Серия «Устройство Вселенной»

49

Эйнштейн и черные дыры

Серия Устройство Вселенной

Общая теория относительности, сформулированная Альбертом Эйнштейном в 1915 году, предсказывала существование объектов, способных искривлять геометрию пространства-времени настолько, что ничто, упавшее в эту область, не способно вырваться наружу.

© Gemini/TheSpaceway

© Gemini/TheSpaceway

Однако сам Эйнштейн скептически относился к этой идее, считая, что столь аномальные объекты просто не должны существовать в нашей реальности. Он называл их математическим курьезом, артефактом теории, но никак не физическими объектами.

В 1939 году он даже опубликовал статью, в которой пытался доказать, что "черные дыры" не могут сформироваться во Вселенной. Для Эйнштейна эти гипотетические объекты были слишком экстремальными, слишком... абсурдными.

Но Вселенная оказалась смелее физика. В 1964 году рентгеновский телескоп, направленный в сторону созвездия Лебедя, выявил крайне мощный источник излучения неизвестной природы. Нечто, удаленное примерно на 7 000 световых лет от нас, получило название Лебедь X-1 (Cyg X-1).

Рентгеновское изображение Лебедя X-1 / © NASA/Marshall Space Flight Center

Рентгеновское изображение Лебедя X-1 / © NASA/Marshall Space Flight Center

Через шесть лет астрономы установили, что имеют дело с двойной системой, где видимая голубая сверхгигантская переменная звезда вращается вокруг невидимого компактного, но очень массивного объекта. Масса этого объекта (примерно в 21,2 раза больше массы Солнца) оказалась слишком большой, а размер при этом слишком малым, чтобы его можно было классифицировать как какую-либо "нормальную" звезду или любой другой вероятный объект, кроме черной дыры.

К 1990 году накопленный объем данных позволил ученым заключить, что Cyg X-1 — черная дыра. Теория перестала быть абстракцией на бумаге и превратилась в наблюдаемую реальность. Эйнштейн был прав в уравнениях — но ошибался в скепсисе.


Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway

Показать полностью 2
16

Скопление Комы: тысячи галактик в одном кадре

Серия Устройство Вселенной

Перед вами грандиозное скопление галактик в созвездии Волосы Вероники (скопление Комы) — один из самых плотных и массивных галактических "мегаполисов" в ближайшей Вселенной. Практически каждый объект на изображении ниже — отдельная галактика.

Скопление Комы в созвездии Волосы Вероники — один из ключевых аргументов в пользу существования темной материи / © Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

Скопление Комы в созвездии Волосы Вероники — один из ключевых аргументов в пользу существования темной материи / © Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

Скопление Комы — это тысячи галактик, каждая из которых по размеру сопоставима с нашим Млечным Путем и содержит миллиарды звезд. Межгалактическое пространство заполнено разреженным горячим газом и невидимой массой (темной материей), которая удерживает элементы этой системы в едином гравитационном поле.

Насколько далеко и насколько велико

Скопление Комы находится на расстоянии около 320 миллионов световых лет от Земли. Его размеры настолько велики, что от одного края до другого — не "несколько галактик", а более 20 миллионов световых лет. Для сравнения: диаметр Млечного Пути "всего" около 100 000 световых лет. Скопление Комы — одно из крупнейших и массивнейших скоплений галактик в ближайшей Вселенной.

© Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

© Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

Важно понимать, что вы смотрите не на "россыпь галактик", а на огромную систему, где каждый объект постоянно испытывает влияние соседей.

Центральная эволюция

Большинство галактик внутри скопления — эллиптические и линзовидные, тогда как в его внешних областях чаще встречаются спиральные, как наш Млечный Путь. Это различие объясняется влиянием среды: частые гравитационные взаимодействия, столкновения и слияния, происходящие преимущественно во внутренних регионах, со временем меняют структуру галактик.

© Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

© Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

Например, когда сливаются две спиральные галактики, то на выходе получается более массивная эллиптическая.

Горячий газ внутри скопления способен "выдувать" или "срывать" холодный газ из галактик, постепенно лишая их ключевого ресурса, необходимого для зарождения новых светил. Без тесного взаимодействия с соседями, часто приводящего к взаимным вспышкам звездообразования, такие галактики медленно "угасают".

В изоляции галактика может долго оставаться спиральной. Но в скоплении, несмотря на жесткие условия, ее эволюция идет быстрее, а значит, и шансы на "выживание" в океане мироздания становятся выше.

Интересно, что Млечный Путь — "угасающая" галактика, поскольку интенсивность звездообразования в ней постепенно снижается. Однако в далеком будущем возможное сближение с галактикой Андромеды может привести к "перезагрузке" — хотя само столкновение теперь не считается неизбежным.

© Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

© Taavi Niittee/Tõrva Astronomy Club (Estonia)

Пояснение про "практически каждый объект"

Изображение скопления Комы было получено изнутри Млечного Пути, поэтому в кадр попали и звезды нашей Галактики, расположенные между Солнечной системой и наблюдаемым скоплением.

Показать полностью 4
10

История о том, как ученые предлагали "спрятать" Землю от инопланетян

Серия Устройство Вселенной

Давайте на минуту выключим скепсис и представим сценарий: где-то в Млечном Пути есть достаточно развитая, но при этом весьма агрессивная цивилизация, одержимая экспансией. Однажды ее астрономы находят нашу планету — крайне любопытный мир, расположенный в обитаемой зоне спокойной звезды. Кроме того, они довольно быстро смогут заподозрить, что на планете много воды, плотная атмосфера и, скорее всего, есть жизнь. Земля может показаться им "лакомым кусочком" — идеальным местом для колонизации.

© Grok/TheSpaceway

© Grok/TheSpaceway

Недолго думая, они запрыгивают в свои космолеты, замаскированные под кометы, и мчатся к нам на всех парах, совершая маневры то у одной, то у другой звезды. Как однажды предупреждал Стивен Хокинг, контакт с цивилизацией, которая намного выше нас по уровню развития, теоретически может стать для нас катастрофой...

Возможно ли предотвратить это?

30 марта 2016 года астрофизики Дэвид Киппинг и Алекс Тичи опубликовали исследование, в котором рассмотрели идею "сокрытия" Земли от тех, кто ищет планеты так же, как мы.

Логика простая: один из основных и самых доступных методов поиска экзопланет — транзитный. Когда планета проходит на фоне родительской звезды, для стороннего наблюдателя яркость звезды чуть-чуть падает. Именно по этой маленькой "просадке" можно понять, что у звезды есть планета, оценить ее размер, а по периоду транзитов — при известной массе звезды — прикинуть и расстояние до светила. Маленькая планета в обитаемой зоне вызывает особый интерес, поэтому при возможности на нее "нацеливают" телескопы, чтобы узнать больше.

И если инопланетные астрономы или их автоматизированные инструменты используют похожий метод (потому что он простой и эффективный), то во время наблюдений за Солнечной системой они однажды обнаружат Землю.

Киппинг и Тичи предлагают компенсировать эту просадку света лазерами. Идея следующая: в момент транзита направить лазерное излучение так, чтобы для внешнего наблюдателя спад яркости был сглажен — или вовсе исчез. Тогда гипотетические инопланетные астрономы могут не заметить "интересную" планету (по крайней мере, в рамках этого метода), а значит, и лететь к нам не будет смысла.

© Grok/TheSpaceway

© Grok/TheSpaceway

"Возможно, мы до сих пор не нашли других по той причине, что они раньше нас пришли к выводу: светиться лишний раз опасно — и предпочли спрятать свой мир", — рассуждал Киппинг.

