, выглядеть он будет словно маленькая размытая клякса.

Венера в дорогой любительский телескоп

С Венерой ситуация получше, ее можно увидеть и в недорогой телескоп, но выглядеть она будет тоже не сильно впечатляюще серебристый серпообразный объект совсем небольшого размера. Ни о каких деталях говорить не приходится, даже если вы будете смотреть на Венеру в дорогой аппарат.

Это размытое красноватое пятно и есть Марс так он выглядит в условно недорогой телескоп

Марс

Большинство людей интересует не Венера и не Меркурий, а Марс, где ученые по сей день пытаются найти жизнь или хотя бы ее следы, если она когда-то существовала, а может даже стала причиной «гибели» красной планеты. Но, к сожалению, рассмотреть Марс тоже не получится. Даже когда планета находится на самом близком к Земле расстоянии, в дешевый телескоп она выглядит как красное пятно с округлыми очертаниями, к когда Марс далеко от нашей планеты, и этого видно не будет.

Марс в дорогой телескоп выглядит поинтереснее

В дорогой аппарат деталей будет побольше. Если по везет, вы сможете увидеть даже полярные шапки. Но, в любом случае, картинка будет далека от того, что многие обычно себе представляют.

Таким можно увидеть Юпитер в дешевый телескоп

Юпитер и Сатурн

Смотреть на Юпитер гораздо интересней. Даже Галлилео Галлилей смог увидеть эту планету в свою подзорную трубу, поэтому мощный телескоп не нужен. В дешевый аппарат вы и подавно увидите Юпитер с его экваториальными полосами. В дорогой телескоп изображение будет более четким, вы сможете разобрать даже четкие границы между экваториальными полосами. Также в любой телескоп можно увидеть четыре спутника Юпитера. К сожалению спутник Энцелад, на котором может быть жизнь, в любительский телескоп не виден.

Так выглядит Сатурн в дорогой телескоп

Еще больше впечатление производит Сатурн. В любой телескоп можно увидеть его знаменитые кольца и спутники. А если смотреть на планету в дорогой аппарат, можно разобрать еще и экваториальные полосы.

Уран, Нептун и Плутон

Что касается Плутона, его не получится увидеть ни в дешевый, ни в дорогой телескоп так, чтобы в этом был какой-то смысл. Слишком далеко он находится от Земли, кроме того, имеет маленькие размеры.

Даже в дорогой телескоп Уран видно плохо

Уран и Нептун увидеть можно, причем в дорогой телескоп можно даже рассмотреть цвет этих планет. Но, в любом случае, они будут выглядеть как маленькие размытые пятна. То есть для любителей эти планеты особого интереса не представляют.

Объекты глубокого космоса

Для наблюдения за объектами глубокого космоса, большое увеличение, как это ни странно, вообще не требуются. А вот от диаметра объектива зависит многое, так как он определяет светосилу телескопа. То есть, чем больше диаметр объектива, тем больше света он способен уловить. Именно способность улавливать свет позволяет в ночном небе увидеть какую-нибудь галактику или туманность.

Поэтому при обозрении объектов глубокого космоса разница между дешевыми и дорогими телескопами чувствуется более отчетлива. Но еще более важным является отсутствие светового загрязнения. Пытаться рассматривать объекты глубокого космоса из центра большого города не имеет смысла в любой телескоп.

Так выглядит скопление Геркулеса в любительские телескопы разной ценовой категории

Чтобы добиться результата, небо должно быть безоблачным и безлунным, а атмосфера не должна быть загрязненной. В таком случае в дорогой телескоп получится увидеть сотни различных объектов. Правда четко будет видно лишь несколько десятков. На обилие красок рассчитывать не стоит дальний космос выглядит черно-белым. А как же фото, спросите вы? Краски в них добавляют искусственно при помощи фильтров. А иногда фотографии вообще раскрашивают искусственно, но вовсе не для красоты. Таким образом ученые различают как различные газы взаимодействуют в космосе и формируют галактики и туманности.

Так выглядят звезды в телескоп

Звезды и Солнце

Звезды вряд ли представляют большой интерес для наблюдения. Они выглядят абсолютно так же, как и без телескопа. Единственное, часто вы будете обнаруживать, что объект, который невооруженным взглядом выглядит как одна звезда, на самом деле состоит из нескольких звезд, близко расположенных друг к другу. Наблюдать такие «множественные» звезды можно в любой телескоп.

Таким можно увидеть Солнце через хороший фильтр в дорогой телескоп

Что касается Солнца, увидеть его в телескоп можно лишь два раза в жизни левым глазом и правым глазом. И в этой шутке действительно есть доля шутки. Без специальных приспособлений на нашу звезду смотреть нельзя. Но можно приобрести специальный фильтр, который работает по принципу солнцезащитных очков. Даже в самый недорогой телескоп с использованием фильтра можно увидеть на Солнце пятна. В дорогой телескоп, как обычно, деталей будет больше.

Так выглядит Луна в недорогой телескоп

Луна

Как не сложно догадаться, Луну можно рассматривать в телескоп во всех подробностях. Надо сказать, что крупные детали рельефа нашего спутника можно увидеть даже в подзорную трубу или бинокль.

Дорогой телескоп позволяет более детально рассмотреть Луну

В телескоп же можно увидеть даже сравнительно небольшие кратеры и различные неровности спутника. Особенно много деталей вам покажет дорогой телескоп. Но пытаться разглядеть американский флаг и луноход не стоит даже в него, так как возможностей телескопа для этого в любом случае недостаточно.

Комету можно увидеть даже в недорогой телескоп

Кометы, сверхновые и искусственные спутники Земли

Иногда, когда кометы подходят близко к Солнцу, их можно увидеть в любой телескоп. Они обычно выглядят как туманная оболочка и маленькая светящаяся точка внутри. Но иногда кометы приближаются к Земле, что позволяет рассмотреть их более детально. А еще в телескоп можно увидеть земные спутники и даже МКС.

В хороший телескоп можно увидеть даже отдельные детали МКС

Если заниматься наблюдением космоса более серьезно, время от времени можно увидеть такие явления, как взрывы сверхновых, затмение звезд астероидами, и пр. Также можно наблюдать переменные звезды, которые с течением времени меняют свою яркость.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Да, наблюдение за космическими объектами в телескоп это не такое красочное шоу со множеством деталей и подробностей, как многие себе представляют. Однако от этого оно не становится менее увлекательным и захватывающим.

Какое расстояние в космосе больше: LD, AU или LY?

Когда мы говорим о расстояниях в космосе, километры быстро теряют смысл. Ведь уже до Луны их почти четыреста тысяч! Поэтому астрономы придумали свои линейки: лунное расстояние, астрономическую единицу и световой год. Эти величины помогают не сойти с ума, глядя на числа с одиннадцатью нулями.

Что такое лунное расстояние и сколько километров до Луны

Лунное расстояние (LD) это дистанция от Земли до Луны: примерно 384 400 километров. Если бы вы могли ехать на машине со скоростью 100 км/ч без остановок, вы бы добрались туда примерно за 160 дней.

Астрономы используют LD для измерения расстояний до ближайших астероидов, космических аппаратов, описания орбит спутников и миссий типа Аполлон. Например, если астероид пролетает в 3 LD от Земли это считается очень близко.

Эта единица хоть и довольно мала по космическим меркам, но только вообразите её масштабы! Источник изображения: starwalk.space

Что такое астрономическая единица и чему она равна

Астрономическая единица (а.е./AU) среднее расстояние между Землёй и Солнцем, то есть около 150 миллионов километров, почти 400 лунных расстояний! А сигнал от Солнца идёт к нам 8 минут 20 секунд это своего рода скорость света в быту астрономов.

В этих а.е. измеряют расстояния внутри Солнечной системы. Например:

• до Марса ~ 1,5 а.е.,
• до Юпитера ~ 5,2 а.е.,
• до Нептуна ~ 30 а.е.

Космический аппарат Вояджер-2 летел к Нептуну 12 лет, преодолев эти 30 а.е.

Астрономические единицы используются для измерения расстояний внутри солнечной системы. Источник изображения: starwalk.space

Еще больше свежих статей вы найдете в нашем Telegram-канале!

Что такое световой год и сколько это километров

Теперь представьте нечто куда грандиознее. Световой год (LY) это расстояние, которое свет проходит за год, двигаясь со скоростью 300 000 км/с. Получается около 9,46 триллиона километров.

Световые годы используются для измерения расстояний за пределы солнечной системы. Источник изображения: starwalk.space

Чтобы представить масштаб: ближайшая к нам звезда, Проксима Центавра, находится в 4,24 светового года то есть в 268 000 астрономических единицах. Даже луч света бежит туда более четырёх лет.

А галактика Андромеды в 2,5 миллиона световых лет! Значит, мы видим Андромеду такой, какой она была, когда на Земле ещё не было людей её свет шёл к нам миллионы лет.

Наглядное сравнение лунного расстояния, астрономической единицы и светового года. Источник изображения: starwalk.space

Итог:

• 1 лунное расстояние = 384 400 км
• 1 астрономическая единица = 150 000 000 км
• 1 световой год = 9 460 000 000 000 км

Говоря простым языком, лунное расстояние как соседний двор, астрономическая единица как другой город, световой год как другая галактика.

Этот аппарат забрался нереально далеко от своего дома. Изображение: naukatv.ru

Космический аппарат Voyager 1, запущенный в 1977 году, продолжает уходить из Солнечной системы и готовится установить новую рекордную отметку. В конце 2026 года он станет первым аппаратом, до которого радиосигнал с Земли будет идти целые 24 часа расстояние в один световой день. Сегодня Voyager 1 уже пересёк границу гелиосферы и движется по траектории в межзвёздное пространство Млечного пути, больше никогда не возвращаясь к Солнцу. Несмотря на возраст почти в полвека и экстремальные условия холод и высокую радиацию аппарат всё ещё работает, а NASA поддерживает с ним связь, пока хватает энергии его источника питания.

Что значит световой день

Если вдуматься, то с увеличением расстояния скорость распространения света перестает казаться мгновенной. Согласно теории относительности Эйнштейна, скорость света предельная скорость для передачи информации и движения частиц: около 300 тысяч км/с. В бытовых масштабах это кажется мгновенностью, но на космических расстояниях даже этой скорости начинает не хватать, и задержки становятся заметными.

Пример хорошо заметен на пилотируемых миссиях и автоматических станциях. Для Луны при дистанции около 363000 км сигнал идёт в одну сторону примерно 1,3 секунды, поэтому в записях переговоров Аполлона слышна пауза около 2,6 секунды между репликами. Связь с Марсом даёт задержку до 4 минут, в зависимости от положения планет. До Юпитера сигнал добирается почти за 52 минуты, а до Плутона за 6,8 часа.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Когда задержки достигают таких масштабов, прямое оперативное управление аппаратами становится невозможным. Поэтому марсоходы и автоматические станции оснащаются бортовым интеллектом и автономными системами, чтобы не превращаться в обломки при каждом манёвре, ожидая команд с Земли.

Еще ни один аппарат с Земли не улетал так далеко, как Вояджер-1. Изображение: N + 1

Вояджер и один световой день

Voyager 1 был запущен для пролёта мимо Юпитера и Сатурна, а затем ушёл по необратимой траектории за пределы Солнечной системы. Теперь он вместе с Вояджером2 отдаляется всё дальше, а время прохождения сигнала неизбежно растёт. По данным NASA, сейчас аппарат находится примерно в 25,3 млрд километров от Земли, а радиосигнал в одну сторону идёт около 23 часов 32 минут 35 секунд.

Примерно через год, по оценкам на 15 ноября 2026 года, расстояние достигнет 25,9 млрд километров. Именно на этой дистанции время прохождения сигнала в одну сторону составит ровно 24 часа. Команда с Земли будет идти сутки, а ответный сигнал ещё сутки обратно. Любое вопросответ в управлении Voyager 1 будет занимать минимум двое суток. При этом Voyager 2 находится ближе примерно в 19,5 светового часа от Земли, выполняя роль арьергарда тандема, хотя он также удалён по космическим меркам весьма солидно.

Если ищите что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!

Как поддерживают связь с Вояджером-1

Несмотря на гигантское расстояние, оба аппарата остаются на связи благодаря Deep Space Network глобальной сети радиотелескопов NASA. Массивные антенны этой системы способны принимать чрезвычайно слабые сигналы, идущие от аппаратов спустя часы путешествия сквозь межпланетное и межзвёздное пространство.

Связь с Вояджерами поддерживается благодаря сложной связке земных и космических систем. Изображение: Википедия

Тем не менее, по мере удаления радиосигнал становится всё слабее, а уровень помех и фонового шума относительно полезного сигнала возрастает. Любая операция превращается в медленный и нервный процесс с многосуточным ожиданием подтверждения. Ресурс радиоизотопного источника питания Voyager 1 подходит к концу: по прогнозам, его хватит примерно на год или чуть больше. После этого связь, даже при идеальной работе антенн на Земле, будет ограничена энергетическими возможностями самого аппарата.

Вояджер-1 отправил на Землю четкий сигнал после четырех месяцев бессмыслицы.

Даже когда научные приборы Voyager 1 окончательно замолчат, он продолжит путь в межзвёздном пространстве ещё миллионы и миллиарды лет. Вместе с ним к звёздам устремятся и послания человечества золотые пластинки с информацией о Земле, звуками, музыкой, схемами нашей планетной системы.
Порог в один световой день даёт отчётливое ощущение масштаба мы привыкли к световым годам, говоря о звёздах, но факт, что до собственного аппарата, летящего почти 50 лет, сигнал идёт уже сутки, помогает эмоционально прочувствовать, насколько велико даже ближайшее околозвёздное пространство.

Voyager 1 и Voyager 2 стали настоящими символами, напоминая, как далеко шагнули технологии и как медленно приходится общаться с теми посланцами, что несут первые следы цивилизации в космос.

Российские астрофизики обнаружили в нашей Галактике необычный объект

В нашей Вселенной существует много объектов, которые имеют рентгеновской излучение в гамма-диапазоне. Особенно мощными источниками такого излучения служат объекты, которые имеют мощные гравитационные и магнитные поля, а также высокие температуры. К примеру, к ним относится скопления галактик, черные дыры, нейтронные и некоторых обычные крупные звезды. Кроме того, рентгеновское излучение возникает и в результате различных космических катастроф, таких как столкновение крупных космических объектов или взрыв сверхновых, об излучении которых я уже рассказывал. Специально для сканирования рентгеновского излучения во Вселенной в июне 2019 года на орбиту Земли была выведена обсерватория Спектр-РГ. Сверхчувствительный телескоп eROSITA, установленный на борту этой обсерватории, позволяет ученым обнаруживать даже самые редкие и необычные источники излучения, которые ранее науке не были известны. Один из таких необычных источников был зафиксирован на днях.

