Golovanov.net

Галактики, в которых за миллиарды лет не появилось ни одной новой звезды, и в которых не осталось свободного газа, считаются “красными и мёртвыми”. При ближайшем рассмотрении галактика NGC 1277 (на фото выше) может оказаться первой подобной галактикой поблизости от нас. Наша Галактика тоже станет такой, звёзды в ней умрут, и будут выброшены гравитацией наружу, и в итоге наша Местная группа галактик перестанет существовать.

Мы появились во Вселенной в весьма выгодный момент. Появись мы на пару миллиардов лет раньше, и мы не смогли бы увидеть признаки существования тёмной материи, из-за чего не узнали бы судьбу Вселенной. Родись мы через несколько десятков миллиардов лет – всего через несколько промежутков времени, равных текущему возрасту Вселенной – наша Местная группа стала бы просто одной гигантской эллиптической галактикой, а других галактик на сотни миллиардов лет вокруг видно бы не было. Судя по всем наблюдениям, наша Вселенная угасает, и её ожидает “тепловая смерть“. Возможно, остановить этот процесс не удастся, но не могли бы мы как-нибудь, используя достаточно развитые технологии, отсрочить этот конец? Такой вопрос задаёт наш читатель:

Прочитав вашу статью о естественной кончине Вселенной, я задумался: не могла бы очень продвинутая цивилизация третьего типа сделать что-то, чтобы галактика или местная группа галактик “эффективно” и с пользой существовала дольше? Есть ли способы создать нечто вроде гигантского демона Максвелла, который бы управлял энтропией и контролировал энергетический бюджет галактики?

(далее…)

Двигаясь по прямой линии в гиперторовой модели Вселенной, вы вернётесь в исходную точку, даже если пространство-время не будет искривлённым. Также Вселенная может быть замкнутой, имея положительную кривизну – как гиперсфера.

Какой формы Вселенная? Если бы вы жили до XIX века, вам бы, наверное, не пришло в голову, что у Вселенной вообще может быть какая-то форма. Вы, как и все остальные, начали бы изучать геометрию с правил Евклида, для которого пространство было всего лишь трёхмерной решёткой. Затем вы применяли бы физические законы Ньютона, и предполагали, что взаимодействия двух любых объектов направлены вдоль одной прямой линии, их соединяющей. Но с тех пор мы очень многое поняли. Пространство не просто искривляется в присутствии материи и энергии – мы можем это наблюдать. И всё же, если речь заходит о Вселенной в целом, пространство ничем не отличается от идеально плоского. Почему? На эту тему задаёт вопрос и наш читатель:

Почему вселенная относительно плоская, а не имеет форму сферы? Разве вселенная не будет расширяться перпендикулярно к плоской поверхности?

Давайте начнём со старого определения пространства, которое большинство из нас и представляет: в виде некоей трёхмерной решётки.
(далее…)

Долгое время учёные не могли найти чёрные дыры небольшого размера – астрономы даже задумались о том, а существуют ли такие вообще. Но новая серия открытий, включая обнаружение чёрной дыры-“единорога”, дало надежду на решение этой давней загадки.

Почти десять лет назад Фериал Озель с коллегами заметили нечто странное. Хотя в нашей Галактике нашлось множество чёрных дыр различного размера, не было найдено ни одной, размер которой был бы меньше определённой величины. “Наблюдался дефицит чёрных дыр массой меньше пяти солнечных, – сказала она. – Это было очень важно со статистической точки зрения”.

С тех пор, как в Озель, астрофизик из Аризонского университета, опубликовала в 2010-м работу по этому вопросу, этот “разрыв масс” оставался необъяснимым. И даже после того, как детекторы гравитационных волн LIGO и Virgo начали находить десятки ранее скрытых чёрных дыр – не исключая и некоторые неожиданные варианты – разрыв масс никуда не делся.

В какой-то момент астрофизики начали задумываться: небольшие чёрные дыры просто трудно найти, или их вообще нет? “Важно подтвердить наблюдениями реальность этого разрыва, либо решить, что это – артефакт наблюдений”, – сказала Вики Калогера, астрофиизк из Северо-западного Университета, лидер команды LIGO.
(далее…)

Как художник видит экзопланету Проксима b. Считается, что она недружелюбна для жизни из-за того, что не имеет атмосферы из-за свойств родительской звезды. Это, как говорят астрономы, “глазеющий” мир – одна сторона планеты постоянно смотрит на звезду, и жарится в её свете, а другая замерзает. Возможно, именно таких планет больше всего во Вселенной.