Конечно, это не "щит от пришельцев" и не абсолютная невидимость. Такой трюк работает только против тех, кто:

  • Ищет экзопланеты транзитным методом;

  • Находится в нужной геометрии пространства (там, откуда транзит вообще виден).

Важно понимать, что это исследование — скорее мысленный эксперимент, чем инженерный план "на завтра". Такие работы полезны тем, что показывают: наши методы поиска можно не только эффективно применять, но и теоретически обходить. А значит, мы лучше понимаем их ограничения и можем придумывать новые подходы к поиску экзопланет и техносигнатур. И, конечно, это снова поднимает старый вопрос: стоит ли человечеству активно "афишировать" свое присутствие — или разумнее быть тише.

Показать полностью 2
33

Астрофизик Джонти Хорнер: инопланетяне почти наверняка есть — но они слишком далеко

Серия Устройство Вселенной

Эта статья — адаптация и компиляция идей астрофизика Джонти Хорнера, основанная на его публичных выступлениях, статьях и комментариях о шансах найти внеземную жизнь. Повествование будет вестись от первого лица — так проще сохранить авторскую логику и интонацию.

© Grok/TheSpaceway

© Grok/TheSpaceway

На вопрос "есть ли инопланетяне?" я однозначно отвечу: да. Но правильно сформулированный вопрос должен звучать иначе: достаточно ли близко они находятся, чтобы мы вообще могли их заметить?

Космос чудовищно велик. И за последние десятилетия мы узнали важную вещь: планеты есть почти у каждой звезды. В одном только Млечном Пути порядка 400 миллиардов звезд. Если представить, что в среднем у каждой по несколько планет, то даже в пределах нашей Галактики набираются триллионы миров. А галактик во Вселенной так много, что по некоторым оценкам их число только в наблюдаемой Вселенной сопоставимо с тем, как много планет у нас дома, в Млечном Пути.

С таким масштабом трудно поверить, что Земля уникальна. Жизнь, включая разумную и даже технологическую, почти наверняка возникала где-то еще. Но у этой вдохновляющей истории есть неприятная для нас (ученых) часть: существовать и быть обнаруженными — разные вещи.

Представьте крайне осторожный сценарий. Пусть технологически развитая жизнь появляется лишь у одной звезды из миллиарда. И даже тогда в Млечном Пути набралось бы около 400 "технологических" звездных систем. Звучит обнадеживающе много, пока не вспомнишь размеры Галактики: примерно 100 000 световых лет в диаметре. При таком раскладе в среднем эти цивилизации окажутся на расстоянии порядка 10 000 световых лет друг от друга (это грубая оценка, но здесь порядок величины важнее точности).

© Grok/TheSpaceway

© Grok/TheSpaceway

А это почти приговор для поиска. На таких дистанциях "обычные" радиосигналы — вроде тех, что человечество неосознанно рассеивает в пространство, — слишком слабы. Поймать их можно лишь в том случае, если инопланетные передатчики намного мощнее всего, что умеем создавать мы, а еще если мы знаем, куда и когда именно нужно "смотреть".

Поэтому я и считаю, что внеземная жизнь (включая разумную), скорее всего, существует, но доказательства ее существования могут не появиться еще очень долго. Не потому, что мы одни во Вселенной, а потому, что космос устроен так, что даже соседей по Галактике проблематично "услышать".


Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway

Показать полностью 2
55

Снимки гигантских звездных скоплений Млечного Пути, от которых захватывает дух

Серия Устройство Вселенной

Далеко-далеко от Земли, в глубинах безмолвной космической темноты, скрываются удивительные сокровища — звездные скопления. Эти завораживающие структуры способны не только даровать эстетическое наслаждение наблюдателю, но и поделиться секретами рождения галактик, их эволюции и далекого будущего.

© TheSpaceway

© TheSpaceway

Звездные скопления — это группы звезд, имеющих общее происхождение и связанных между собой гравитационно. Астрономы выделяют два основных типа: рассеянные скопления, состоящие из сотен или тысяч относительно молодых звезд, и шаровые — чрезвычайно плотные сферические образования из сотен тысяч древних светил.