Взрыв сверхновой в галактике Млечный путь

О новом объекте, зафиксированным обсерваторией Спектр-РГ, сообщил пресс-центр института космических исследований РАН. Обнаруженным источником рентгеновского излучения оказался крупный дискообразный объект. Его угловой размер в 8 раз превышает видимый диаметр Луны. Российские астрофизики, которые обнаружили этот объект, дали ему название G116.6-26.1, соответствующее координатам расположения на небе.

По предположению ученых, они обнаружили остатки вспышки термоядерной сверхновой. Она взорвалась по меркам Вселенной сравнительно недавно около 40000 лет назад. Конечно, подобные объекты уже фиксировались и ранее. Однако особенность G116.6-26.1 заключается в свойствах газа, в котором звезда находилась до взрыва. Кроме того, ученые обращают внимание еще на несколько интересных моментов.

Толщина дискообразного объекта составляет порядка 1 тысячи световых лет. Окружает его более разреженное звездное и газовое гало, которое простирается на сотни тысяч световых лет от Земли.

Расположение обнаруженного объекта относительно плоскости Галактики

Кроме того, что такой объект сам по себе крайне редкий, еще более редким оказалось его расположение. Он находится не в плоскости нашей Галактики, а на расстоянии четырех тысяч световых лет над ней. Расстояние до Солнца составляет 10 тысячах световых лет. Та область, где находится G116.6-26.1, относится все еще к Млечному Пути, однако так высоко над плоскостью Галактики остатки сверхновых ученые никогда не находили.

Больше материалов о нашей Галактике, загадках космоса и фантастических предположениях ученых читайте на нашем Яндекс.Дзен-канале

Обычная массивная звезда, продолжительность жизни которой составляет миллионы лет, или короткоживущая, взорваться не могла. На такой высоте их просто не существует. Поэтому ученые заявляют, что им удалось зафиксировать остатки термоядерного взрыва белого карлика, который имел массу, примерно в полтора раза превышающую массу Солнца. В результате взрыва вещество было выброшено со скоростью в 3000 км/сек. Ее остаток и сейчас имеет гигантский размер, который составляет около 600-700 световых лет.

Рентгеновское изображение остатков взрыва сверхновой, обнаруженное орбитальной обсерваторией

Взрыв белого карлика что произошло со звездой

Причиной взрыва звезды стали термоядерные реакции с гигантским энерговыделением. В результате этих реакций и радиоактивного распада более половины массы вещества звезды превратилось в железо.

Ударная волна, образовавшаяся в результате взрыва, сгребла весь горячий газ перед собой и образовала гало галактики, общая масса которого составляет около 100 масс Солнца. Именно это излучение и удалось зафиксировать рентгеновскому телескопу eROSITA. Как сообщают астрофизики, это излучение характерное для равновесной астрофизической плазмы, которая имеет температуру порядка 12 миллионов градусов.

Благодаря обсерватории Спектр-РГ ученые рассчитывают в ближайшее время найти еще больше объектов

Согласно основным характеристикам спектра обнаруженного объекта, газ, подхваченный ударной волной, не сильно изменился по сравнению с окружающим его невозмущенным газом. Это весьма необычно, так как прохождение ударной волны, нагрев до запредельных температур и повышение плотности в несколько раз должно было поменять соотношение ионов. В результате ученым предоставилась возможность наблюдать перегретую плазму, которая помнит первоначальное соотношение между разными ионами.

Чтобы не пропустить другие открытия российский астрофизиков, подпишитесь на наш Telegram-канал

Астрофизики рассчитывают также найти в ближайшее время при помощи обсерватории Спектр-РГ и другие остатки сверхновых, которых еще нет на рентгеновских картах неба. Напоследок отмечу, что следующий взрыв сверхновой, вполне возможно, нам удастся наблюдать с Земли невооруженным глазом. Ученые ожидают, что вот-вот взорвется звезда Бетельгейзе.

Мы можем оставить после себя нечто большое, чем просто ДНК

Представьте, что через месяц наступит конец света. Причиной тому послужит неизбежное падение астероида, подобного тому, что погубил динозавров. Что вы будете делать? Как проведете последние 30 дней своей жизни? Я бы, например, провела время с близкими людьми семьей и друзьями. Но что дальше? Что, если после падения астероида вся жизнь на Земле как и сама планета канут в небитые, например, из-за массивной солнечной вспышки? Что, в таком случае, останется после вас? А после нашей цивилизации? Ничего. Пустота. Безжизненное космическое пространство, которое если и наполнится жизнью вновь, то лишь спустя миллионы и миллиарды лет. И если на просторах безграничного космоса никого нет, то пространство, увы, пропадает впустую. Но если сотни миллиардов звезд в разных галактиках кишат обращающимися вокруг них планетами, на некоторых из которых есть жизнь (или была в какой-то момент времени), эти цивилизации могли что-то оставить после себя. Что-то, что несется сейчас по просторам космического океана, подобно «Вояжерам» и «Пионерам», что мы отправили в космос почти пять десятилетий назад.

Кто мы и куда направляемся?

ХХ век вошел в историю как один из тяжелейших периодов человечества. Следом за Первой Мировой войной пришла пандемия испанского гриппа, которая унесла десятки миллионов жизней. Жертвами Второй Мировой войны стали по меньшей мере по разным оценкам от 50 до 80 млн человек с учетом и военных, и гражданского населения. Но за последующим миром и победой над фашисткой Германией последовала холодная война и разработка ядерного оружия.

Отправка в космос первых роботизированных аппаратов а затем и человека, сопровождаясь гонкой вооружений, меркнет по сравнению со взрывом ядерного реактора в Чернобыле. Самая страшная катастрофа в истории нашей цивилизации в конечном итоге послужила одной из многочисленных причин падения Советского Союза.

Сегодня многие исследователи считают, что катастрофа в Чернобыле ускорила распад СССР.

Начиная примерно с 1980-х, несмотря на многочисленные войны, вспыхивающие в разных уголках нашей планеты, мир живет относительно мирно. Этот период длился вплоть до конца 2019 года, то есть до пандемии COVID-19. За это время у нас появился не только интернет, но и новые мощные компьютеры, включая карманные, а численность населения возросла до рекордных 7,8 миллиардов. Такого не было ни разу за всю историю человечества, с самого момента появления наших далеких предков миллионы лет назад.

Читайте также: Чем закончится пандемия? Подсказки есть в истории прошлых болезней

Однако этот прорывной отрезок времени принес с собой другие проблемы, которые нам с вами, как ныне живущим и ответственным за происходящее, предстоит решить. Так, изменение климата несет с собой больше угроз, чем предполагали большинство исследователей несколько лет назад и происходит стремительнее чем предсказывали компьютерные модели.

Но изменение климата, которое однозначно несет с собой разрушения, не единственная проблема для нашего общества и цивилизации. Ядерное оружие по-прежнему в обиходе, а такие страны как Северная Корея то и дело проводят новые испытания.

Развитие технологий тоже имеет обратную сторону научный прогресс, по мнению многих исследователей, в конечном итоге может привести к гибели человечества, а главный астрофизик Великобритании, лорд Мартин Рис и вовсе считает, что человечество вряд ли сможет пережить XXI век.

Будущее, что лежит перед нами, пока что в наших руках.

Больше по теме: Математика конца света: может ли научный прогресс привести к гибели человечества?

Словом, будущее наше туманно. И, к счастью, не определено. Однако все вышеописанное заставляет задуматься если человеческая цивилизация исчезнет (а это рано или поздно произойдет, ибо ничто не вечно на просторах Вселенной), то что останется после нас? Да, мы можем оставить «послание в бутылке» для будущих поколений или «временную капсулу» с важным посланием.

Но что будет, когда Солнце испепелит Меркурий, Венеру, Землю, Марс и другие планеты Солнечной системы? Узнает ли кто-нибудь там, в бесконечно темном космосе о том, что мы были? И чего нам удалось добиться, прежде чем время или что-то еще не погубило нас?

Послание другим мирам

Может показаться удивительным, но за большинство посланий к другим мирам стоят всего два человека (я не говорю о тысячах ученых и инженеров, которые реализовывали потрясающие проекты, но об идеях, благодаря которым их усилия воплотились в жизнь). Их имена Карл Саган и Фрэнк Дрейк.

Американский астроном и популяризатор науки Карл Саган.

Идеи, как известно движущая сила цивилизации. Именно они привели нас туда, где мы находимся сегодня, обеспечив большинству жителей планеты более-менее удовлетворительные условия для жизни. Но идей, которые могут стать источниками зла полно. Это происходит в частности потому, что превратить с виду безобидную идею в разрушительную, извратив ее суть очень легко.

Карл Саган, как вы, вероятно, знаете, является одним из величайших мыслителей нашего времени. По крайней мере, мне так кажется. Будучи астрономом, он интересовался не только звездами, но задавался вопросами о жизни за пределами нашей планеты и о том, сможем ли мы когда-нибудь обнаружить на просторах Вселенной кого-то еще.

Астроном и автор знаменитго уравнения Фрэнк Дрейк.

Он и его коллега астроном Фрэнк Дрейк как минимум трижды были первыми первыми в мире начали поиски сигналов других цивилизаций и создали Проект Озма, первыми в мире создали послание для внеземных цивилизаций пластинку Пионера и отправили в космос межзвездное радиопослание послание Аресибо.

Именно благодаря им сегодня мы с гордостью можем сказать, что если уж нам и суждено погибнуть в ближайшие сотни лет, мы оставили после себя лучшее, что могли.

Послание в темноту

Послание «Вояджеров»

Что вы скажете сверхразумной инопланетной цивилизации от имени всех жителей Земли? Или, по крайней мере, как бы вы подвели итог человечеству во Вселенной на случай, если кто-то слушал? Над этим вопросом и размышляли Саган с Дрейком, разработывая контент для записи пластинок Voyager.

В письме Алану Ломаксу Карл Саган назвал запись «Вояджера» «космической поздравительной открыткой». Оба космических аппарата «Вояджер», запущенных в 1977 году, несут копии этих записей. Ранее Саган участвовал в создании сообщения, размещенного на «Пионерах 10» и «11» первых миссиях NASA, которые покинут нашу Солнечную систему о них мы рассказывали ранее. Но планы по отправке сообщений с миссиями «Вояджера» были изложены в гораздо большем масштабе.

Еще больше интересных статей о том, как сапиенсы покоряли космическое пространство и не только, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Космический аппарат «Вояджер-1» стал межзвездным путешественником. Вот он, настоящий Интерстеллар.

Роботизированные аппараты, которые бороздят космический океан больше 40 лет, несут на себе научные данные:

• На пластине, инкрустированной золотом, изображена карта пульсаров, на которой помечено положение Солнца в Галактике;
• Изображение Земли из космоса и её различные пейзажи; сцены из жизни животных и человека, их анатомическое строение, включая молекулу ДНК;
• Разделы пластинок также содержат приветствия на 55 языках; музыкальные записи, которые внесли большой вклад в человеческую культуру; записи звуков природы, биологического мира и человеческой деятельности (шаги, сирена, запуск ракеты и т.д.).

Так выглядят золотые пластины «Вояджеров» космических странников.

Помимо прочего, диски сопровождаются обращением генерального секретаря ООН и президента США Джимми Картера, которые возглавляли посты в год запуска Вояджеров.

Этот аппарат создан в США, стране с населением 240 млн человек среди 4-миллиардного населения Земли. Человечество всё ещё разделено на отдельные нации и государства, но страны быстро идут к единой земной цивилизации.

Мы направляем в космос это послание. Оно, вероятно, выживет в течение миллиарда лет нашего будущего, когда наша цивилизация изменится и полностью изменит лик Земли Если какая-либо цивилизация перехватит «Вояджер» и сможет понять смысл этого диска вот наше послание:

Это подарок от маленького далёкого мира: наши звуки, наша наука, наши изображения, наша музыка, наши мысли и чувства. Мы пытаемся выжить в наше время, чтобы жить и в вашем. Мы надеемся, настанет день, когда будут решены проблемы, перед которыми мы стоим сегодня, и мы присоединимся к галактической цивилизации. Эти записи представляют наши надежды, нашу решимость и нашу добрую волю в этой Вселенной, огромной и внушающей благоговение.

Обращение президента Соединенных Штатов Джимми Картера, записанное на пластинках «Вояджеров».

Вам будет интересно: Сколько внеземных цивилизаций может существовать поблизости?

Интересно, что Саган полагал, что «Включение музыкальных подборок в запись Voyager гарантирует им своего рода бессмертие, которого нельзя было достичь никаким другим способом«. И все же, маловероятно, что записи «Вояджера», которые сейчас находятся на краю нашей Солнечной системы, когда-либо будут найдены инопланетными формами жизни.

Точно так же, как идеи о жизни на Луне разумной инопланетной жизни цивилизации на Марсе и увлеченности НЛО, записи «Вояджера» многое говорят о том, как мы видим себя в космическом контексте.

Размышления над идеями, лежащими в основе этой записи, дают возможность рассмотреть, как мы представили себя на артефакте, который, как настаивал Саган, переживет почти все остальное, что производит человечество.

Уравнение Дрейка

В 1960-х годах, помимо Дрейка и Саган, к поиску инопланетных сигналов присоединился ряд ученых. По мере того как становилось все более очевидным, что на других планетах Солнечной системы нет разумной жизни, стало возможным обнаруживать сигналы с гораздо большего расстояния. Уравнение Дрейка стало способом оценить количество цивилизаций в галактике, которые могли бы посылать радиосигналы, которые мы могли бы обнаружить.

Здесь, в верхней части черновика статьи начала 1960-х годов, Карл Саган представляет и интерпретирует уравнение Дрейка уравнение для оценки числа внеземных цивилизаций, которые могли бы связаться с нами. В этом конкретном эссе он исследует вероятность физического контакта, то есть посещения земли внеземными цивилизациями.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Проект прямого контакта Между Галактическими Цивилизациями посредством Релятивистского Межзвездного Космического полета. 1960-1962 год

Цель уравнения Дрейка определить параметры для определения возможного числа цивилизаций в нашей галактике, с которыми мы могли бы общаться. Каждая из переменных после знака равенства умножается, чтобы получить результат.

• R-скорость звездообразования;
• fp-доля тех звезд, у которых есть планеты, ne-среднее число планет, которые теоретически могли бы поддерживать жизнь;
• f будет долей планет, которые могли бы поддерживать жизнь, которая в какой-то момент действительно поддерживает жизнь;
• fi-доля тех планет, которые на самом деле развивают разумную жизнь;
• fc-доля цивилизаций, которые разрабатывают технологию, которая высвобождает обнаружимые признаки их существования в космос;
• L-оценка продолжительности времени, в течение которого такие цивилизации будут существовать.

