Звезды — это шары раскаленной плазмы, способные светить миллиарды лет, обладающие огромной массой и дающие тепло планетам. Этого тепла столько, что оно может не только согревать, но и уничтожать. Все это звезды.
В непосредственной близости звезды крайне опасны, но к счастью для землян, наша звезда Солнце находится в идеальной позиции относительно планеты Земля. Если бы Солнце было дальше, мы бы замерзли, если бы ближе — было бы несоизмеримо жарче. Умирая, звезда превращается в сверхновую. Звезда также создает планетарную систему, которых только в одной галактике великое множество. Звезды — это просто красиво, когда смотришь на ночной небосвод.
Астрономов давно интересует ранняя Вселенная и их любопытство оправданно – самые первые звезды и галактики сильно отличаются от тех, что мы наблюдаем вокруг. Так, звезды, сформировавшиеся примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва, имеют иной состав и чаще всего собираются в группы, которые ученые называют шаровыми скоплениями. Как правило они окружают далекие галактики, однако определить их точный возраст непросто. К счастью, запуск космической обсерватории Джеймс Уэбб на околоземную орбиту поможет астрономам изучить одну из самых древних звезд на просторах Вселенной – Мафусаил. Возраст этого небесного тела оценивается более чем в 12 миллиардов лет, а некоторые исследователи ранее утверждали, что Мафусаил старше самой Вселенной (возраст последней, напомним, составляет 13,8 млрд лет). Но как такое возможно и откуда взялись эти парадоксальные цифры? Давайте разбираться!
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.
Космический телескоп Хаббл в прямом смысле этого слова открыл для нас Вселенную. Благодаря его работе мы смогли рассмотреть и изучить не только Солнечную систему, но и то, что находится за ее пределами. Сам телескоп в ближайшем будущем завершит свою работу, уступив место новому чуду научных технологий – телескопу Джеймса Уэбба. К слову, Уэбб уже обосновался на месте и проходит настройку, а то, что он увидит мы узнаем уже этим летом. Но недавно Хабблу удалось невероятное – он увидел самую далекую от нас звезду, расположенную на расстоянии 12,9 млрд световых лет. Это расстояние означает, что свет от далекой звезды прошел огромный путь, чтобы в итоге попасть в объектив телескопа. Одна из главных завораживающих тем астрономии заключается в том, что каждый раз, когда мы смотрим в ночное небо, мы смотрим в прошлое. А большинство обнаруженных нами звезд, возможно, больше не существуют. По сути телескоп – это машина времени, однако Хаббл не может заглянуть еще дальше – телескопы ограничены количеством света, которое они могут собирать. Поэтому удаленные объекты очень трудно разглядеть – от них поступает меньше света. Эта проблема актуальна для Хаббла, которому все же удалось увидеть свет от звезды, что родилась вскоре после Большого взрыв.
Много ли мы знаем о том, как формируются звезды? И какими были самые первые светила, образовавшиеся вскоре после рождения Вселенной? Исследователи надеются, что новый космический телескоп Джеймса Веба позволит получить ответы на многие вопросы, но первые снимки мир увидит не раньше июля. И все же, кое-что мы знаем точно, например, как заканчивается жизнь сверхновых звезд. Их взрывы ускоряют космический круговорот рождения и распада материи. И служат фабрикой химических элементов, из которых состоит мир вокруг нас. Чтобы разобраться в непростой звездной эволюции, ученые создают компьютерные модели, учитывающие множество разных факторов одновременно. Недавно астрономы из обсерватории Карнеги в Калифорнии пришли к интересному выводу – формирование некоторых звезд может занимать больше времени, чем считалось ранее. Но почему и какой вывод из этого следует? Попробуем разобраться.
Солнечный свет достигает человеческого глаза за восемь минут, преодолевая расстояние в почти 150 миллионов километров. Эта огромная печь на 73% состоит из водорода, на 25% из гелия и на 2% из других элементов, таких как углерод, железо и кислород. Интересно, что в прошлом многие ученые наотрез отказывались верить в тот факт, что Солнце родилось не миллионы, а миллиарды лет назад. Так, Лорд Кельвин полагал, что наша звезда должна растратить всю энергию за 30 миллионов лет и, следовательно, должна быть еще моложе, раз продолжает светить. Однако Кельвин, как мы знаем сегодня, ошибался – современная наука доказала, что возраст Солнца составляет по меньшей мере 4,5 миллиарда лет (если судить по возрасту других объектов Солнечной системы, которые сформировались примерно в то же время). При этом Солнце похоже на другие звезды, которые мы можем наблюдать с помощью телескопов, за исключением того, что оно не очень крупное – чуть больше Проксима Центавра. А такие звезды, как утверждают астрономы, живут миллиарды лет, в течение которых преодолевают определенные этапы роста, развиваясь, старея и в конце концов умирая. Так как же погибнет наша звезда?