Доподлинно известно, что минимум 40% всех шаровых скоплений Млечного Пути попали в нашу галактику в результате космических катастроф — столкновений с галактиками меньшего размера или их полного поглощения. Некоторые из этих объектов являются буквально останками целых галактик (хотя и карликовых), чьи ядра пережили гравитационное разрушение. Шаровые скопления — это возможность заглянуть в очень далекое прошлое, в ту историческую эпоху, когда наша Галактика находилась на раннем этапе своего развития.

Интересно, что карликовая галактика в Стрельце, удаленная примерно на 70 000 световых лет от Земли, прямо сейчас разрушается под воздействием приливных сил Млечного Пути. В результате этого процесса, продолжающегося уже сотни миллионов лет, от нее останется только шаровое скопление, которое станет частью нашей Галактики.

Итак, предлагаю вам полюбоваться пятью наиболее массивными звездными скоплениями Млечного Пути и узнать о них много интересного.

Омега Центавра (NGC 5139)

© ESO

  • Расстояние от Земли: ~15 800 световых лет;

  • Диаметр: 150 световых лет;

  • Масса: четыре миллиона солнечных масс.

Омега Центавра — колосс среди шаровых скоплений. В составе скопления более 10 миллионов звезд, что делает его самым массивным в Млечном Пути. Звездная плотность в центре скопления превосходит аналогичный показатель окрестностей Солнечной системы в 10 000 раз! Возраст скопления оценивается в 12 миллиардов лет.

Главная загадка Омеги Центавра, у которой пока нет объяснения, связана с тем, что скопление содержит звезды разных поколений. Одна из наиболее аргументированных гипотез предполагает, что данное скопление является продуктом вторичного поглощения (Млечный Путь поглотил галактику, которая до этого поглотила другую).

M 13 (NGC 6205): Великое скопление в Геркулесе

© <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/snimki_gigantskikh_zvezdnyikh_skopleniy_mlechnogo_puti_ot_kotoryikh_zakhvatyivaet_dukh_13660988?u=http%3A%2F%2Fsidleach.com&t=sidleach.com&h=577c04cf7fd2f2875817cf73aba9c6d239f1432d" title="http://sidleach.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">sidleach.com</a><!--/noindex-->

© sidleach.com

  • Расстояние от Земли: ~22 200 световых лет;

  • Диаметр: 165 световых лет;

  • Масса: 600 000 солнечных масс.

M 13 — одно из самых величественных шаровых скоплений северного неба, включающее около 300 000 плотно упакованных звезд.

Великое скопление в Геркулесе славится своей симметричной структурой и яркостью. В центре скопления звездная плотность достигает фантастических значений: на каждый кубический парсек (3,26 световых года) приходится более 1 000 звезд!

M 13 движется по вытянутой орбите вокруг центра Млечного Пути, периодически пересекая галактический диск. Возраст скопления составляет около 11,65 миллиарда лет, что делает его одним из древнейших объектов Млечного Пути.

Примечательно, что в 1974 году именно к M 13 было отправлено знаменитое радиопослание Аресибо — символическая попытка заявить о своем существовании гипотетическим внеземным цивилизациям. Однако крайне маловероятно, что в таких экстремальных условиях могла зародиться сложная жизнь (запредельная звездная плотность, чудовищное излучение, гравитационные возмущения и отсутствие тяжелых элементов в древних звездах).

M 22 (NGC 6656): жемчужина Стрельца

© NASA/ESA

  • Расстояние от Земли: ~10 600 световых лет;

  • Диаметр: 99 световых лет;

  • Особенность: одно из ярчайших скоплений на небе.

M 22 — одно из самых ярких скоплений северного неба, для наблюдения которого будет достаточно бинокля. M 22 объединяет около 500 000 звезд и является одним из ближайших к нам шаровых скоплений.