Все вместе уравнение Дрейка выглядит так: N = R* fp ne fl fi fc L.

В целом, Саган и Дрейк были взволнованы возможностью контакта с разумной жизнью во Вселенной из-за их собственных представлений о прогрессивной ценности технологий и науки. Эти цивилизации, которые, возможно, могли бы существовать дольше, чем наша, по их мнению, скорее всего, преодолели бы такие мелочи, как война, насилие и завоевания.

Не пропустите: Стоит ли искать инопланетную жизнь?

Межзвездные памятники

На заре 20-го века многие искали сигналы с Марса в узорах света. Появление радио значительно расширило этот поиск за пределы нашей солнечной системы. Хотя ученым еще предстоит найти сигналы из другого мира, они не прекращают поиски. На самом деле мы взяли на себя смелость первыми обратиться к другим мирам и попытались составить буквально универсальные послания на века.

Многие люди сыграли важную роль в разработке, разработке и производстве золотой пластинки «Вояджеров».

Таким образом, наши долгоживущие памятники могут быть не только технологическими реликвиями, которые демонстрируют активный интеллект, но и превосходить естественный интеллект человека; а именно, они могут быть представлены оборудованием с искусственным интеллектом (ИИ). Но это уже совсем другая история.

В NASA опубликовали звучание чёрной дыры в созвездии Персей

Космос тихое место. Отсутствие кислорода не позволяет звуковым волнам распространяться, так как большая часть космического пространства это вакуум, в котором нет среды способной передавать звук. И все же многочисленные утверждения о том, что во Вселенной вообще нет звука не совсем верные. На самом деле скопления галактик содержат большое количество газа, который обеспечивает условия для распространения звуковых волн. Недавно исследователи из NASA представили изумленной публике запись, на которой черная дыра в созвездии Персей испускает пугающий звук. Совместно с командой из Массачусетского технологического института, исследователям удалось провести преобразование излучения рентгеновского эха в слышимые звуковые волны.

Сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Персей, расположенного на расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли, излучает волны давления, которые можно преобразовать в звук.

Как звучат черные дыры

Если вы вдруг окажетесь в открытом космическом пространстве, то как гласит слоган фильма «Чужой», ваш крик не услышит никто.Космический вакуум не позволяет звуковым волнам распространяться. Но стоит оказаться недалеко от скоплений галактик, окруженных газопылевыми облаками, кое-что услышать все-таки можно.

Напомним, что согласно Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, черные дыры это объекты с гравитации такой силы, что ничто, даже свет, не говоря уже о звуке, не может вырваться наружу. Парадоксально, но именно черные дыры могут быть самыми яркими объектами во Вселенной.

Перед вами черная дыра М87. Снимок получен в 2019 году

Сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Персей ассоциируется со звуком начиная с 2003 года. Волны давления, испускаемые этим космическим объектом, создают рябь горячего газа в скоплениях галактик. Эту рябь, как оказалось, можно преобразовать в ноты.

Ранее мы рассказывали про странные столкновения нескольких черных дыр и гравитационных волнах.

Недавно астрономам удалось преобразовать данные в звук с помощью рентгеновской обсерватории NASA «Чандра». Звук типичного рентгеновского эха черной дыры, который мы слышим на записи ниже это нота, расслышать которую человек не способен, поэтому при обработке данных ее пришлось многократно усилить.

По сути, «музыка» черной дыры это перевод астрономических данных, увеличенный на 57 или 58 октав выше их истинной высоты, объясняют астрономы.

В ходе необычной и творческой работы звуковые волны были извлечены в радиальных направлениях, то есть наружу от центра сверхмассивной черной дыры. Затем сигналы были повторно синтезированы в диапазоне человеческого слуха.

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

Космическая музыка

Но если вас удивляют «звуки космоса», напомним, что черная дыра в созвездии Персей не единственный объект, который можно послушать. Большая часть космической музыки собрана приборами различных космических аппаратов от зонда Juno, наблюдающего сигналы плазменных волн, исходящие из ионосферы Юпитера, до обнаружения аппаратом Кассини радиоизлучений Сатурна.

Чтобы услышать космического монстра, ученым пришлось многократно усилить преобразованный звук

Гравитационные волны еще один пример. Они буквально растягивают и сжимают пространство, а рентгеновский, оптический и инфракрасный свет позволяет превратить рябь пространства-времени в музыкальные произведения. И если добавить к ним аранжировку, представить положение и яркость источников света в Млечном Пути совсем несложно.

А вы знали, что черная дыра под неофициальным названием "Единорог" расположилась всего в 1500 световых годах от Земли? О том, почему во Вселенной существует много маленьких черных дыр можно прочитать здесь.

Более того, композиторы занимаются этим уже почти 70 лет. Музыка, как и космос, постоянно развивается по мере того, как новые технологии стремятся улучшить наши слуховые познания Вселенной.

Столкновение двух черных дыр порождает гравитационные волны

При этом звук это всего лишь набор волн давления, частоты которых вызывают отклик в нашем мозге. И хотя звук не может распространяться в космическом вакууме, другие виды волн например, электромагнитные и гравитационные могут. Именно ими руководствуются исследователи при создании музыкальных космических произведений.

Кстати, ранее мой коллега Рамис Гениев рассказывал о новой посылке для инопланетян с человеческой музыкой, рекомендую к прочтению.

Небесные заклинания

В поисках вдохновения астрономы также всматриваются в центр Млечного Пути, который находится далеко от нашей планеты. Переводя изначально цифровые данные (в виде единиц и нулей), полученные космическими телескопами в изображения, ученые создают визуальные снимки, которые в противном случае были бы невидимы для нас.

То же самое происходит и с обработкой звука: звезды и другие небесные объекты преобразуются в отдельные ноты, в то время как протяженные облака газа и пыли создают развивающийся гул.

Звук играет важнейшую роль в нашем понимании окружающего мира и Вселенной и с этим невозможно не согласиться, полагают ученые.

Обложка альбома Celestial Incantations

Ранее исследователи опубликовали музыкальный альбом под названием «Небесные заклинания» (Celestial Incantations), который включает в себя «звуки» изнутри и за пределами Солнечной системы. Так, можно услышать излучение галактического пульсара и слияние двух черных дыр.

Чириканье черных дыр, первая акустическая запись атмосферы Марса, и звуки Солнечной системы можно здесь.

Теперь у нас есть возможность послушать преобразованные звуки, которые исходят от черной дыры и других космических объектов

Альбом представляет собой совместную работу ученых, музыкантов и художников и призывает задуматься о бесконечно расширяющейся Вселенной и мирах, что ее заполняют. По мнению создателей Celestial Incantations искусство играет важную роль в развитии науки и делает космос для обитателей Земли ближе.

Название нашей галактики восходит к древнеримскому via lactea, что в переводе означает молочная дорога. Дело в том, что звездные скопления, за которыми наблюдали наши далекие предки, приводили их в замешательство. И чтобы хоть как-то понять причины, по которым ночное небо усеяно яркими огнями, люди наделяли звезды и туманности божественной силой и происхождением. Так, согласно греческому мифу, Зевс привел домой своего сына Геракла, чтобы Гера покормила его грудью, пока спала. Но Гера не любила полубога и проснувшись оттолкнула его от себя, отчего несколько капель молока пролились в ночное небо. В других культурах наблюдаемая с Земли звездная тропа называлась иначе и лишь со временем (и развитием технологий) человечество узнало что представляет собой Млечный Путь. И так как мы видим галактику исключительно сбоку, узнать что происходит на ее другой стороне едва ли возможно. Для этого необходимо создать подробную карту расположения звезд Млечного Пути. Но ученым это, на удивление, удалось.

Звездные скопления Млечного Пути

Как и другие галактики на просторах Вселенной, Млечный Путь представляет собой крупную систему из нескольких сотен миллиардов звезд, одна из которых наше Солнце. При этом у астрономов по-прежнему нет полного понимания его природы, в отличие от других внешних звездных систем. Ситуацию усложняет толстый слой межзвездной пыли, который закрывает большую часть Галактики от наблюдения оптическими телескопами. По этой причине определить ее крупномасштабную структуру можно только с помощью радио и инфракрасных телескопов.

Согласно имеющимся данным, большинство звезд Млечного Пути одиночные светила как наше Солнце. Следом идут двойные звезды и их скопления, в каждом из которых содержится от десятков до тысяч ярких небесных тел. Эти объекты отличаются друг от друга по возрасту, размерам и количеству в каждом отдельном скоплении.

Количество звезд в одном только Млечном Пути поражает воображение

Напомним, что самыми большими и массивными звездными скоплениями являются шаровые скопления (названные так из-за своей округлой формы). По оценкам астрономов наша Галактика содержит более 150 таких скоплений, однако их точное количество по-прежнему неизвестно. При этом именно эти скопления образуют сферический ореол вокруг Млечного Пути.

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

Их отличительной чертой является возраст, определить который можно путем сравнения звездного населения шаровых скоплений с моделями звездной эволюции. Так, возраст самых первых звезд нашей Галактики колеблется от 11 до 13 миллиардов лет. Напомним также, что шаровые скопления чрезвычайно яркие объекты, средняя светимость которых эквивалентна примерно 25 000 Солнц, а самые светящиеся как минимум в 50 раз ярче.

Млечный Путь со стороны

Для стороннего наблюдателя наша Галактика выглядит как огромный тонкий диск такую форму Млечный Путь обрел из-за вращения. И если бы не сила гравитации, то каждое небесное тело в галактике отправилось бы в открытый космос, блуждая по просторам бескрайней Вселенной. Но так как наш обзор ограничен, количество наблюдаемых звезд не сильно превышает 6000.

По своим размерам Млечный Путь сильно уступает другим галактикам (Радиус звёздного диска Млечного Пути и радиус Галактики составляют 16 килопарсек)

На первый взгляд кажется что это много, но на самом деле эти шесть тысяч небесных светил лишь малая часть нашей Галактики. Так, на каждую видимую звезду приходится более 20 миллионов невидимых, а большинство звезд либо слишком тусклые, либо находятся слишком далеко или же скрываются за облаками космической пыли.

Больше по теме: От облаков до компьютерной симуляции: как рождаются звезды?

Но можно ли в таком случае узнать как выглядит Млечный Путь со стороны? Некоторые исследователи считают, что для этого необходимо установить точное положение звезд и затем нанести их на трехмерную карту.

Чтобы сделать это, можно воспользоваться известной астрономической техникой, изобретенной почти 180 лет назад. Так называемый «звездный параллакс» был изобретен в 1838 году немецким астрономом Фридрихом Бесселем (для измерения расстояния до звезды в созвездии Лебедя).

Основы этого метода довольно просты: сначала необходимо поднести указательный палец к лицу и закрыть один глаз. Затем открыть его и закрыть другой, удерживая палец на расстоянии. Очевидное изменение положения пальца, когда вы смотрите на него правым и левым глазом, зависит от того, насколько далеко он находится от вашего лица. Главное условие владение навыками тригонометрии и наличие самого обыкновенного оптического телескопа. И вуаля Вселенная перед вами (почти как на ладони).

По ту сторону Галактики

Вспомнив нехитрый метод звездного параллакса, исследователи из Института радиоастрономии имени Макса Планка и Смитсоновского центра астрофизики решили выяснить как выглядит скрытая от нас часть Млечного Пути. В анализе, опубликованном в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономы измерили расстояние до группы звезд на другой стороне Галактики на расстоянии 66 000 световых лет от Земли (что почти вдвое превышает предыдущий рекорд в 36 000 световых лет, достичь которого удалось в 2013 году).

Полностью разглядеть Млечный Путь с Земли невозможно.

Измерить расстояние удалось с помощью радиоинтерферометра VLBA (Very Long Baseline Array) антенной решетки со сверхдлинными базами, который состоит из десяти радиотелескопов, контролируемых удаленно. Сооружение этого астрономического инструмента началось в 1986 и завершилось в 1993. Стоимость проекта составила 85 млн долларов. Строительство VLBA позволило астрономам обнаруживать сдвиги в положении звезд.

Это интересно: Астрономы определили лучшее место и время для жизни в Млечном Пути

Так, с помощью VLBA в 2014 и 2015 годах ученым удалось обнаружить свет из области космоса, где рождаются новые звезды, даже несмотря на облака газа и пыли, блокирующие большую часть исходящего излучения. И так как прогресс не стоит на месте, VLBA позволяет исследователям точно измерять расстояние от Земли до далеких звезд и внимательно наблюдать за спиральными рукавами Галактики и их формы.

Это означает, что с помощью VLBA мы можем нанести на карту всю Галактику. Мы полагаем, что на ее создание уйдет не менее десяти лет, сообщают авторы нового анализа.

С помощью мощных астрономических инструментов мы способны изучить наблюдаемую Вселенную

Ну а пока ученые будут заняты наблюдениями и сбором данных, нам с вами придется затаить дыхание размышляя о том, какие светила и их скопления находятся на той стороне Млечного Пути. Ну а пока исследователи изучают скрытую часть Галактики, их коллеги уже создали самую настоящую карту погибших звезд и их останков. Стоит ли говорить насколько трудно было ее создать, ведь во Вселенной ничто не стоит на месте.

Не пропустите: Когда динозавры бродили по Земле, она была на другой стороне Млечного Пути

Эти сложные астрономические модели привели к созданию карты звездного некрополя области, в которой звезды родились и погибли. И пока мы находимся в ожидании самой точной звездной карты Млечного Пути, предлагаем ознакомиться с еще одной удивительной работой картой расположения черных дыр в наблюдаемой Вселенной. Заинтригованы? Тогда вам сюда!

Столпы Творения, запечатленные космическим телескопом Джеймс Уэбб

Космический телескоп Джеймс Уэбб, преемник Хаббла, обратил свой инфракрасный взор на Столпы Творения могущественные космические колонны, окутанные звездной пылью. Впервые мир увидел эти скопления межзвездного газа и пыли весной 1995 года на изображениях, полученных Хабблом. В 2011 году их увидел космический телескоп Гершель, а в 2014 Хаббл сделал новую фотографию в более высоком разрешении. И так как человечество вступило в новую астрономическую эпоху после запуска обсерватории Джеймс Уэбб, новый снимок Столпов Творения стал настоящей сенсацией. Дело в том, что Уэбб наблюдает космос в инфракрасном диапазоне, улавливая все, что раньше было скрыто от наших глаз, включая далекие галактики и пылевые облака, так что новый снимок Столпов творения был лишь вопросом времени. На изображении видны высокие горы газа и пыли в туманности Орла, расположенной в 6500-7000 световых лет от Земли.

Космические обсерватории

За последние несколько месяцев космический телескоп Джеймс Уэбб подарил миру новый взгляд на космос и Вселенную его официальная галерея с каждым днем становится все больше и больше. Каждое новое изображение Уэбба дарит астрономам улучшенное понимание таких далеких явлений, как белые карлики и туманности.

