ХХ век подарил миру множество удивительных открытий: в 1916 году знаменитый на весь мир физик по имени Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности (ОТО); затем, в 1927 году астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики удаляются от Земли (и друг от друга) со все возрастающей скоростью; в последующие десятилетия такие выдающиеся умы как Нильс Бор, Макс Планк, Луи де Бройль, Вернер Гейзенберг и другие трудились над созданием квантовой теории. Сегодня их труд лежит в основе наших знаний о Вселенной – мы знаем, что она родилась 13,8 миллиардов лет назад и с тех пор расширяется с ускорением. Вот только причина, по которой Вселенная становится все больше и больше, остается загадкой и ученые не могут прийти к единому мнению о том, почему. Это, во многом, связано с различными способами измерения постоянной Хаббла (фундаментального параметра, описывающего расширение Вселенной), которые показывают разные результаты. Но недавно ученые предложили новый способ, потенциально способный разрешить кризис космологии. О нем поговорим в этой статье.
Представьте, что недавно нашу Солнечную систему посетили инопланетяне. Визит этот был грамотно замаскирован и тщательно спланирован, так как мало кому придет в голову идея о том, что межзвездный астероид (как его определенно точно увидят земляне) – это на самом деле инопланетный космический корабль. Но непоправимое все же случилось и известный ученый из уважаемого университета раскрыл «заговор» пришельцев, назвав вещи своими именами. Неплохо звучит, да? Не исключено (если верить теории Мультивселенной), что в одном из множества миров таинственный астероид Оумуамуа действительно оказался инопланетной технологией. Но в нашей Вселенной (пока что единственной из известных) этот космический странник, как недавно выяснили исследователи из Аризонского университета, скорее всего является обломком планеты, напоминающей Плутон, родом из другой солнечной системы. Так что истории о зеленых человечках предлагаем оставить фантастам (и сценаристам Netflix, конечно же).
Черные дыры, одни из самых таинственных объектов во Вселенной, бывают разных размеров. То, каким будет тот или иной космический монстр, зависит от массы звезды на последней ступени ее эволюции. Как показали результаты нового исследования, черная дыра средней массы является недостающим звеном между двумя другими видами черных дыр – сверхмассивными, что скрываются в центрах галактик, и черными дырами, которые часто образуются при взрывах массивных звезд в виде сверхновых. Астрономы считают, что наблюдаемая Вселенная полна черных дыр среднего размера, вот только найти их совсем непросто. Но недавно астрономам улыбнулась удача и им удалось обнаружить так называемую «златовласку» – долгожданный объект, который нельзя назвать ни сверхмассивной, ни обычной черной дырой. Масса обнаруженного объекта, как пишут авторы научной работы, находится на полпути между двумя другими видами черных дыр. Но почему исследователи утверждают, что «златовласка» способна изменить наше представление о Вселенной?
В нашем стремлении познать Вселенную, мы – сапиенсы, продвинулись довольно далеко. Судите сами: физики из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) разгоняют элементарные частицы до околосветовых скоростей и сталкивают их друг с другом; инженеры NASA успешно посадили на поверхность Красной планеты марсоход Perserverance; биологи объяснили сложную работу циркадных ритмов и это не говоря об изготовлении вакцины против COVID-19 в рекордные сроки. Но что особенно приятно, так это достижения астрофизиков, которым за последние несколько лет удалось доказать, что космические монстры – сверхмассивные черные дыры – действительно существуют. Так, в 2019 году мир впервые увидел снимок горизонта событий черной дыры. Теперь же международная команда радиоастрономов представила на обозрение изумленной публики более четкое изображение черной дыры, расположенной в 55 миллионах световых лет от Земли.
Иногда на просторах Вселенной астрономы наблюдают блуждающие объекты, например планеты. Масса некоторых из них такая же как у Земли, но они путешествуют по космическим просторам сами по себе. В целом исследователи считают, что в галактической системе находится миллион туманностей, и именно в них формируются эти одинокие тела. Но странно вести себя на космических просторах могут не только планеты. Недавно, изучая галактику под названием J0437+2456, астрономы обнаружили в ее центре беспокойную черную дыру. Объект, примерно в 3 миллиона раз массивнее Солнца, расположен на расстоянии 230 миллионов световых лет от Земли и движется со скоростью около 50 километров в секунду. Это самый точный на сегодняшний день зафиксированный случай движения сверхмассивной черной дыры. Необходимо отметить, что ученые довольно давно предполагают, что сверхмассивные черные дыры могут «блуждать» в космосе, но поймать их на месте преступления было непросто.