В астрономии есть один популярный миф о том, что Солнце – это типичная звезда. Если речь о том, что Солнце ничем особенным не выделяется – то да, так и есть. Оно состоит из тех же ингредиентов, что и остальные звёзды. Это 70% водорода, 28% гелия, 1-2% других элементов. Энергию оно получает из ядерного синтеза, происходящего в ядре. В каком-то смысле, это “типичная” звезда, входящая в подавляющее большинство из примерно 10²⁴ звёзд, содержащихся в границах наблюдаемой Вселенной.

Однако на самом деле Солнце ярче и массивнее, а продолжительность его жизни короче, чем у 95% звёзд Вселенной. Если выбрать любую случайную звезду, то с вероятностью 80% это будет красный карлик – он будет меньше, холоднее, тусклее и меньше по массе, чем наше Солнце. Большинство звёзд не такие, как наше Солнце.

А что насчёт планет? Если брать в расчёт только те, что мы обнаружили на сегодняшний день – а это уже более 4000 – можно заключить, что чаще всего встречаются планеты чуть больше Земли. Однако это, скорее всего, не так. Если не быть осторожными, Вселенная с лёгкостью может нас обмануть – однако у нас есть достаточно информации, чтобы этого избежать. И вот откуда мы знаем о том, какого типа планет во Вселенной больше всего.
(далее…)

Небольшую планету-странника – свободно путешествующий булыжник без звезды – можно было заметить только в течение тех 42 минут, пока она проходила перед одной из звёзд

Астрономы обнаружили планету-странника, лишённую своей звезды, и несущуюся сквозь нашу галактику. По подсчётам учёных её масса сравнима с массой Марса – и это самая маленькая из всех подобных планет, обнаруженных на сегодня. Наблюдать её можно было только косвенно – при помощи т.н. гравитационного микролинзирования, технологии, которую часто используют для поиска экзопланет.

Впервые о существовании планет без звёзд, свободно перемещающихся по галактике, сообщили по результатом польского оптического эксперимента по гравитационному линзированию (Optical Gravitational Lensing Experiment, OGLE) в 2011 году. Но недавно обнаруженная планета стала самой мелкой из найденных – измеримый сигнал, связанный с ней, продлился всего 42 минуты. Сообщение об открытии опубликовали в журнале Astrophysical Journal Letters.

“Это самое краткое микролинзирование из всех обнаруженных, и, следовательно, самая мелкая планета, найденная таким методом”, – сказал Пшемек Мруз, первый автор работы, постдок из Калифорнийского технологического института. “Это очень здорово, поскольку это ведь совсем небольшой камушек”.
(далее…)

Возможно, в галактических скоплениях существует гораздо больше линз из тёмной материи, искажающих и усиливающих свет расположенных за ними объектов, чем считалось ранее

Гравитационная линза

Одна из самых мучительных загадок науки – это тёмная материя, причудливая субстанция, отвечающая за 85% массы Вселенной. Тёмную материю сложно наблюдать, поскольку она не испускает свет, но это не значит, что она со светом вообще не взаимодействует.

Более того, гравитационные поля сгустков тёмной материи могут в изобилии обеспечить нам “эффективные линзы”, способные усиливать свет, идущий от отдалённых объектов – такой вывод сделан в исследовании, опубликованном в журнале Science в сентябре.

Эти линзы из тёмной материи, искажающие свет на манер космических кривых зеркал, могут помочь астрономам наблюдать удалённые объекты, расположенные, с нашей точки зрения, за этими линзами, и проверять фундаментальные теории, связанные со Вселенной.

Под руководством Массимо Менегетти, космолога из астрофизической и космологической обсерватории в Болонье, учёные решили оценить, сколько таких небольших линз из тёмной материи можно найти в галактических скоплениях – огромных структурах, которые могут состоять из тысяч гравитационно связанных между собой галактик.

“Изучать распределение материи в галактических скоплениях важно по многим причинам, – пояснил нам Менегетти. – Во-первых, мы можем проверить предсказания модели холодной тёмной материи. Это общепринятая модель тёмной материи, поскольку она очень точно воспроизводит несколько свойств Вселенной на крупных масштабах (гораздо больших, чем масштабы галактик и их скоплений)”.
(далее…)