Этот астрономический инструмент полностью оправдывает труд и вложенные в него ресурсы, включая 10 миллиардов долларов рекордную сумму для современной науки. И хотя с момента запуска прошло совсем немного времени, мы уже наблюдаем объекты, скрытые от таких предшественников Уэбба как Хаббл.

Это интересно: Сколько памяти у телескопа Джеймс Уэбб? Спойлер: меньше, чем в вашем смартфоне

Новый телескоп Джеймса Уэбба работает в инфракрасном диапазоне, который для человеческого глаза невидим.

Напомним, что космический телескоп Хаббл был запущен на околоземную орбиту в 1990 году и работает до сих пор. Чувствительность Хаббла и сделанные им изображения позволили нам увидеть объекты, расположенные на огромных расстояниях от нашей планеты и галактики.

Этот революционный инструмент также является единственным космическим телескопом, улавливающим видимый свет.Исследователи отмечают, что четкость Хаббла и Уэбба по сравнению с наземным телескопическим изображением в десять раз выше и это поистине впечатляющий результат.

Хаббл находится на очень близкой орбите вокруг Земли, а Уэбб будет на расстоянии 1,5 миллиона километров (км) во второй точке Лагранжа (L2)

Более того, в то время как Уэбб изучает Вселенную в инфракрасном диапазоне, Хаббл работает в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Еще больше радует тот факт, что Хаббл продолжит работу вплоть до 2030-х гг., а значит впереди немало революционных открытий. Еще одним важным отличием является большое зеркало Уэбба, а также расстояние от Земли, на котором вращаются оба космических телескопа.

Больше по теме: Телескоп Джеймс Уэбб сфотографировал взрыв сверхновой. Почему это важно?

Там, где рождаются звезды

Разница между обсерваториями Хаббл и Уэбб огромна. И чтобы увидеть ее астрономы сравнили два изображения знаменитых Столпов Творения на фоне туманно-голубого неба. Эти могущественные колонны находятся в созвездии Орла местом рождения новых звезд и одной из наиболее продуктивных звездных фабрик Млечного Пути.

Звездная фабрика (звездный питомник) одни из самых удивительных мест во Вселенной. Они образуются при разрушении плотных газопылевых облаков, запуская потоки звездного вещества в окружающее пространство. Как правило звездообразующие облака окружены магнитными полями.

Во Вселенной огромное количество звездных питомников. Одно из них Столпы Творения

Еще больше интересных статей о космосе и последних научных открытиях читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен там постоянно выходят статьи, которых нет на сайте!

Так как изображение Столпов творения сделано с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam), астрономы заявили, что в будущем смогут составить список звезд туманности и их типов. Дальнейшие наблюдения также приведут к лучшему пониманию того, как именно рождаются, формируются и погибают звезды. Новое изображение не только потрясающе красиво оно раскрывает никогда не наблюдаемые космические процессы.

Самое интересное в новом изображении то, что оно на самом деле показывает нам процесс звездообразования, рассказал Space.com Антон Кукемур, астроном-исследователь из STScI.

Чтобы увидеть разницу между снимками Хаббла и Уэбба, исследователи из NASA опубликовали сравнение двух изображений Столпов Творения непроницаемых, угрожающе темных образований, поднимающихся из туманности Орла.

Вам будет интересно: Хаббл сфотографировал звезду возрастом почти 13 миллиардов лет

Столпы Творения сравнение

Величественные космические колонны скрывают в себе много нового, а астрономы собирали это изображение из необработанных данных, полученных с помощью новейшей камеры телескопа Джеймс Уэбб NIRCam. По мнению исследователей, текстура, уровень детализации и количество научной информации в фотографиях Уэбба поражают самых искушенных из них.

Мы поражены тем, как Уэбб увидел пыль и газ, которые на снимках Хаббла были абсолютно темными, говорится на сайте американского космического агенства NASA.

Столпы Творения в объективе Хаббла

На изображениях сделанных космическим телескопом Хаббл не видно никаких деталей. Однако теперь, впервые в истории, астрономы заглянули в самое сердце этой области, увидев звезды, формирующиеся внутри пыльных колонн. К слову, мы не так много знаем о них и мощных магнитных полях, удерживающих это космическое формирование.

Не пропустите: Знакомьтесь новые телескопы, которые навсегда изменят астрономию

Как сообщают эксперты NASA, на изображении выше Столпы Творения напоминают скалы, но это внешнее сходство. На самом деле эти величественные колонны сформированы из холодного межзвездного газа и пыли, которые выглядят полупрозрачными в инфракрасном диапазоне. На новом изображении также видны новорожденные звезды, некоторым из которых всего несколько сотен тысяч лет.

Столпы Творения в видимом свете космического телескопа Хаббл в 2014 году. Справа новое инфракрасное изображение, полученное обсерваторией Джеймс Уэбб.

Интересно, что по мнению астрономов наслаждаться этим зрелищем обитатели Вселенной, включая нас с вами, смогут всего несколько миллионов лет, когда туманность исчезнет. По мнению некоторых астрономов, это уже могло произойти из-за взрыва сверхновой, уничтожившей космическое формирование. Правда, узнать наверняка мы сможем только через тысячу лет, когда свет доберется до нашей Солнечной системы.

Ученые создают самую подробную в истории карту вещества во Вселенной. С ее помощью можно обнаружить материю, скрытую от наших глаз и инструментов

Через 400 000 лет после Большого взрыва первичная плазма зарождающейся Вселенной начала остывать, что привело к образованию первых атомов. Затем появилось реликтовое излучение тепловое излучение, равномерно заполняющее Вселенную и распространяющееся во всех направлениях. Этот космический микроволновый фон (CMB), впервые зарегистрированный в 1965 году, удалось зафиксировать с помощью современных телескопов и увидеть какой была Вселенная вскоре после своего рождения. Сегодня мощные астрономические инструменты позволяют создавать каталоги и карты, отображающие не только галактики и небесные тела, но и крупномасштабные структуры Вселенной. Считается, что они формировались миллиарды лет по мере расширения и «старения» нашего мира. Но вот что особенно интересно недавно исследователи пришли к выводу, что все вещество во Вселенной, будь то темная материя или плазма, расположено неравномерно. Если создатели новой, самой подробной карты Вселенной правы, то наши представления о космосе придется пересмотреть.

Вселенная это театр теней, а галактики его главные действующие лица.

Реликтовое излучение

После того, как ученые обнаружили реликтовое излучение, они нанесли на карту крошечные колебания температуры, оставшиеся после Большого взрыва. Пристальное внимание к СМВ объяснимо это излучение пережило большую часть истории Вселенной, сохранив отпечатки всех изменений, происходивших на протяжении 14 миллиардов лет.

За это время реликтовое излучение встречалось с галактиками и другими космическими структурами, растягивалось, сжималось и деформировалось. Отпечатки этих встреч, оставленные СМВ, многое говорят о распределении всей материи во Вселенной, что является ключом к разгадке фундаментальных космологических загадок.

Реликтовое излучение позволяет многое узнать не только об условиях, царивших в ранней Вселенной, но и о самих галактиках на ее просторах.

В отличие от стандартных оптических исследований, которые фиксируют свет, испускаемый звездами, СМВ учитывает основную массу галактик, скрытую от глаз либо в виде сгустков темной материи, либо в виде рассеянного ионизированного газа, соединяющего галактики.

Больше по теме: Почему в межзвездном пространстве не так темно, как считалось раньше?

Вселенная теней

По мере развития астрономических инструментов стало понятно, что реликтовое излучение хранит в себе намного больше информации, чем считалось раньше. Так, за последние 10 лет ученым удалось подтвердить эффект СюняеваЗельдовича, теоретезированный в 1960-е годы он позволяет понять как менялась интенсивность радиоизлучения реликтового фона на горячих электронах межзвездного и межгалактического газа.

Еще один эффект, известный как слабое гравитационное линзирование, искажает траекторию реликтового излучения, когда оно проходит вблизи массивных объектов и искажается подобно тому, как если бы на него смотрели через основание винного бокала. Если говорить совсем просто, то слабое гравитационное линзирование позволяет увидеть невидимое и отличить темную материю от обычной.

Большая часть вещества во Вселенной скрыта от наших глаз и инструментов

Еще больше интересных статей о реликтовом излучении и новейших космических телескопах читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

В совокупности эти эффекты позволили космологам составить точную карту местоположения и температуры абсолютно всей видимой материи во Вселенной (которая сохраняет характерную сигнатуру, извлекаемую из полученных изображений СМВ). И если наложить эту карту на имеющиеся изображения звезд и галактик, можно не только измерить космические расстояния, но и отследить процессы звездообразования.

В 2021 году команда ученых из Страсбургской астрономической обсерватории (Франция), применила этот подход. Изучив данные CMB, полученные с помощью Европейского космического агентства (ЕКА) и космологического телескопа Атакамы, исследователи объединили их с данными оптических телескопов, включающих почти 500 000 галактик. Поразительно, но полученный результат позволил измерить соотношение обычной и темной материи.

Вещество неравномерно распределено по Вселенной, однако раньше считалось иначе

Анализ также показал, что взрывы сверхновых звезд и аккрецирующие сверхмассивные черные дыры вытесняют газ из узлов темной материи и распределяют его (обычные телескопы не в состоянии этого обнаружить). Более того, новые данные не совпадают с предсказаниями большинства космологических моделей, а значит ответить на целый ряд фундаментальных вопросов космологии с их помощью невозможно.

Кстати, после Большого взрыва во Вселенной происходила масса необычных и странных процессов. О том, каких именно, можно прочитать здесь, рекомендуем!

Самая подробная карта Вселенной

Учитывая данные, полученные за последние 10 лет с помощью новейших астрономических инструментов ученые пришли к выводу, что вещество во Вселенной распределено не равномерно что не соответствует общепринятой космологической теории. Подробная карта скоро будет представлена широкой общественности и, как полагают астрономы, поможет понять целый ряд существующих противоречий. Все это означает, что наше понимание устройства Вселенной ошибочно (по крайней мере частично).

В исследовании принимают участие более 150 ученых, в том числе из Чикагского университета и Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми. Цель проекта определить и понять силы, ответственные за эволюцию Вселенной. Исследователи полагают, что если материя не распределена по Вселенной «комками», то в существующей сегодня модели не хватает чего-то действительно важного.

Перед вами карта того, как темная материя распределена по Вселенной

Проведенный в ходе работы анализ (включая анализ последних данных о реликтовом излучении) позволил определить более точное местоположение материи, которая не только не распределяется равномерно и не «комкуется» но и группируется в определенных областях, объясняют астрономы.

Согласитесь, звучит революционно. Эти выводы, однако, являются предварительными и у ученых впереди много работы. Однако результаты анализа уже позволили получить крайне полезную информацию благодаря наблюдениям и современным астрономическим инструментам. Посмотреть как выглядит общепринятая модель Вселенной можно здесь.

Ранее ученые опубликовали первую карту наблюдаемой Вселенной в рентгеновском излучении, подробнее мы рассказывали в этой статье.

Новая эра космологии

Исследователи, принимающие участие в создании самой масштабной карты Вселенной за всю историю наблюдений только начинают осознавать истинные возможности проделанной работы: «Это сенсационное улучшение космологической модели по сравнению со всеми созданными ранее. В это трудно поверить, но мы, возможно, находимся на перепутье… новой модели Вселенной», сообщают авторы научной работы.

Подробная карта всей видимой материи во Вселенной

Так как в основе стандартной модели космологии лежит реликтовое излучение, новые данные могут оказаться революционными. Отметим также, что в работе ученые объединили данные двух крупнейших исследований Вселенной, проведенных с помощью Dark Energy Survey и South Pole Telescope.

Пять-10 лет назад люди думали, что с космологией покончено. Но это меняется и мы, судя по всему, вступаем в новую эру космологических исследований, утверждают космологи.

Вселенная и ее мощь поражают воображение

Кстати, ранее астрономы составили подробную карту одной из границ Солнечной системы. Заинтригованы? Вам сюда!

Если результаты будущих исследований подтвердят озвученые выводы, то наша Вселенная на самом деле не является одинаковой для наблюдателя во всех направлениях. И хотя звучит заманчиво, говорить об окончательных выводах преждевременно. И тем не менее только представьте возможно в самом ближайшем будущем мы наконец докажем существование темной материи. А это настоящий прорыв.

Когда объект, такой как звезда, попадает в черную дыру, он подвергается процессу, называемому «вырыванию приливов». Это означает, что гравитационное притяжение черной дыры разрывает звезду на атомы, прежде чем они достигнут горизонта событий.

Мы это то, что мы едим новое исследование показывает, что данное правило распространяется и на черные дыры. Эти загадочные объекты скрывают множество тайн и собирают вокруг себя множество теорий. Даже то, как они кушают до конца неизвестно. Когда сверхмассивные черные дыры в центрах галактик откачивают газ из своего окружения, перегретый газ излучает на длинах волн в диапазоне от рентгеновского излучения до радио. Такой процесс поглощения принято называть аккрецией, пожирая ближайшую материю для наращивания массы в этом черные дыры мастера. Таким образом недавнее исследование показывает влияние поглощаемых газов на аккреционный диск.

Чем питаются Черные Дыры?

Черные дыры это объекты во Вселенной, которые славятся своей огромной массой и сильным гравитационным полем. Однако, как и любые другие объекты, они нуждаются в источнике питания. Но что же именно питает черные дыры и как они удовлетворяют свою потребность в энергии?

Существуют доказательства того, что в центре каждой галактики находится супермассивная черная дыра.

Может быть интересно обладают ли черные дыры квантовыми свойствами.

Черные дыры могут питаться различными веществами, но наиболее распространенным источником питания для черных дыр является газ и пыль, которые находятся вблизи диска аккреции. Это такая область, где газ и пыль вращаются вокруг черной дыры в результате ее сильного гравитационного поля. Диск аккреции может быть очень горячим и светящимся, именно благодаря ему черная дыра становится видимой для нас.

Когда газ и пыль в диске аккреции приближаются к черной дыре, они начинают быстро вращаться и нагреваться до очень высоких температур. В результате процесса аккреции возникает огромное количество энергии, которая выделяется в виде яркого света и рентгеновского излучения. Черные дыры, питающиеся газом и пылью, называются активными галактическими ядрами и могут иметь очень яркое излучение.

Однако не все черные дыры питаются газом и пылью. Существуют черные дыры, которые находятся в состоянии покоя и не поглощают ничего. Такие черные дыры называются неактивными или голодными. Кроме того, некоторые из них могут питаться звездами, которые приближаются к ним на расстояние, достаточное для того, чтобы их гравитация стала сильнее, чем у звезды. В этом случае звезда начинает разрушаться под воздействием сил гравитации и поглощается.