Немногим больше ста лет назад никто на нашей планете не знал, что Вселенная расширяется. Но несмотря на все беды и несчастья, которые ХХ век принес человечеству, именно это столетие ознаменовано научно-техническим прогрессом. За невероятно короткий отрезок времени мы узнали о мире и Вселенной больше, чем когда-либо. Идею о том, что наша Вселенная расширяется на протяжении последних 13,8 миллиардов лет впервые предложил бельгийский физик Жорж Леметр в 1927 году. Два года спустя американскому астроному Эдвину Хабблу удалось подтвердить эту гипотезу. Он установил, что каждая галактика удаляется от нас и чем она дальше, тем быстрее это происходит. Сегодня существует множество способов, с помощью которых ученые могут понять, как быстро наша Вселенная увеличивается в размерах. Вот только цифры, которые исследователи получают в процессе измерения, каждый раз получаются разными. Но почему?
Более шести миллиардов лет назад окраины нашей галактики были самыми безопасными местами для развития возможных форм жизни, так как были укрыты от самых мощных взрывов во Вселенной – гамма-всплесков и вспышек сверхновых звезд. Недавно ученые из Университета Инсубрии в Италии, изучив частоту таких событий на протяжении всей эволюции Млечного Пути, пришли к выводу о том, что начиная с 4 миллиардов лет назад и до настоящего времени центральные области галактики, охватывающие также Солнечную систему, являются самыми безопасными местами для формирования жизни. Но не стоит думать, что наше местоположение на просторах Млечного Пути слишком уж безопасно: полученные в ходе исследования результаты также подтверждают гипотезу о том, что причиной пяти великих массовых вымираний на Земле, которые произошли 445 миллионов лет назад, возможно, были гамма-всплески – масштабные космические выбросы энергии взрывного характера.
Самыми таинственными объектами во Вселенной по праву можно назвать черные дыры – области пространства-времени гравитация которых настолько сильна, что ничто, даже свет, не может их покинуть. Интересно, что на просторах бесконечной Вселенной существуют черные дыры, масса которых превышает массу Солнца в пять-сто раз, но есть и такие, чья масса превышает миллиард солнечных. Сегодня астрономы считают, что сверхмассивные черные дыры скрываются в сердце большинства галактик, отмечая при этом, что Вселенная находится в так называемой «звездной эре» – этапе эволюции Вселенной, во время которого звезды и галактики рождаются непрерывно. Но что лежит за границей звездной эры? Исследователи полагают, что в конечном итоге все ингредиенты для создания черных дыр будут исчерпаны, а звезды в ночном небе медленно погаснут, превратив тем самым черные дыры в единственных обитателей Вселенной. Но даже эти космические монстры не могут существовать вечно. Когда-нибудь и они погибнут, озарив, на прощание, пустое и безжизненное пространство фейерверком.
Во Вселенной столько галактик, что сосчитать их невозможно. Вокруг одного только Млечного Пути вращаются буквально десятки карликовых галактик, многие из которых наша галактика постепенно поглощает. Пожалуй, неудивительно, что такие галактики представляют большой интерес для ученых, ведь они могут многое рассказать им о космической эволюции, например, о том, как меньшие галактики сливались друг с другом с течением времени, создавая более крупные структуры. Недавно команда астрофизиков из Массачусетского технологического института (MIT) наблюдала одну из самых древних галактик местной группы под названием Tucana II. Как отмечают авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, эта ультракарликовая галактика считается чем-то наподобие галактического артефакта, оставшегося от самых первых галактик во Вселенной. В своей работе астрофизики также сообщают об обнаружении девяти ранее неизвестных звезд на краю Tucana II с помощью телескопов в Австралии и Чили. Эти звезды поразительно далеки от центра галактики, но остаются в ее гравитационном притяжении. Открытия предполагают, что в самых древних галактиках во Вселенной было больше темной материи, чем считалось раньше.
Сегодня мало кто в научном сообществе сомневается в том, что динозавры вымерли из-за удара астероида Чиксулуб, который упал у побережья Мексики 65 миллионов лет назад и оставил после себя кратер шириной 149 километров и глубиной 19 километров. Что касается разрушительной силы удара, то тут тоже нет никаких сомнений – Чиксулуб уничтожил почти три четверти всех живых существ и погрузил нашу планету в бесконечную ночь и 18-месячную зиму, правда вместо снега на землю падал огненный дождь. Но несмотря на результаты последних научных исследований в этой области, вопросы к астероиду у ученых все-таки остаются. Так, исследователи не могут прийти к согласию по поводу того, чем Чиксилуб на самом деле является – астероидом или обломком кометы, откуда он взялся, как попал на Землю и почему обрушился на нее с такой разрушительной силой. Между тем, ответы на эти вопросы могут пролить свет не только на последние минуты жизни динозавров, но и на состояние Солнечной системы и наше место в ней.