В M 22 обнаружено аномально большое количество планетарных туманностей, которые представляют собой финальную стадию жизни солнцеподобных звезд, сбросивших внешние оболочки.

M 15 (NGC 7078): древний странник

© NASA/ESA

  • Расстояние от Земли: ~36 000 световых лет;

  • Диаметр: 175 световых лет;

  • Возраст: 13 миллиардов лет.

M 15 — одно из самых древних и плотных шаровых скоплений, известных астрономам. Его возраст составляет 13 миллиардов лет, что делает его практически ровесником Вселенной (возраст 13,8 миллиарда лет). Некоторые данные указывают на то, что в центре скопления скрывается черная дыра промежуточной массы — очень редкий класс черных дыр, изучение которых могло бы пролить свет на механизм появления сверхмассивных черных дыр.

Скопление содержит необычно большое количество переменных звезд и пульсаров. M 15 движется по вытянутой орбите вокруг центра Млечного Пути, периодически "ныряя" в галактический диск, а после возвращаясь в гало (разреженную сферическую область вокруг галактики, где обитают древнейшие звезды и шаровые скопления).

47 Тукана (NGC 104): южная корона

© NASA/ESA

  • Расстояние от Земли: ~14 500 световых лет;

  • Диаметр: 120 световых лет;

  • Особенность: второе по яркости скопление на небе.

47 Тукана — второе по яркости шаровое скопление после Омеги Центавра и одно из самых изученных благодаря относительной близости и яркости. Даже в любительский телескоп можно рассмотреть около 10 000 звезд, многие из которых сосредоточены внутри небольшого плотного центрального ядра.

В скоплении было обнаружено 25 миллисекундных пульсаров — нейтронных звезд, совершающих сотни оборотов вокруг собственной оси в секунду. 47 Тукана, как и Омега Центавра, содержит звезды нескольких поколений, и объяснение у этого феномена может быть аналогичное.


Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway

Показать полностью 13
7

Никола Тесла и "послания" с Марса

Серия Устройство Вселенной

К концу XIX века интерес к Марсу резко возрос. Телескопы становились лучше, журналисты охотились за сенсациями, а фантастика шла рука об руку с наукой. И тогда все чаще звучал вопрос: есть ли на Красной планете разумная жизнь и можно ли с ней связаться?

© Grok/TheSpaceway

© Grok/TheSpaceway

Рождение марсианской мании

В 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли, наблюдая Марс во время великого противостояния, зарисовал тонкие линии на поверхности и назвал их "canali" — "каналы" или "проливы".

Англоязычная пресса тут же интерпретировала это как намек на искусственные сооружения. Это настолько вдохновило американского астронома Персиваля Лоуэлла, что он построил собственную обсерваторию и годами наблюдал за Красной планетой, рисуя карты "каналов". Он убеждал публику, что "каналы" — неопровержимое доказательство того, что планета-соседка населена разумными существами, которые пытаются выжить в высыхающем мире с помощью гигантской системы ирригации.

Сегодня понятно, что это был результат смешения технологических ограничений с человеческой психикой: ничтожное (по современным меркам) разрешение телескопов, "дрожание" земной атмосферы, ожидания наблюдателя и "дорисовка" мозгом знакомых образов (парейдолия). Только во второй половине XX века мы узнали, что Марс — совершенно иной мир. И хотя на нем действительно есть грандиозные структуры, все они имеют природное происхождение.