Как состав газа влияет на свойства черной дыры

Ученые решили рассмотреть вопрос изменения состава газа, начав с простой модели, которая помогла оценить эффекты изменения от чистого водорода к чистому гелию. Для этого команда использовала данные телескопа Event Horizon, сфокусировавшись на двух галактиках в качестве эталонов. Они корректировали параметры модели до тех пор, пока смоделированный поток не стал соответствовать наблюдаемому.

Черные дыры могут служить «машинами времени» в теории относительности Эйнштейна, где они могут вызывать кривизну пространства-времени, позволяя путешествовать во времени в будущее. Однако, это остается объектом дебатов и не было доказано экспериментально.

Читайте также: Космическая музыка как звучат черные дыры.

Результаты расчетов показали, что с увеличением количества гелия электроны должны иметь более высокую температуру, плазма должна быть менее плотной, а магнитное поле должно быть слабее, чтобы получить тот же поток излучения. Другими словами, изменение состава газа приводит к изменению других физических свойств системы, чтобы сохранить количество излучения. Эти изменения могут повлиять на другие наблюдаемые свойства, такие как поляризация или ориентация излучаемых световых волн.

Поляризация это процесс, когда электромагнитные волны колеблются в определенной плоскости, в отличие от случайного колебания в разных направлениях. В контексте света, поляризация означает разделение световых волн на определенные направления колебаний, что приводит к изменению их характеристик. Поляризация может происходить как естественным образом (например, при распространении света в воздухе), так и быть искусственно созданной (например, при использовании поляризационных фильтров). Этот эффект имеет много применений в нашей жизни, включая создание трехмерных изображений в кино и телевидении, улучшение качества связи в беспроводных сетях и многие другие технологии.

Варианты аккреции и их влияние на внешний вид

Чтобы исследовать изменения поляризации и других наблюдаемых свойств, ученые использовали результаты этих простых систем для обоснования более сложных моделей движения частиц на высоких скоростях и создания смоделированных изображений. Ученые рассмотрели два крайних случая один, в котором газ, окружающий сверхмассивную черную дыру, представляет собой чистый водород, и другой, в котором это чистый гелий. Команда также исследовала две предложенные модели того, как происходит аккреция газа одна, в которой вещество образует аккреционный диск, который постоянно подает вещество в черную дыру, и другая, в которой вещество подается случайными всплесками.

Если вы приблизитесь к черной дыре, то гравитационное поле будет настолько сильным, что вы начнете растягиваться вдоль направления, связанного с черной дырой, в явлении, называемом «спагеттификацией».

А чтобы черная дыра не добралась до вас обязательно подписывайтесь на наш Telegram и Дзен, ведь мы публикуем только актуальные новости из мира науки!

Авторы обнаружили, что состав газа влияет на наблюдаемую нами поляризацию, причем модель, основанная только на гелии, имеет более упорядоченный характер поляризации. Кроме того, изменение как состава газа, так и метода аккреции (стационарный или случайный) приводит к сложным результатам, включая изменение того, где в диске генерируется излучение. Эти результаты показывают, что присутствие гелия может влиять на электромагнитное излучение, испускаемое черной дырой, предполагая, что будущие модели должны рассматривать состав аккрецированного газа как важную переменную.

Вселенная родилась в результате Большого взрыва. Но что было до него? Изображение: techquila.co.in

Ведущая космологическая модель гласит, что Вселенная родилась около 13,7 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. Вот только каким он был на самом деле? Невероятно огромным или крошечным? Оглушительно громким или окутанным тишиной? И главное где именно он произошел, если вокруг вообще ничего не было? Вопросов настолько много, что некоторые исследователи полагают, что взрыв мог повторяться несколько раз, а значит неверно даже название. Получается довольно странная картина о Большом взрыве знают все, но никто не может с уверенностью сказать, на что было он был похож. В конечном итоге, чтобы говорить о начале времен нужно подобрать не только правильные слова, но и правильную физику. Так, открытия последних лет позволили нам сформировать более-менее ясное представление о Вселенной, однако пытаясь заглянуть все дальше в прошлое, мы все чаще переходим к физике элементарных частиц. Это означает, что чтобы узнать больше о космическом детстве и о таинственном Большом взрыве, физики должны использовать концепции физики высоких энергий, выходящие за рамки экспериментальных результатов.

Что было в начале?

Стремление понять происхождение Вселенной перешло от мифов и легенд к количественным выводам современной космологии, основанной на общей теории относительности и ее значения для понимания структуры космоса. Такие ключевые открытия, как расширение Вселенной (о чем мы узнали благодаря наблюдениям американского астронома Эдвина Хаббла) и успешное построение теории Большого взрыва, легли в основу нашего понимания космоса. Но несмотря на значительный прогресс, самые ранние моменты и фундаментальная причина возникновения Вселенной по-прежнему окутаны тайной.

При этом вопрос «что было до Большого взрыва» возникает всегда, стоит кому-то задуматься о происхождении Вселенной. Ведь если никакого «до» не было, то что же послужило причиной? Поразительно, но всего несколько столетий назад ответ был прост: некое вечное божество привело все в движение. Даже сэр Исаак Ньютон верил, что Бог создал Вселенную около 6000 лет назад.

Большой взрыв стал началом всего. Но было ли что-то до него?
Изображение: squarespace-cdn.com

Читайте также: Ученые полагают, что Больших взрыва было два

Все изменилось с открытием космического расширения, когда бельгийский космолог (а также священник-иезуит) Жорж Леметр понял, что у Вселенной должно было быть начало. Правда, эта идея мало кому понравилась, а в начале 1960-х годов теория стационарного состояния Фреда Хойла была довольно популярна как среди ученых-иконоборцев, так и среди непрофессионалов.

Теория стационарной Вселенной

Хойл и его коллеги признавали расширение Вселенной, но не верили в Большой взрыв, полагая что медленное, непрерывное образование новой материи может поддерживать среднюю плотность и общие свойства Вселенной постоянными с течением времени.

Согласно стационарной модели, материя непрерывно образуется по мере расширения Вселенной, однако со временем теория Хойла была вытеснена идеей Большого взрыва, которая гласит, что плотность материи во Вселенной падает по мере удаления галактик друг от друга. Окончательный отказ научного сообщества от идеи Хойла состоялся в 1964 году после открытия космического микроволнового фонового излучения (реликтового излучения).

Стационарной модель Вселенной разработана в 1948 году Фредом Хойлом, Томасом Голдом, Германном Бонди и другими в качестве альтернативы теории Большого взрыва. Согласно этой модели, по мере расширения Вселенной между разлетающимися галактиками постоянно создается новая материя. Изображение: cdn.britannica.com

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram так вы точно не пропустите ничего интересного!

С тех пор количество подтверждающих доказательств происхождения нашей Вселенной от Большого взрыва достигло такой степени, что сомнений практически не осталось. Правда, вопрос о том, что было до него по-прежнему не имеет ответа, а многие ученые предпочитают не замечать этот вопрос, поскольку он ответ на него, кажется, мы так никогда и не узнаем.

Начало времен

Отметим, что когда астрономы говорят о Большом взрыве, они обычно имеют в виду не самое начало Вселенной (нулевой момент времени), а невероятно горячее и компактное состояние Вселенной в первые пару минут ее существования. В какой-то степени это объясняется тем, что никто не имеет ни малейшего представления об истинной природе времени, не говоря уже о его начале.

Британский физик Джулиан Барбур, например, утверждал, что времени вообще не существует, кроме как в виде иллюзии в нашем сознании. Согласно другим (в том числе Стивену Хокингу), время возникло вместе со Вселенной, что делает бессмысленным само понятие «до». Спрашивать, что было до Большого взрыва, все равно что спрашивать, что находится к северу от Северного полюса или какое расстояние меньше нуля.

Вероятно мы так и не узнаем что было до Большого взрыва. Изображение: static.scientificamerican.com

С другой стороны, мы просто не знаем, существовало ли время до Большого взрыва или нет. Согласно некогда популярной идее о циклической Вселенной, текущее расширение пространства может однажды превратиться в сжатие Большой хлопок, способный перерасти в новый Большой взрыв и положить начало следующему циклу вечной последовательности.

Это интересно: Ученые создают самую подробную карту вещества во Вселенной. Почему это важно?

Безусловно, это всего лишь одна из многих гипотез, согласно которым наша Вселенная не уникальна, а, так или иначе, является частью, возможно, бесконечной мультивселенной. Но если мультивселенная также бесконечна во времени, то мы возвращаемся к идее о том, что все существовало вечно, а значит вопрос о том, что было до Большого взрыва попросту теряет смысл.

Возможно, вопрос о том, что было до Большого взрыва не имеет смысла. Изображение: d.newsweek.com

Наконец, южноафриканский физик Нил Турок считает, что Большой взрыв породил не только нашу Вселенную, но и Антивселенную, состоящую из антивещества и движущуюся назад во времени. Опять же, интригующая идея, но и нет никаких шансов на подтверждение (или опровержение!) с помощью наблюдений.

Вам будет интересно: Все везде и сразу с точки зрения науки: какой может быть мультивселенная?

В конечном итоге, мы, кажется, должны признать, что ничего не знаем об истинном начале Вселенной. И даже если склоняемся к идее вечной мультивселенной, у которой вообще нет реального начала, мы не знаем, почему существует нечто (или, более того, почему существует все), а не ничто.

В космосе темно. Однако астрономы не могут понять почему на протяжении нескольких столетий. Изображение: miro.medium.com

Несмотря на то, что космос заполнен звездами, сам по себе он темный. Но почему? Этот казалось бы простой вопрос на деле настолько сложный, что даже получил специальное название парадокс Ольберса. Судите сами по оценкам астрономов, в наблюдаемой Вселенной насчитывается около 200 миллиардов триллионов звезд. Многие из них такие же яркие, как наше Солнце, но еще больше звезд сияют намного ярче. Так почему же, в таком случае, космос не наполнен ослепительным светом? Астрономы справедливо полагают, что ответ может заключаться в расстоянии многие наблюдаемые нами звезды находятся очень далеко от Земли. А чем дальше находится звезда, тем менее яркой она выглядит. Но это лишь часть головоломки, различные решения которой предлагались на протяжении веков. Теперь же, с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, исследователи предлагают новое решение знаменитого парадокса.

Парадокс Ольберса

Парадокс Ольберса назван в честь Генриха Вильгельма Ольберса, немецкого астронома, который популяризировал его в 19 веке. На самом деле этот парадокс впервые обсуждался более ранними мыслителями, включая Томаса Диггеса, Иоганна Кеплера, Эдмонда Галлея и Жана-Филиппа де Шез. Все они задавались вопросом о том, почему ночное небо не такое яркое, как дневное, учитывая предположение, что Вселенная бесконечна и полна звезд.

Чтобы понять парадокс Ольберса, давайте представим простую аналогию. Предположим, вы находитесь в закрытой комнате без окон и дверей, а в руке у вас электрическая лампочка. Если включить ее, то в комнате станет светло. Теперь предположим, что в другой руке у вас есть еще одна лампочка, которую вы тоже включаете из-за чего в комнате станет еще светлее, так как источников света стало больше.

Если в космосе полно звезд, то почему он темный? Изображение: www.syfy.com

Выходит, если добавлять в комнату все больше и больше лампочек, то в конечном итоге в ней станет так светло, что разглядеть хоть что-нибудь будет затруднительно. Так происходит потому, что свет от всех лампочек заполняет каждый уголок комнаты, а значит места для темноты в ней попросту больше нет.

Обязательно подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Теперь давайте применим эту аналогию к ночному небу. Если Вселенная бесконечна и полна звезд, то во всех направлениях должно быть по звезде, независимо от того, как далеко они находятся. Свет от этих звезд в конце концов должен дойти до нас, даже если на это потребуется очень много времени. Ночное небо должно быть таким же ярким, как и дневное, или даже ярче. Но почему в реальности все не так?

В поисках ответа

Ответ может показаться очевидным: звезды находятся слишком далеко, а еще они слишком тусклые, чтобы наблюдать их невооруженным взглядом. Вот только это неудовлетворительное объяснение даже если звезды находятся очень далеко, а свет от них очень тусклый, их количество должно компенсировать и расстояние и яркость.

Ответ на вопрос о том, почему в космосе темно, по-прежнему неизвестен. Изображение: mediaproxy.salon.com

Например, если посмотреть на далекий горный хребет, то разглядеть на нем каждое отдельное дерево или скалу не получится, однако их форму и цвет мы увидим. Точно так же, глядя на далекую галактику, увидеть каждую звезду и планету будет невозможно, в отличие от формы галактики и ее цвета.

Читайте также: Почему в открытом космосе не так темно, как мы думаем?

Следовательно, если на небе достаточно звезд во всех направлениях, их совокупный свет должен сделать ночное небо ярким. Но в реальности этой яркости вновь недостаточно. Даже если предположить, что Вселенная однородна и статична, нам понадобится около 10 Солнц в каждом направлении, чтобы получить «желаемый» результат.

Более того, Вселенная неоднородна в ней есть области с различной плотностью и температурой. Часть света, исходящего от звезд, может быть заблокирована или рассеяна пылью, газом и другими объектами в космосе. К тому же, Вселенная не статична. Напротив, она динамична и развивается.
Это означает, что звезды не вечны, а некоторые из них, давно исчезли, уменьшив свой вклад в яркость ночного неба.

Вселенная расширяется с ускорением. Изображение: content.api.news

Как видите, могут существовать и другие факторы или явления, которые влияют на внешний вид ночного неба, а парадокс Ольберса не просто курьез или загадка. На самом деле это окно в природу Вселенной и ее историю, который бросает всему, что мы знаем о космосе.

Вам будет интересно: Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?

«Новые горизонты»

Четыре года назад астрономы получили потрясающее представление о новом типе научных исследований, которые они могут выполнять: они, наконец, смогут определять наличие (или отсутствие) космического оптического фона суммы излучения в оптических длинах волн, исходящего от объектов, расположенных за пределами Млечного Пути за всю историю Вселенной.

В 2022 году астрофизики из Рочестерского технологического института проанализировала сотни изображений фонового света, сделанных устройством дальней разведки (LORRI) космического зонда «Новые горизонты» (New Horizons). Результаты, опубликованные в журнале The Astrophysical Journal подтвердили, что космический аппарат наблюдает гораздо больше света, чем должен.

Космический аппарат NASA «Новые горизонты» изучает яркость Вселенной. Изображение: media-ecn.s3.amazonaws.com

Интересно и то, что к похожим результатам ранее пришла другая группа ученых из различных исследовательских институтов и обсерваторий. Они также использовали данные прибора LORRI, но ориентировались на единичные снимки. В сумме эти результаты означают, что во Вселенной должны существовать неизвестные нам источники излучения, а космос за пределами Млечного Пути намного ярче, чем считалось.