Учитывая, что в одном только Млечном Пути количество звезд по разным оценкам варьируется от 200 до 400 миллиардов, было бы несколько наивно полагать, что мы с вами – единственная разумная цивилизация в Галактике. Что уж в таком случае говорить о Вселенной, которой, как писал великий русский поэт Иосиф Бродский, «конца и края». Многие выдающиеся ученые прошлого, несмотря на оглушительную космическую тишину, полагали, что мы не одиноки во Вселенной. В ноябре 1974 года из ныне не существующей обсерватории Аресибо, к огромному (около 150 световых лет в поперечнике) шаровидному скоплению звезд на расстоянии 25 000 световых лет от Земли, был направлен зашифрованный радиосигнал. Возможно, кто-нибудь когда-нибудь получит его и даже ответит нам. Но что, если разумная внеземная жизнь находится еще ближе к нашей планете? В начале 2019 года команда астрономов с помощью телескопа Паркса поймала необычный радиосигнал, исходящий со стороны Проксима Центавра – ближайшей к нашей Солнечной системы звезды.
Не знаю, в курсе ли вы, но 18 октября 2017 года состоялось самое настоящее вторжение в нашу Солнечную систему. Таинственный объект «Oumuamua», что на гавайском языке означает разведчик или посланник издалека, был обнаружен астрономами с помощью телескопов сети Pan-STARRS на Гавайях и изначально классифицировался как межзвездная комета. Однако дальнейшие наблюдения при помощи телескопа VLT в Европейской южной обсерватории не выявили никаких признаков кометы и вскоре Оумуамуа обзавелся статусом астероида. Примечательно, что скорость этого небесного гостя была настолько велика, что после открытия у астрономов было всего четыре месяца для наблюдений – спустя 120 дней после своего открытия объект отошел слишком далеко от Солнца и все наблюдения за ним были прекращены. Но как и почему Оумуамуа попал в нашу, довольно неприметную, Солнечную систему? Профессор кафедры астрономии Гарвардского университета Ави Леб, кажется, нашел ответ на этот и другие вопросы. Вот только научное сообщество пока с выводами не спешит.
Земля слухами полнится. Так, время от времени на просторах всемирной паутины можно встретить статьи о том, что «таинственную темную материю наконец кто-то нашел» или напротив, о том, что «темной материи на самом деле не существует». Так где же истина? Что такого происходит в области космологии, что заставляет ученых буквально через день менять свое мнение? Чтобы разобраться в происходящем, придется попытаться понять что же представляет собой темная материя – гипотетическая форма материи, составляющая четверть всей массы и энергии Вселенной. В современной космологии считается, что темная материя недоступна прямому наблюдению так как не взаимодействует с электромагнитным излучением. Астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон говорит о темной материи как о субстанции, которую никто никогда не видел и которую невозможно поймать. Пока все, что могут астрономы – это наблюдать проявление темной материи только через гравитационные эффекты, которые она оказывает на различные галактики. Предполагается, что темная материя оказывает влияние на линейную скорость вращения галактик, в результате чего галактики вращаются медленнее или быстрее. Рассказываем последние новости о том, что ученым удалось узнать об этой таинственной материи.
Одним из самых старых и фундаментальных вопросов человечества является вопрос о том, сколько лет существует наша Вселенная. К счастью, развитие науки и технологий позволило исследователям подобраться как никогда близко к истокам известного нам мира: недавно астрономы из Паранальской обсерватории, расположенной высоко в Андах на севере Чили, объявили о новых данных, полученных в ходе измерения реликтового излучения – старейшего теплового излучения нашей Вселенной, открытого в 1965 году и иногда называемого эхом Большого взрыва. Согласно новым данным, возраст Вселенной составляет 13,77 миллиардов лет, плюс-минус 40 миллионов лет. Важность открытия сложно переоценить, ведь точный возраст Вселенной является важным фактором для ученых, пытающихся понять эволюцию и расширение космоса. Более того, возможно, ученые находятся на пороге нового открытия в космологии, которое может изменить наше понимание того, как устроена Вселенная. Рассказываем об одном из важнейших научных открытий и о том, какое отношение к нему имеет обнаружение самой древней галактики во Вселенной.
Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной не дает покоя представителям рода человеческого на протяжении десятилетий. Каждый раз, вглядываясь в ночное небо, мы надеемся, что кто-то заметит нас и нашему оглушительному одиночеству, наконец, придет конец. Но что, если мы – последние? Что, если все цивилизации, теоретически населяющие Млечный Путь, давным-давно погибли? Каким бы печальным не казался нам подобный вариант развития событий, полностью исключить его мы не сможем. Так, согласно результатам исследования, проведенного сотрудниками Калифорнийского Технологического института, наша Галактика может может быть полна мертвых цивилизаций. Авторы научной работы использовали расширенное уравнение Фрэнка Дрейка, которое определяет шансы существования внеземного разума в Млечном Пути. В общем и целом исследователи пришли к выводу о том, что разумные формы жизни на просторах Вселенной склонны к самоуничтожению. Но почему?