Вот уже несколько десятилетий ученые пытаются понять природу темной материи – гипотетической субстанции, которая ответственна за структуру Вселенной но не поддается прямому наблюдению, так как не вступает в электромагнитное взаимодействие. Считается, что темная материя составляет 85% всей материи в наблюдаемой Вселенной, вот только измерить ее можно лишь косвенно. Недавно физики из Чикагского университета разработали устройства, способные обнаружить слабые сигналы от субатомных частиц, в том числе «аксионов» – частиц массой в одну миллионную или миллиардную электрона, которые могут входить в состав темной материи. Исследователи полагают, что их изобретение значительно ускорит поиски этой таинственной субстанции, но есть и другие способы. Так, ученые из Массачусетского технологического института (MIT) обратили внимание на ближайшую к нашей планете звезду – Бетельгейзе. Они предполагают, что в ядре раскаленного красного сверхгиганта может находиться самая настоящая «фабрика аксионов». И если эти гипотетические частицы действительно образуются в столь экстремальной среде, они должны быть способны вырваться наружу и устремиться в большом количестве к Земле.
Реальность такова, что биологические организмы, в том числе и мы с вами, не способны путешествовать по открытому космосу. Даже находясь внутри космического корабля, мы подвержены разрушительной силе космической радиации, способной за 7 лет путешествия превратить наших умнейших астронавтов в людей, не способных даже разговаривать, не то что самостоятельно передвигаться по поверхности другой планеты. Отмечу, именно по этой причине многие ученые не верят в реальность того, что Илон Маск отправит людей на Марс в ближайшие несколько лет. Как бы там ни было, на сегодняшний день сапиенсы не могут покинуть свою планету. Но наши роботизированные аппараты, в отличие от нас, не восприимчивы к космической радиации, а потому могут свободно бороздить космическое пространство. Прямо сейчас, пока вы читаете эту статью, пять космических аппаратов направляются к далеким звездам. К «Вояджерам» и «Пионерам» вскоре присоединится межпланетная космическая станция «Новые горизонты», которая пять лет назад пролетела мимо Плутона. Но куда держат путь эти космические странники?
Галактика – это огромная система звезд, планет, газа и пыли, которые гравитационно связаны друг с другом. Наша Солнечная система, например, является частью галактики Млечный Путь, которая, предположительно, содержит более 100 миллиардов других звезд. В целом исследователи полагают, что количество галактик во Вселенной превышает два триллиона. При этом большинство галактик подпадают под четко определенные классификации и имеют либо спиральную форму, как Млечный путь, либо эллиптическую или неправильную форму. Но на просторах бесконечной Вселенной существуют галактики, не поддающиеся классификации. Хотя некоторые странные и причудливые галактики являются результатом гравитационных взаимодействий с другими более массивными, а иногда и менее массивными объектами, у них есть кое-что общее: они больше похожи на фантазию художника, чем на реальные, осязаемые коллекции миллиардов звезд. Знакомим вас с самыми странными галактиками, известными человечеству на сегодняшний день.
Каждую секунду во Вселенной умирает звезда. Но эти небесные тела не просто полностью исчезают, звезды всегда что-то оставляют после себя. Некоторые звезды вспыхивают сверхновыми, превращаясь в черную дыру или нейтронную звезду, однако большинство звезд становятся белыми карликами – ядрами звезд, которыми они когда-то были. И все же, несмотря на то, что взгляды исследователей в основном были прикованы к сверхновым, результатам нового исследования показали, что белые карлики вносят куда больший вклад в жизнь в космосе, чем считалось ранее. Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, предполагает, что белые карлики являются основным источником атомов углерода в Млечном Пути – химическом элементе, который, как известно, имеет решающее значение для всей жизни.
Если вы живете в большом городе и решите выйти на улицу чтобы посмотреть на звездное небо, максимум, что вы увидите — это пара-тройка размытых точек. В общем, никакой романтики. Так что, если вам очень хочется насладиться россыпью огоньков и загадать желание под падающую звезду, необходимо выбраться за город. Идеально, если в выбранном вами месте не будет ярко освещенных зданий, заводов и автомобильных трасс, а погода будет безоблачной. Найти такое место и условия, разумеется, очень сложно. Но знаете ли вы, что на нашей планете есть несколько мест, где наслаждаться звездным небом можно при любой погоде, причем несколько часов подряд? Большинство из них расположено на высоких горах, образованных вдоль экватора. Недавно ученым удалось обнаружить еще одно место, в которое наверняка хотели бы отправиться все любители романтики. Но одеваться надо потеплее, потому что обморожение не заставит себя долго ждать.