Не пропустите: New Horizons получил новые данные о формировании планет

Сколько света во Вселенной и как это узнать?

Итак, если сумма всего этого света, то есть космического оптического фона, соответствует свету, который, по прогнозам, должен исходить от галактик и их черных дыр, то мы можем подтвердить современную картину Вселенной. Однако, если это не так и дальний космос не совсем темный, то во Вселенной есть что-то, о чем мы понятия не имеем.

Ситуация, однако, стала еще запутаннее, после публикации результатов нового исследования, ознакомиться с которыми можно на сервере препринтов ArXiv (это означает, что работа не прошла экспертное рецензирование). Новое открытие опровергает результаты предыдущих исследований, в которых предполагалось, что поверх света известных галактик существует «космический оптический фон».

Самый глубокий снимок галактик на ночном небе, сделанный NASA с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Изображение: bigthink.com

Вам будет интересно: Сколько материи во Вселенной на самом деле?

Теоретически, единственным «космическим оптическим фоном», который должен присутствовать во Вселенной, является свет, излучаемый звездами, который должен быть ограничен галактиками и более крупными скоплениями материи, плюс немного дополнительного отраженного света изнутри тех же структур. Но с Земли и даже из космоса в пределах нашей Солнечной системы мы не можем провести эти измерения там слишком много «рассеянного света» от нашей звезды, отражающегося от крошечных частиц в межпланетном пространстве, чтобы обнаружить истинную темноту.

В пространстве между этими галактиками существует множество неразличимых слабых галактик, которые вносят свой вклад в космический оптический фон. Количественная оценка этого фона на всех длинах волн является жизненно важной задачей для обеспечения того, чтобы наша космологическая модель точно отражала реальность, отмечают астрономы.

Ученые уже провели экстраординарную перепись тусклых галактик на самых разных расстояниях, используя мощные методы глубокого обзора с высоким разрешением с помощью таких обсерваторий, как телескоп Джеймса Уэбба и Хаббл, а также используя методы широкого обзора с более низким разрешением в таких телескопах, как Sloan Digital Sky Survey, Gaia и Euclid. Но у всех этих телескопов есть существенный недостаток: они расположены недостаточно далеко от Солнца.

Откуда во Вселенной берется свет? Изображение: i.gzn.jp/img

В результате существует риск того, что рассеянный свет, как от Млечного Пути, так и от зодиакальной пыли, загрязняет эти обсерватории. Чтобы исследовать глубины межзвездного пространства, нам необходимо устранить эти источники, за неимением лучшего выражения, «светового загрязнения».

А вы знали, что космический телескоп Джеймс Уэбб уловил свет самых первых галактик во Вселенной? Подробности здесь, не пропустите!

Таким образом, единственный реальный вариант по мнению астрономов, это улететь очень и очень далеко, на огромные расстояния, где плотность частиц межпланетной пыли крайне мала. Выходит, хотя звезды, галактики и Млечный путь привычное зрелище на ночном небе, происходящее за его пределами загадка, а парадокс Ольберса по-прежнему не имеет решения.

Какая планета сможет стать новым домом для человечества вместо Земли?

Человечество давно задумывается о том, что будет, если Земля станет непригодной для жизни. Катастрофы космического масштаба от падения астероида до климатических изменений заставляют учёных искать план Б. Но можно ли реально переселиться на другую планету, и какие кандидаты для этого подходят лучше всего?

Марс самая реальная планета для переселения людей

Главным претендентом остаётся Марс. Он больше всех похож на Землю по длительности суток (24,6 часа) и имеет сезоны благодаря наклону оси. Но атмосфера у Марса очень разреженная, в основном углекислый газ, поэтому людям потребуется защита от радиации и холодов. Уже сегодня NASA и частные компании вроде SpaceX разрабатывают проекты по созданию марсианских баз.

Марс самый близкий и реальный вариант для первых колоний.

Европа и Энцелад спутники с океанами, где может быть жизнь

Спутники Юпитера и Сатурна Европа и Энцелад интересны из-за подлёдных океанов. Учёные считают, что там может существовать жизнь. Теоретически люди могли бы построить колонии под поверхностью льда, используя тепло от геотермальных источников. Проблема в том, что эти миры слишком далеки и требуют технологий, которых пока нет.

Энцелад (спутник Сатурна) под ледяной корой скрыт океан, выбрасывает гейзеры воды. Перспективен, но находится очень далеко.

Экзопланеты дальний, но лучший вариант

За пределами Солнечной системы найдено 5983 экзопланеты (планеты за пределами нашей системы, вращающиеся вокруг других звёзд). Некоторые из них находятся в зоне обитаемости, где вода может быть в жидком виде.

Самые обсуждаемые кандидаты Проксима b (в системе Проксимы Центавра, ближайшей к нам звезды) и несколько землеподобных планет в системе TRAPPIST-1.

Они по размеру близки к Земле и имеют подходящие условия для воды. Главный минус расстояние: даже до ближайшей Проксима b свет идёт более 4 лет, а современные корабли долетели бы туда за десятки тысяч лет. Да и Проксима Центавра звезда-вспышка, и из-за её активности атмосфера планеты могла не сохраниться.

Учёные изучают экзопланеты и возможность жизни на них.

Не забудьте подписаться на наши каналы в Telegram и Дзен там много интересного и познавательного!

Особое внимание привлекает Kepler-452b планета, открытая телескопом Кеплер. Её часто называют старшей сестрой Земли: она на 60% больше по диаметру и вращается вокруг звезды, похожей на наше Солнце. Kepler-452b расположена в зоне обитаемости, где вода может существовать в жидком виде. Но и тут главный минус расстояние: до неё около 1400 световых лет, поэтому полёт туда современными технологиями невозможен.

Все остальные кандидаты либо слишком враждебны (например, Венера), либо слишком далеки от условий для жизни.

На сегодня ни одна планета не готова заменить Землю. Марс наиболее реалистичный кандидат для первых колоний, но он далёк от идеала. Более перспективные варианты экзопланеты, но до них пока невозможно добраться. Поэтому лучший план Б для человечества заботиться о нашей планете, ведь второго такого дома у нас пока нет.

Обнаружен варп-пузырь, деформирующий пространство-время

Сегодня, говоря о космических путешествиях, мы довольствуемся научной фантастикой полет на ближайшую к Земле планету пока не реализован. Но с помощью воображения и математики мы можем предполагать, что во Вселенной кроме нас есть жизнь и, возможно, разумная. Кто знает, разгадали ли наши космические соседи загадку перемещения по космосу? Могут ли они, подобно команде «Звездного Пути», путешествовать на космическом корабле в разные уголки Вселенной? Ответ на этот вопрос мы вряд ли узнаем в ближайшее время, однако ученым уже есть о чем поведать. Исследователи из Института безграничного космоса (Limitade Space Institute) под финансированием Министерства обороны США (DARPA) обнаружили настоящий варп-пузырь в космосе. Это событие знаменует собой прорыв в разработке космических кораблей, способных двигаться быстрее света существование Пузыря Алькубьерре вытекает из некоторых решений уравнений Эйнштейна. Более того, физик-теоретик Мигель Алькубьерре, предполагает, что мы и правда можем создать аппарат, разгоняющийся до сверхсветовой скорости.

Пузырь Алькубьерре

Впервые о пузыре Алькубьерре заговорили в 1994 году. Именно тогда физик-теоретик работал над идеей варп-двигателя посредством математических вычислений. Он предположил, что некоторые космические аппараты могут передвигаться на сверхсветовых скоростях, не нарушая при этом законы физики. Идея мексиканского математика быстро приглянулась ученым, однако некоторые сочли ее неразрешимым вопросом.

Теперь же авторы исследования, опубликованного в журнале European Physical Journal C, во главе с ex-специалистом по варп-двигателям из NASA Гарольдом Уайтом, предположили, что для создания настоящего варп-двигателя понадобится меньше энергии и материалов, чем считал Алькубьерре.

Выходит, мы стоим на пороге создания варп-двигателя и в отличие от фантастических вариаций в духе Звездного пути, в действительности не будет необходимости в экзотическом веществе для его работы! Интересно, что Алькубьерре предложил математически обоснованное решение для создания варп-двигателя, использующего пространственно-временной пузырь.

Вару-пузырь деформирует пространство-время

Мексиканский ученый считал, что «варп-пузырь» должен окружать космический корабль, который в значительной степени будет двигаться не в пространстве, а в пространстве-времени, искаженном самим двигателем космического корабля. Именно такой пузырь и обнаружили недавно ученые.

Больше по теме: Время на квантовом уровне течет иначе. Но как? И что это означает для физики?

Варп-двигатели

Итак, торсионный двигатель Алькубьерре теоретически мог бы двигаться с головокружительной скоростью с помощью специальной космической двигательной установки, которая не нарушала бы законы физики, какими мы их знаем, и особенно законы скорости света. Ведь по сути нам нужен не космический корабль, который движется в пространстве, а пространство-время, окружающее космический корабль оно искажается и происходит смещение.

Однако материалы, необходимые для изготовления такого двигателя, а также требуемая мощность всегда делали этот подход лишь теоретическим и совершенно невообразимым для потенциального применения.

Может оказаться и так, что мы наконец сможем стать космическими странниками

Как это часто происходит в истории науки, обнаружение варп-пузыря оказалось случайностью. Никто и не думал о расчетах Алькубьерре ученые проводили эксперименты с отрицательной энергией на наноструктуре. В частности, они проанализировали эффект Казимира силу притяжения, которая распространяется между двумя незаряженными параллельными пластинами и двумя проводящими пластинами.

Во время эксперимента было сделано поразительное открытие: влияние эффекта Казимира на наноструктуру имеет поразительное сходство с концепцией варп-двигателя, о которой писал мексиканский физик и математик.

Обнаружение структуры на микро/наноуровне предсказывает отрицательное распределение плотности энергии, что близко соответствует метрическим требованиям, описанным Алькубьерре существование варп-пузыря соответствует точным требованиям, необходимым для удовлетворения его теории. По мнению авторов исследования, варп-пузырь настоящее и крошечное творение в своем роде, которое потенциально ведет к научному прорыву.

Как объясняет Tech Times, открытие может иметь основополагающее значение для разработки, которая в любом случае произойдет в недалеком будущем. Изобретение нового двигателя для космического корабля, который позволит совершать гораздо более длительные полеты за гораздо более короткое время, становится все ближе.

В это трудно поверить, но вара-двигатель ближе, чем кажется

С помощью новой концепции команды Уайта можно создать деформационный двигатель, который может исказить пространство-время и позволить гипотетическому космическому кораблю превысить даже скорость света.

Читайте также: Космического туриста SpaceX тошнило во время полета. Что стало причиной?

Сможем ли мы путешествовать по Вселенной?

Необходимо также отметить, что перед нами первое рецензируемое исследование в этой области. Его результаты показывают, что «жизнеспособная наноструктура в лаборатории может создавать деформацию пузырьков за счет аналогичного отрицательного распределения энергии в вакууме по мере необходимости». Интересно, что в аналогичном отчете The Debrief исследователи (финансируемые DARPA) переходят к более реалистичному подходу, не придерживаясь теоретических концепций.

В отчете упомянуто, что распределение отрицательной плотности энергии каким-то образом соответствует первоначальным требованиям: «Для создания отрицательной энергии может иметь место дисбаланс между частицами. Масса будет удерживать частицу, в то время как другая будет отрицательной энергией в пространственно-временном пузыре».

Пространство-время преподносит все больше сюрпризов

В будущем команда намерена разработать тестируемый «аппарат с варп-двигателем» для проведения испытаний. Иными словами, речь идет о наноразмерном аппарате, который позволит определить качественное соотношение метрик с заданными Алькубьерре. Однако у некоторых ученых есть опасения подобный корабль не сможет справиться со сверхсветовой скоростью, так как она приведет к его разрушению. К тому же не стоит забывать об эффекте замедления времени оно замедляется, когда мы двигаемся быстрее.

О том, почему время на вершине горы течет медленнее, чем на пляже, мы рассказывали в этой статье, рекомендуем к прочтению!

Ну а нам с вами остается ждать результатов будущих исследований и надеяться, что мы наконец сможем отправиться в путешествие по Галактике. Как думаете, смогут ли ученые изобрести корабль, способный деформировать пространство-время? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!

Наша Вселенная может быть не плоской. Но при чем тут пончик?

Какая форма у нашей Вселенной? Привычные глазу изображения стандартной модели Вселенной рисуют ее по аналогии со стрелой времени, которая движется вперед и имеет начало сингулярность. Под гравитационной сингулярностью ученые понимают область, в которой известные нам законы физики не работают. Вместо этого пространство-время рассматривается как гладкое многообразие без края, отправной точкой которой является Большой взрыв. Но что именно говорят астрономы о «форме» Вселенной? И можно ли назвать ее чем-то вроде куба или сферы? Так как общая теория относительности (ОТО) допускает существование трех форм Вселенной, то может ли она напоминать… пончик?

Есть у Вселенной форма?

Итак, с точки зрения ОТО Вселенная может быть плоской, замкнутой или открытой. Эти формы легко сравнить с такими объектами как например сфера, седло и лист бумаги. По сути форма Вселенной определяет, будет ли она расширяться вечно или в конечном итоге разрушится. А то, какая у нее форма зависит от ее плотности и скорости расширения.

На протяжении десятилетий астрономы пытались измерить природу формы Вселенной: является ли она "плоской" (воображаемые параллельные линии останутся параллельными навсегда), "закрытой" (параллельные линии в конечном итоге пересекутся) или "открытой" (эти линии будут расходиться).

В 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл установил, что галактики удаляются от нас и чем они дальше, тем быстрее несутся прочь. Вывод, который сделали исследователи из наблюдений Хаббла, заключается в том, что когда-то все галактики находились в одной точке. Той, что мы называем Большим взрывом. Но если Вселенная расширяется все быстрее и быстрее, то в каком направлении?

Стандартная модель Вселенной

Одним из наиболее удобных определений форм Вселенной является реликтовое излучение или по-научному космическое микроволновое фоновое излучение. Считается, что оно появилось вскоре после Большого взрыва и равномерно заполняет Вселенную.

Больше по теме: Узнаем ли мы когда-нибудь как появилась Вселенная?

За последние десятилетия ученые измерили колебания температуры в реликтовом излучении и обнаружили так называемые тепловые и холодные точки. Это означает, что Вселенная расширяется во всех направлениях сразу и является «плоской», будучи важнейшим компонентом стандартной космологической модели.