Человечество очаровано космосом. Наши далекие предки, также как и мы с вами сегодня, вглядывались в космический океан в попытках поближе рассмотреть далекие небесные тела. Великие астрономы прошлого использовали звезды чтобы определять время и ориентироваться в навигации, однако начало современной астрономии положил Галилео Галилей, направив телескоп в ночное небо в 1609 году. С тех пор многое изменилось – так, в ХХ веке телескопы превратились в огромные сооружения с большими зеркалами, размещенными в собственных огромных зданиях. Сегодня у нас есть космические телескопы, например Хаббл, а также телескопы, использующие технологии, о которых Галилей и подумать не мог. Технологии сегодня стремительно развиваются, а вместе с ними развивается и астрономия. В конце-концов мы знаем о Вселенной не так много, как нам хотелось бы, а поиски внеземных разумных цивилизаций пока так и не увенчались успехом. Но смогут ли новые телескопы обнаружить жизнь за пределами Земли? Из этой статьи вы узнаете какие телескопы могут раз и навсегда изменить астрономию.
За последнее время произошло немало редких астрономических явлений. И действительно – пройдут сотни лет, прежде чем мы снова сможем увидеть Юпитер и Сатурн так близко друг к другу. Однако есть еще более странные и редкие явления, которые можно наблюдать в ночном небе. Правда, чтобы как следует рассмотреть их, вам понадобится доступ к космическому телескопу NASA Hubble. Как и всегда, этот удивительный инструмент предоставляет абсолютно захватывающие снимки далеких галактик, звезд и планет. На снимке перед вами изображено одно из редчайших астрономических явлений – «кольцо Эйнштейна». На самом деле это – далекая галактика, изгибающаяся через скопление галактик. Причина этого феномена – процесс под названием гравитационное линзирование. Если бы космическое тело, например Солнце, было слишком массивным, то воздействие гравитации было бы настолько сильным, что масса звезды могла бы исказить пространственно-временную ткань и позволить свету искривляться.
Вселенная полна загадок. Возьмем, к примеру, черные дыры – область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут не только объекты, движущиеся со скоростью света, но и фотоны самого света. Напомню, что существование этих таинственных объектов впервые было подтверждено в 2017 году после открытия гравитационных волн. А два года спустя, в 2019 году астрономы впервые получили самый настоящий снимок тени черной дыры. Но что еще ученым известно об этих удивительных, массивных объектах? По мнению авторов нового исследования, сверхмассивные черные дыры могут оказаться самыми настоящими «тоннелями», с помощью которых путешественники на космических кораблях теоретически могут путешествовать по бескрайней Вселенной. Примечательно, что новое исследование согласуется с тем, что думал о черных дырах великий физик-теоретик Стивен Хокинг.
Традиционно охота за разумными инопланетными цивилизациями была сосредоточена на радиосигналах, но теперь исследователи намерены искать импульсы света, которые могли бы указывать на присутствие в космическом пространстве инопланетного разума. Четыре телескопа VERITAS, расположенные в обсерватории Китт-Пик в пустыне Сонора в Аризоне, вскоре будут использоваться для поиска разумных инопланетных цивилизаций, а точнее коммуникаций, с помощью которых они могут общаться друг с другом. Отмечу, что охота за разумной жизнью во Вселенной преимущественно сосредоточена на радиосигналах из далеких миров. Но так как мы до сих пор не нашли ответ на вопрос «где все?», сформулированный лауреатом Нобелевской премии Энрико Ферми, астрономы обращаются к более разнообразным типам сигналов, признавая, что на самом деле у нас очень мало идей о том, как по-настоящему чужеродная форма жизни может общаться с собой или с нами.
70 лет назад один из «отцов-основателей» атомной бомбы, лауреат Нобелевской премии по физике Энрико Ферми сформулировал свой знаменитый вопрос: «где все?» Ученый размышлял о необъятности космоса, и слово «все» в его вопросе относилось к инопланетянам. Так как только в наблюдаемой Вселенной примерное количество галактик оценивается в 100-200 миллиардов, кажется очевидным, что разумные цивилизации, способные к развитию радиоастрономии и межзвездных путешествий, должны заселять далекие миры. Но в 1950 году не было никаких свидетельств существования таких цивилизаций. Впрочем, их нет и сегодня – наши радиотелескопы не улавливают голоса из других миров, а вглядываясь в космический океан мы не видим никаких признаков инопланетных технологий. Для разрешения парадокса Ферми было предложено множество гипотез, но все они остаются недоказанными. А в 1990-х годах Робин Хансон сформулировал еще одно возможное объяснение нашего кажущегося одиночества во Вселенной — постулат, получивший название Великий фильтр.