Марсианские "каналы" Персиваля Лоуэлла / © <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/nikola_tesla_i_poslaniya_s_marsa_13655115?u=http%3A%2F%2Faeon.co&t=aeon.co&h=21a2cd2f53d1d9e0df57ed7e4537c98d963c46d4" title="http://aeon.co" target="_blank" rel="nofollow noopener">aeon.co</a><!--/noindex-->

Марсианские "каналы" Персиваля Лоуэлла / © aeon.co

Но тогда мысль об обитаемом Марсе была слишком красивой, чтобы ее отпускать. После "каналов" фантазия сорвалась с цепи: выходили статьи, где всерьез обсуждали, какими мелодиями марсиане могли бы приветствовать Землю и какие земные шедевры стоило бы отправить им в ответ. Параллельно укреплялась еще более смелая гипотеза: возможно, у других звезд тоже есть планеты и на них тоже живут разумные существа. Сейчас мы называем такие миры экзопланетами, но тогда это было почти чистой философией.

Радио как "связь с космосом"

На рубеже веков беспроводная связь перестала быть лабораторным фокусом и начала превращаться в масштабируемую технологию. И вместе с радиотелеграфией пришла простая и, в общем-то, неизбежная идея: если мы с такой легкостью "ловим" сигналы через океан, то почему бы не попытаться поймать их и через космическое пространство? Так начались первые любительские и полупрофессиональные попытки "услышать инопланетян" — иногда из научного любопытства, иногда ради славы.

Самым знаменитым участником этой истории был Никола Тесла.

В 1899 году Тесла построил экспериментальную станцию в Колорадо-Спрингс (США). Формально он занимался земными задачами: высоковольтными экспериментами, резонансом, беспроводной связью и передачей энергии на большие расстояния. Но его аппаратура была настолько чувствительной, что иногда ловила то, чему наука не находила объяснения.

В своих заметках и поздних рассказах Тесла описывал, что ему удавалось фиксировать странные повторяющиеся сигналы — ритмичные "пульсы", которые не походили на хаотические атмосферные помехи. Он рассматривал разные варианты и в какой-то момент даже начал всерьез допускать, что источник может находиться далеко за пределами Земли. В эпоху "каналов" лучшим кандидатом на отправителя "посланий", конечно же, стал Марс.

В конце 1900 года Американский Красный Крест обратился к известным людям с просьбой дать короткий прогноз о том, каким может быть величайшее достижение человечества в новом веке (и вообще "что впереди"). В этом списке был и Тесла, который отправил письмо с ответом, содержащим фразу в духе научной фантастики:

"Братья! У нас есть сообщение из другого мира, неизвестного и далекого. Оно гласит: один... два... три..."

Пресса подхватила это как сенсацию, и тема "Тесла общается с марсианами" пошла гулять по миру.

Заголовок: "Никола Тесла обещает связь с Марсом". Ну, хотя бы не поселение на миллион человек и полеты по цене трех яблок / © <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/nikola_tesla_i_poslaniya_s_marsa_13655115?u=http%3A%2F%2Fteslauniverse.com&t=teslauniverse.com&h=493bb044cc102aaab97ce1d5c5884ab3622556d5" title="http://teslauniverse.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">teslauniverse.com</a><!--/noindex-->

Заголовок: "Никола Тесла обещает связь с Марсом". Ну, хотя бы не поселение на миллион человек и полеты по цене трех яблок / © teslauniverse.com

Важно понимать, что даже если Тесла и правда получал необычные повторяющиеся сигналы, это никак не доказывает, что они пришли с Марса и/или что они имели искусственное происхождение. Это говорит лишь о том, что радиосфера вокруг Земли сложнее, чем казалось в 1900 году. Тогда еще не было развитой радиофизики, наука не знала о всевозможных типах помех, о природных радиоисточниках и о том, насколько сильно атмосфера и грозовая активность забивают эфир.

Так что это было на самом деле?

Позднее появлялись гипотезы, что Тесла мог поймать природные радиоэмиссии планет-гигантов, прежде всего Юпитера. У Юпитера есть мощная магнитосфера, а его вулканический спутник Ио, проходя через нее, буквально "вмешивается" в радиошум. Таким образом, система Юпитер–Ио способна создавать регулярные радиосигнатуры, которые и могло фиксировать оборудование конца XIX века.