Вселенная странное место, и вряд ли у нас получится узнать, что находится за гранью наблюдаемой Вселенной

Этому соответствуют проведенные наблюдения. Они позволили установить, что мы живем в плоской вселенной: параллельные линии остаются параллельными, так что наша Вселенная будет без конца расширяться и расширяться.

Читайте также: Наша Вселенная это голограмма? И при чем тут черные дыры?

Геометрия Вселенной

Описанная выше точка зрения не является общепринятой. Некоторые исследователи полагают, что полученные ими данные лучше согласуются с замкнутой Вселенной, так как возможно она расширяется не во всех направлениях. И если это действительно так, то наша Вселенная это замкнутая система. И вне зависимости от формы она расширяется быстрее скорости света.

Но если плоские и открытые вселенные продолжали бы расширяться вечно, замкнутая вселенная в конечном итоге разрушилась бы сама по себе. В то время как измерения содержимого и формы Вселенной говорят о том, что она плоская, о ее топологии мы ничего не знаем.

Три формы Вселенной. В какой из них живем мы?

Теперь давайте предположим, что Вселенная оборачивается вокруг себя, словно гигантский пончик или бублик. Если эта гипотеза верна, то космос конечен. И он намного меньше, чем ожидалось. Это также означало бы, что наша вселенная обречена на погибель, а не на бесконечное расширение вовне.

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

Трехмерный пончик

Изучая свет ранней Вселенной команда астрофизиков пришла к выводу, что космос может быть многосвязным, то есть пространство замкнуто на себя во всех трех измерениях, как трехмерный бублик. Разработав множество компьютерных симуляций того, как выглядело бы реликтовое излучение, если бы Вселенная была трехмерной, то космос соединен сам с собой во всех трех измерениях.

Поэтому необходимо снова провести моделирование и сравнить полученные результаты с тем, что мы непосредственно наблюдаем, пишут ученые.

Представим Вселенную, в которой мы могли бы направить космический корабль в одном направлении, но в конце концов вернуться туда, откуда начали. Если бы наша вселенная была подобна пончику, то физики потенциально могли бы измерить ее размер.
Так как мы можем изменить размер помещения и повторить этот анализ, результатом является оптимальный размер Вселенной, который наилучшим образом соответствует наблюдениям реликтового излучения.

Тепловое излучение ранней Вселенной может рассказать о ней много интересного

Реликтовое излучение равномерно заполняющее Вселенную тепловое излучение, возникшее в эпоху первичной рекомбинации водорода.

Главный вывод научной работы, опубликованной в 2021 году в журнале Classical and Quantum Gravity, заключается в том, что конечная вселенная лучше соответствует наблюдениям, чем бесконечная модель.

Безусловно, полученные результаты являются предварительными. По этой причине Вселенная вряд ли является аналогом бублика или пончика, а обнаруженные учеными колебания температуры реликтового излучения можно оказаться неисправностью научных инструментов.

Не пропустите: Что произошло в первые микросекунды после Большого взрыва?

И все же представить, что мы живем на поверхности гигантского пончика как минимум забавно и интересно. А как вы думаете, наша Вселенная плоская или все же похожа на пончик?

Некоторые вещи могут увидеть только космические телескопы.

В 2026 году администрация Дональда Трампа предлагает радикальное сокращение бюджета на науку, значительно уменьшив финансирование NASA почти в два раза. Это решение, если будет одобрено Конгрессом, способно нанести разрушительный удар по американской астрофизике. Возможны массовые увольнения, закрытие наземных и космических проектов, а также зыбкое будущее даже для таких культовых миссий, как космические телескопы Хаббл и Джеймс Уэбб. А опасно это не только для американкой науки, но и для мировой.

Космические телескопы

По оценке Нила Рида, научного руководителя нескольких миссий в Институте космического телескопа в Балтиморе, в результате этого бюджета астрофизика в NASA потеряет две трети текущего финансирования. И хотя сокращения не отменяют полностью существование Хаббла и JWST, им грозят серьёзные ограничения.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Финансирование JWST (James Webb Space Telescope), стоимостью $10 миллиардов, может упасть с $187 миллионов в 2024 году до $140 миллионов в 2026 году. Снижение примерно на треть повлияет на операционные возможности телескопа, который находится в полутора миллионах километров от Земли.

Рид подчёркивает, что расходы на содержание JWST были запланированы ещё в 2011 году, и с тех пор выросли из-за инфляции. Сегодня, когда спрос на JWST только растёт, особенно с учётом его способности наблюдать галактики с возрастом более 13 миллиардов лет, подобное сокращение грозит торможением научных открытий.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Что будет с телескопом Хаббл

Несмотря на то что телескоп находится в превосходном техническом состоянии и способен приносить выдающиеся научные результаты как минимум до 2033 года, уменьшенное финансирование означает, что некоторые его инструменты могут остаться без поддержки.

Команда уже сталкивается с потерей покупательной способности бюджета на 30% из-за инфляции за последние 10 лет. Это означает, что каждый дополнительный доллар теперь особенно важен для продолжения исследований.

С вязки космические телескопы дают намного больше пользы, чем по одиночке.

Одним из побочных эффектов бюджетного урезания станет дефицит научных грантов. Даже если телескопы продолжают работать, исследователи не смогут формулировать запросы на наблюдения и анализировать данные. Также под ударом оказываются публичные коммуникации, важные для популяризации научных открытий среди широкой аудитории.

Как суперкомпьютеры помогли найти 100 скрытых галактик возле Млечного Пути

Вселенная знаний консорциум научных и образовательных организаций, который снабжает материалами планетарии и музеи также рискует исчезнуть: их финансирование не будет продлено. Это значит, что тысячи людей потеряют доступ к новейшим знаниям о космосе.

Как космические телескопы дополняют друг друга

JWST и Хаббл дополняют друг друга: Уэбб захватывает ближний инфракрасный диапазон, а Хаббл ультрафиолет. В тандеме они позволяют глубже просматривать раннюю Вселенную. Добавляя к этому данные рентгеновской обсерватории «Чандра» (чьё финансирование также предлагается полностью обнулить). Из такой совместной работы получается мощный научный инструмент для поиска признаков жизни на экзопланетах.

Как и где посмотреть Персеиды в 2025 году

Множество исследователей испытывают давление со стороны своих организаций, которые не поощряют публичную критику бюджета из страха перед последствиями. Но научное сообщество едино во мнении: необходимо донести до общественности и представителей власти важность финансирования космических исследований.

Рид подытоживает: Без прозрачности, без коммуникации с общественностью мы теряем поддержку. Нам нужно объяснять, зачем нужна наука, и как она делает Америку более сильно и процветающей. Как видим, ученые против таких сокращений, да и весь мир может потерять столь ценные для всеобщей науки данные.

Освоение космоса неизбежно, но делать это надо с умом, а не бежать туда всей толпой.

Космические исследования находятся на критическом перекрестке: последующие несколько лет определят, станет ли освоение Луны и Марса научно-ориентированным предприятием или превратится исключительно в геополитическую и коммерческую гонку. Многие исследователи и аналитики сходятся во мнении, что наука должна направлять космические амбиции, пока не стало слишком поздно. Иначе мы можем оказаться в неприятной ситуации, когда менять что-то будет уже слишком поздно.

Освоение космоса

По состоянию на ноябрь 2025 года 60 стран подписали Artemis Accords набор принципов для гражданского освоения космоса. Одновременно Китай активно продвигает свою Международную лунную исследовательскую станцию (ILRS) с участием 17 стран и более 50 исследовательских институтов. При этом бюджет NASA на научные программы сокращается на 47% в 2026 году с $7,4 млрд до $3,9 млрд, что станет крупнейшим сокращением в истории агентства.

Во многом это наталкивает исследователей на мысли о том, что надо создавать партнерства между учеными, правительством, промышленностью и филантропией, где наука занимает ведущую роль. Исторические примеры космическая станция Skylab, телескоп Hubble и МКС показали, что научно-ориентированные проекты приносят инновации, экономический рост и дипломатические дивиденды. Инициатива NASA CLPS (Commercial Lunar Payload Services) демонстрирует новую модель, но коммерческие графики часто фиксируют технические параметры до того, как научные команды смогут повлиять на выбор мест посадки и стандарты.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Почему надо исследовать Луну

Луна не просто промежуточный пункт на пути к Марсу, а уникальный объект для исследований. Ее поверхность хранит 4,5 миллиарда лет истории Солнечной системы: от планетарного формирования до астероидной бомбардировки. Полярные кратеры могут содержать водяной лед и органику древних комет, а южный полюс Луны предлагает области с 92-95% солнечного освещения для энергоснабжения и постоянно затененные зоны для изучения летучих веществ. Обратная сторона Луны единственное место во внутренней Солнечной системе, экранированное от радиосигналов Земли, идеальное для астрономических наблюдений.

Любая станция на Луне может увеличить количество помех, которые навредят исследованиям.

Несмотря на рост инвестиций, многие научные возможности упускаются из-за устаревших бюрократических циклов. Решение запускать компактные приборы-разведчики прямо сейчас: сейсмометры, нейтронные спектрометры, радиоантенны на коммерческих посадочных модулях. Миссия Chang’e-7, запланированная на середину 2026 года, будет исследовать летучие вещества южного полюса, а Chang’e-8 около 2028 года протестирует технологии строительства из лунного грунта. США и Европа опасаются отставания, если не ускорят темпы.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Инфраструктура в космосе

Инфраструктурные решения определяют, какая наука будет возможна в будущем. США планируют развернуть 100-киловаттный ядерный реактор на Луне к 2030 году, что могло бы трансформировать возможности обсерваторий и лабораторий. Однако без научного участия на ранних этапах системы будут оптимизированы для выживания, а не для открытий. Управление спектром, выбор мест посадки и стандарты мобильности должны устанавливаться с учетом научных требований до заключения контрактов.

Если ищите что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!

Наука это стратегический актив и «мягкая сила», которая привлекает партнеров и укрепляет альянсы. Китай набирает обороты: образцы миссии Chang’e-6 уточнили хронологию лунных бассейнов, а совместный с африканскими странами радиотелескоп на обратной стороне Луны встраивает астрономию в геополитическое позиционирование. Автор призывает к многостороннему соглашению о защите «участков особого научного интереса» по аналогии с антарктическими охраняемыми зонами или списком всемирного наследия ЮНЕСКО.

Станции уже работают на Луне, но пока только прилетающие.

Следующие несколько лет критическое окно возможностей. Оборудование летит, места выбираются, нормы закрепляются в контрактах. Ракетные выхлопы, пыль и бурение могут навсегда загрязнить девственные полярные отложения. Коммуникационные спутники могут «залить» обратную сторону Луны сигналами, разрушив ее радиомолчание.

Именно то, что будет построено на Луне сейчас, определит стандарты для Марса, астероидов и всех будущих космических платформ. Если ученые просто будут ждать своей очереди, эти уникальные места будут безвозвратно изменены.

Квантовая гравитация, пожалуй, самая неприятная проблема, с которой сталкивается современная физика. У нас есть две чрезвычайно эффективные теории Вселенной: квантовая физика и общая теория относительности.

Мы не так часто об этом задумываемся и все же, было ли у Вселенной начало? Согласно ведущей космологической теории, наша Вселенная родилась в результате Большого взрыва около 14 миллиардов лет назад и с тех пор расширяется с ускорением. Но не все исследователи полагают, что в действительности дело было именно так. Профессор Ливерпульского университета в Великобритании, физик Бруно Бенто считает, что никакого начала Вселенной не было. Возможно, то, что мы называем Вселенной, существовало всегда и новая теория квантовой гравитации, кажется, может объяснить почему. В ходе работы Бенто и его коллеги использовали новую теорию под названием теория причинных множеств, согласно которой пространство и время разбиты на дискретные фрагменты. На каком-то уровне, как отмечают исследователи, существует фундаментальная единица пространства-времени. Используя новый подход, основанный на причинно-следственных связях, физики обнаружили, что у Вселенной, вполне возможно, не было начала: она существовала всегда, в бесконечном прошлом и лишь недавно превратилась в то, что мы называем Большим взрывом.

Главная сила природы

Гравитация, как известно, является генеральным директором космоса, повелителем Вселенной, если хотите. Именно эта сила позволяет звездам и планетам вращаться по орбите, а черным дырам поглощать любые объекты, что оказались поблизости. Благодаря гравитации яблоко упало на голову Исаака Ньютона, а мы с вами не улетаем в небо, стоит нам оторваться от земли.

Будучи фундаментальной силой Вселенной гравитация в нашем, человеческом понимании объясняет как движутся небесные тела, а также является главенствующей силой на Земле. Однако, если Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) прекрасно справляется с описанием мира, видимого невооруженным глазом, она, увы, не в полной мере описывает законы, по которым существует таинственный и невидимый мир атомов и частиц. Этот удивительный мир описывает квантовая механика.

Квантовая механика описывает то, как взаимодействуют друг с другом элементарные частицы.

Больше по теме: Что квантовая физика может рассказать о природе реальности?

Но так как мы не видим взаимодействия элементарных частиц, нам кажется странным, что квантовый мир так сильно отличается от знакомых объектов (хотя объекты эти целиком и полностью состоят из этих самых частиц).

Так что когда мы смотрим за пределы Земли, на Вселенную, которая намного шире, и начинаем рассматривать большие явления, отложить квантовую физику в сторону не получится.

Хотя сила гравитации является наиболее значительной в космических масштабах, три другие фундаментальные силы природы также играют важную роль будь то солнечные вспышки или ядерные реакции в недрах звезд. Квантовые эффекты также возникают в ряде таких концепций как Большой взрыв или черные дыры. На самом деле найти что-то, в чем квантовые силы не принимают участия, невозможно.

Квантовая физика подарила миру успешное описание трех из четырех фундаментальных сил природы (электромагнетизма, слабого взаимодействия и сильного взаимодействия) вплоть до микроскопических масштабов. А Общая теория относительности является самым мощным и полным описанием гравитации, когда-либо разработанным.

Наш мир намного больше и сложнее, чем мы можем себе представить. Но шанс разгадать фундаментальные тайны Вселенной у нас есть.

Но вернемся к гравитации. Она, как мы уже говорили выше, не вписывается в квантовый мир. И даже в работе Эйнштейна уравнения поля для гравитации не проквантованы. Хотя большинство физиков убеждены, что должен быть какой-то способ объединения гравитации с тремя фундаментальными силами, квантовыми по своей сущности, он по-прежнему представляется трудным для понимания.

Альберт Эйнштейн потратил большую часть последних 30 лет своей жизни на поиск способа сближения гравитации с другими силами, но ему это не удалось.

Таким образом, квантовая гравитация это общий термин для теорий, которые пытаются объединить гравитацию с другими фундаментальными силами физики (которые уже объединены вместе). Обычно она предполагает существование теоретической виртуальной частицы гравитона, который опосредует гравитационную силу.

Это интересно: Предполагает ли квантовая механика множественность миров или что такое интерпретация Эверетта?

Интересно, что именно наличие гравитона отличает квантовую гравитацию от некоторых других объединенных теорий поля. И все же вынуждены отметить, что ряд существующих теорий наличия гравитона не требуют.

Теория квантовой гравитации

Итак, Стандартная модель физики частиц (разработанная в период с 1970 по 1973 год) постулирует, что остальные три фундаментальные силы природы опосредованы виртуальными бозонами. Фотоны опосредуют электромагнитную силу; бозоны опосредуют слабое ядерное взаимодействие, а глюоны (такие как кварки) опосредуют сильное ядерное взаимодействие. Следовательно, гравитон будет опосредовать гравитационную силу. Если, конечно, эта квантовая частица будет обнаружена.

Ожидается, что гравитон не будет обладать массой (так как действует мгновенно на больших расстояниях), однако, основная проблема экспериментальной проверки любой теории квантовой гравитации заключается в том, что уровни энергии, необходимые для наблюдения гипотез, недостижимы в современных лабораторных экспериментах.

Ткань пространства-времени искривляется массой Солнца

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал на платформе Пульс от Mail.ru! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Предположения квантовой гравитации, как правило, заключаются в том, что такая теория окажется одновременно простой и элегантной. По крайней мере в двух конкретных местах во Вселенной, где математика общей теории относительности просто ломается и невозможно получить надежных результатов: в центрах черных дыр и в начале Вселенной.

Эти области называются «сингулярностями» точками в пространстве-времени, где рушатся знакомые нам законы физики. По сути, сингулярность это математическое предупреждение о том, что ОТО Эйнштейна спотыкается о саму себя. В обеих этих сингулярностях гравитация становится невероятно сильной в очень малых масштабах.

Но как разгадать тайну сингулярности? Для начала, физикам нужна теория квантовой гравитации. На самом деле на ее роль существует множество претендентов, включая теорию струн и теорию петлевой квантовой гравитации, подробнее о которой мы рассказывали здесь. Но есть еще один подход, который полностью переписывает наше понимание пространства и времени.

Теория причинных множеств

Во всех современных теориях пространство и время непрерывны. Они образуют гладкую ткань, которая лежит в основе всей реальности. В таком непрерывном пространстве-времени две точки могут находиться как можно ближе друг к другу в пространстве, и два события могут произойти как можно ближе друг к другу во времени.

Но другой подход, называемый теорией причинных множеств, переосмысливает пространство-время как серию дискретных фрагментов, или «атомов» пространства-времени. Эта теория установила бы строгие ограничения на то, насколько близкими могут быть события в пространстве и времени, поскольку они не могут быть ближе, чем размер «атома».

Новая теория, возможно, сможет объединить ОТО и квантовую механику.

Вам будет интересно: Ученые из ЦЕРН стоят на пороге открытия новой физики

Например, когда вы смотрите на экран, читая эту статью, все кажется гладким и непрерывным. Но если бы вы посмотрели на этот экран через увеличительное стекло, то увидели бы пиксели, которые разделяют пространство и обнаружили бы, что невозможно приблизить два изображения на экране ближе, чем на один пиксель. Эта теория взволновала физика Бруно Бенто из Ливерпульского университета.

Я был взволнован, обнаружив эту теорию, которая не только пытается быть как можно более фундаментальной являясь подходом к квантовой гравитации и фактически переосмысливая само понятие пространства-времени, но также отводит центральную роль времени и его течению, рассказал физик в интервью Live Science.

«Огромная часть философии причинно-следственных связей заключается в том, что течение времени является чем-то физическим, что его не следует приписывать какой-то возникающей иллюзии или чему-то, что происходит внутри нашего мозга, что заставляет нас думать, что время течет; это прохождение само по себе является проявлением физической теории», пишут авторы научной работы.

Теория причинных множеств имеет важные последствия для природы времени.

Итак, в теории причинных множеств причинный набор будет расти по одному «атому» за раз и становиться все больше и больше». Подход с причинно-следственными связями аккуратно устраняет проблему сингулярности Большого взрыва, потому что в теории сингулярности не могут существовать. Материя не может сжаться до бесконечно малых точек они могут стать не меньше размера атома пространства-времени.

Человеческому глазу не подвластен микромир. Е счастью, у нас есть инструменты, позволяющие увидеть атомы и электроны.

Но как в таком случае выглядит начало нашей Вселенной? Как полагает Ленту и его коллега Став Залель, аспирант Лондонского Имперского колледжа, теория причинных множеств может об этом многое рассказать. Их работа пока что не прошла экспертную оценку и опубликована на сервере препринтов arXiv.

Не пропустите: Может ли квантовая механика объяснить существование пространства-времени?

В ней физики рассмотрели вопрос о том, «должно ли существовать начало Вселенной в подходе с причинно-следственными связями». В первоначальной формулировке причинный набор вырастает из ничего во Вселенную, которую мы видим сегодня. В новой работе Большого взрыва в качестве начала Вселенной не было, поскольку причинно-следственная связь была бы бесконечной в прошлом. Это означает, что в прошлом всегда было что-то еще.

Новая работа подразумевает, что Вселенная, возможно, не имела начала она просто существовала всегда. То, что мы воспринимаем как Большой взрыв, возможно, было просто особым моментом в эволюции этого всегда существующего причинного набора, а не истинным началом.

Большой взрыв или Ничего?

Согласитесь, весьма захватывающее исследование. В конце концов, больше ста лет физики не могут объединить квантовый мир и мир, который мы видим перед собой. Но даже если работа пройдет экспертную оценку и будет опубликована в научном журнале, у ученых впереди очень много работы.

Ведь мы по-прежнему не знаем, может ли этот беспричинный причинно-следственный подход позволить использовать физические теории для описания сложной эволюции Вселенной во время Большого взрыва.

Возможно когда-нибудь мы разгадаем величайшие тайны Вселенной

Таким образом, вопрос о том, можно ли новый подход интерпретировать «разумным» образом остается открытым. Однако исследователям удалось показать, что подобная структура действительно возможна. По крайней мере математически. Так что в ближайшее время мы и правда может узнать, было ли у Вселенной начало или же она существовала всегда. Будем ждать.

Слияние черных дыр не самое рядовое явление.

Ученые зафиксировали самое мощное слияние черных дыр за всё время наблюдений результатом этого колоссального столкновения стало образование черной дыры массой примерно в 225 солнечных. Это в два раза больше предыдущего рекорда. До недавнего времени самой крупной считалась черная дыра, получившаяся после слияния с конечной массой около 142 Солнц. Что это значит для нас с вами и что делать с этой информацией.

Слияние черных дыр

Этот поразительный космический феномен был обнаружен международной коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), которая объединяет четыре детектора, фиксирующих гравитационные волны искривления пространства-времени, создаваемые при катастрофических событиях в космосе. Именно LIGO в 2015 году впервые зарегистрировал гравитационные волны, подтвердив ключевое предсказание теории относительности Эйнштейна. За это открытие ученые получили Нобелевскую премию в 2017 году.

Наибольший интерес представляет не только конечная масса получившегося объекта, но и размеры самих сливавшихся черных дыр: они весили примерно 100 и 140 солнечных масс соответственно. Эти значения попадают в так называемую массовую дыру диапазон от 60 до 130 масс Солнца, в котором, согласно существующим теориям, черные дыры не могут образовываться напрямую.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Наша теория предсказывает, что очень массивные звезды при коллапсе в основном выбрасывают массу в ходе сверхновых, и черной дыры уже не образуется. Поэтому черные дыры в этом интервале масс не должны существовать. Но вот же они две, сразу! объясняет профессор физики Марк Ханнам из Университета Кардиффа и участник LVK-коллаборации.

Этот факт указывает на возможность альтернативных сценариев их происхождения. Один из них постепенное приращение массы за счет слияний черных дыр меньших размеров, что в итоге приводит к возникновению редкой промежуточной черной дыры.

Фиксация гравитационных волн требует сложного оборудования на огромной площади.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Редкие промежуточные черные дыры

Черными дырами звёздной массы называют те, которые от нескольких единиц до нескольких десятков масс Солнца. Сверхмассивными принято называть те, чья масса от 100 тысяч до десятков миллиардов солнечных масс.

А вот промежуточные черные дыры, чья масса лежит между двумя этими диапазонами, большая редкость и загадка. Свидетельств их существования крайне мало, ведь они не могут образоваться из коллапса одной звезды. Теоретически, они могут наращиваться за счет последовательных слияний других черных дыр именно такую модель и подтверждает новое открытие.

Если ищите что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!

Сигнал от слияния был зафиксирован в обсерваториях LIGO в Луизиане и Вашингтоне. Детекторы, представляющие собой две Г-образные установки длиной по 4 километра каждая, регистрируют крошечные искажения света, возникающие при прохождении сквозь них гравитационной волны.

Высокое вращение и неопределенность измерений

Отличительной чертой этого события стало чрезвычайно быстрое вращение черных дыр. Это серьёзно усложнило моделирование и интерпретацию сигнала. Чем быстрее вращается черная дыра, тем сложнее точно определить её массу а значит, оценки массы второго объекта варьируются от вполне допустимых до тех, что попадают в ту самую теоретическую массовую дыру.

Чтобы повысить точность расчетов, учёным нужны более совершенные модели, учитывающие вращение. И, конечно, новые наблюдения. К счастью, технологии продолжают развиваться: с 2015 года гравитационные обсерватории записали уже около 300 подобных событий. Только за последние полгода более 200.

Может ли ваше домашнее животное получить солнечный ожог.

Однако дальнейшая работа находится под угрозой: из-за бюджетного давления LIGO может потерять финансирование. Это поставит под удар возможность фиксировать столь уникальные и редкие события в будущем.

Слияние этих черных дыр даст ответы на многие вопросы мироздания.

Наблюдение за этим слиянием не только побило все рекорды, но и подтачивает устои современной астрофизики. Если существование промежуточных черных дыр окончательно подтвердится, это приведёт к пересмотру ряда представлений о звёздной эволюции и структуре Вселенной.

Такого рода наблюдения помогают уточнять и совершенствовать теорию гравитации, проверяя её в экстремальных условиях, где не работают «земные» законы физики. Кроме того, это приближает нас к пониманию того, как образуются сверхмассивные черные дыры в центрах галактик.

Следующим шагом станет анализ вращения, массы и кинематики этого космического гиганта, а также попытка найти подобные сигналы в архивах данных. Каждое новое открытие приближает человечество к пониманию происхождения структур Вселенной.

Мы до сих пор открываем новые галактики

Млечный Путь, как выясняется, может быть окружён гораздо большим числом спутниковых галактик, чем мы предполагали раньше. По оценкам астрономов, более 100 таких карликовых галактик могут скрываться поблизости, оставаясь недоступными для наблюдений на сегодняшний день. Тем не менее, найти их можно и помочь в этом могут современные технологии, о которых все говорят. Вот как суперкомпьютеры помогают астрономам находить новые миры.

Эти выводы основаны на самой детальной на данный момент симуляции гало из тёмной материи вокруг нашей галактики и применении нового математического моделирования. Результаты представила международная команда исследователей на конференции Национального астрономического общества Великобритании в Дареме несколько дней назад.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Млечный Путь и темная материя

Вокруг нашей галактики уже известно около 60 спутниковых галактик тусклых карликовых систем, вращающихся на близком расстоянии. Но, как объясняет ведущая автор исследования Исабель Сантос-Сантос из Даремского университета, существует высокая вероятность, что их намного больше. Возможно, мы совсем скоро сможем их наблюдать.

Космологическая модель CDM (лямбда-холодной тёмной материи), которая лежит в основе современной теории формирования Вселенной, утверждает, что как карликовые, так и крупные галактики включая Млечный Путь формируются внутри гало из тёмной материи. Эта загадочная субстанция, составляющая около 85% всей материи во Вселенной, сама по себе не излучает свет, но её существование подтверждается косвенными методами: ускорением звёзд на орбитах, изгибом световых лучей и формой галактик.

Темная материя вокруг Млечного пути скрывает много интересного.

Мощная гравитация Млечного Пути заставляет со временем захватывать мелкие галактики, втягивая их в своё гравитационное поле. Однако многие из предсказанных CDM карликовых галактик учёные до сих пор не могут наблюдать, что создавало одну из теоретических трудностей этой модели.

Если ищите что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!

Почему мы до сих пор видим не все галактики

Исследователи предположили, что проблема может быть не в самой теории, а в способах моделирования. Большинство симуляций ранее имели слишком низкое разрешение и не учитывали в деталях все процессы эволюции галактик. Это приводило к разрушению мелких галактик в моделях и отсутствию их следов.

Поэтому ученые обратились к симуляции Aquarius самой высокоточной на сегодня цифровой модели распределения тёмной материи вокруг Млечного Пути. К этой симуляции они применили код GALFORM, позволяющий отследить охлаждение газа, процесс звездообразования и формирование галактик сквозь миллиарды лет.

По расчётам, многие карликовые галактики действительно долгое время вращались вокруг нашей Галактики, но постепенно их звёзды и тёмная материя отрывались под действием гигантского гало Млечного Пути. В итоге они становились чрезвычайно тусклыми и практически невидимыми для телескопов.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Новые галактики

По итогам симуляции, в окрестностях Млечного Пути может скрываться от 80 до 120 карликовых галактик, о существовании которых мы пока не знаем. Но это может скоро измениться. Телескоп обсерватории Веры Рубин, оснащённый самой большой цифровой камерой в истории, способен достичь таких уровней чувствительности, которые потенциально позволят обнаружить эти скрытые галактики.

Не все галактики можно найти с Земли, но в любом случае для этого нужны мощные обсерватории.

Если это произойдёт, станет возможным важнейшее подтверждение теории лямбда-CDM. По словам соавтора исследования Карлоса Френка, профессора астрофизики из Даремского университета, обнаружение таких тусклых спутниковых галактик станет не просто победой теории формирования галактик, но и великолепным примером возможностей физики и математики. Мы, опираясь на физические законы и суперкомпьютерное моделирование, способны предсказывать результаты, которые потом подтверждают астрономы на практике.

Интересные факты о Мертвом море. Чем оно уникально.

Новая работа не только оживляет одну из главных теорий о структуре Вселенной, но и служит напоминанием о том, как много еще нам предстоит открыть. Если эти малые галактики будут найдены, то это подтвердит, что даже самые тусклые структуры могут влиять на эволюцию нашей галактики и всей космической среды вокруг.

Исследование предполагает существование целого скрытого карликового зоопарка, который всё это время вращался прямо у нас под носом. Миллионы звёзд могут находиться неподалёку от Земли просто они слишком тусклы, чтобы их было видно невооружённым взглядом или даже при помощи обычных телескопов.

Последние комментарии