Можно ли сегодня доказать, что именно это слышал Тесла? Нет. Его приборы, условия приема и интерпретации слишком далеки от современных стандартов, а описание "один... два... три..." не дает никаких ценных сведений.

Однако природные радиоэмиссии, которые с XX века фиксируют уверенно и системно, являются куда более рациональным объяснением, чем радиовышка на Марсе.

© Grok/TheSpaceway

© Grok/TheSpaceway

Почему эта история все равно крутая

Тесла не был ни обманщиком, ни контактером. Он — человек на границе эпох, который пытался изучать мир теми инструментами, что были в его распоряжении. И данные, которые он получал в ходе своих экспериментов, не имели строгой научной интерпретации.

Его ошибка была типичной для того времени — объяснять непонятное с помощью самой романтичной гипотезы. Но сам факт того, что он вообще поднял тему внеземных сообщений всерьез, превратил радио из исключительно земной технологии в символ будущего: связи с космическими аппаратами, бороздящими просторы Солнечной системы.

Показать полностью 4
3252
THE SPACEWAY
Наука Наука

Более 100 000 древних звезд в одном кадре: невероятные детали шарового скопления M 72

Серия Устройство Вселенной

В созвездии Водолея, на расстоянии около 54 570 световых лет от Земли, расположилось шаровое скопление Messier 72 (M 72), являющееся домом для более чем 100 000 древних звезд, которые плотно "упакованы" в относительно небольшую сферу.

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Я предлагаю вам полюбоваться деталями этой грандиозной структуры, изображения которой были получены космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" в ходе наблюдений за 2025 год.

Звездный город в созвездии Водолея

Возраст звездного скопления M 72 оценивается в 9,5 миллиарда лет, а значит его звезды начали сиять задолго до появления Солнечной системы, возраст которой составляет примерно 4,6 миллиарда лет.

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Благодаря тому, что к данным, полученным в оптическом диапазоне, были добавлены данные ультрафиолетового спектра, мы можем лицезреть удивительное разнообразие цветов, где каждый оттенок способен поведать свою историю.

Цветная палитра звездных поколений

Голубые звезды на снимке — это светила, которые изначально были более массивными, но в ходе эволюции разогрелись до чрезвычайно высоких температур, сжегши большую часть своих запасов водорода.

Красно-оранжевые солнцеподобные звезды, жизненный путь которых приближается к концу / © ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Красно-оранжевые солнцеподобные звезды, жизненный путь которых приближается к концу / © ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Красно-оранжевые объекты — это солнцеподобные звезды меньшей массы, которые за миллиарды лет своей жизни превратились в красных гигантов. Они раздулись до огромных размеров, но при этом сильно остыли, приобретя характерный красноватый оттенок.

Исследуя звезды M 72, ученые лучше понимают как зарождаются шаровые скопления и как эволюционируют галактики, в которых они зародились. Учитывая, что в M 72 нет признаков множественных поколений звезд (в данном случае они все старые) и сильного разброса по химическому составу, можно с уверенностью сказать, что данное шаровое скопление сформировалось в Млечном Пути, а не представляет собой ядро поглощенной галактики.

Звездная плотность скопления

Масса скопления M 72 в 168 000 больше массы Солнца. Состоит оно из более чем 100 000 гравитационно связанных звезд, уместившихся в сфере диаметром всего 104 световых года.

"Сердце" шарового скопления / © ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

"Сердце" шарового скопления / © ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Если бы наша Солнечная система оказалась в центре скопления, то ближайшие звезды располагались бы примерно в 400 световых днях от нас — почти в четыре раза ближе, чем Проксима Центавра, ближайшая к Солнечной системе звезда.

Экстремальные условия

В M 72 встречаются области, где звезды упакованы настолько плотно, что оказывают друг на друга не только повышенное гравитационное влияние, но могут даже тесно взаимодействовать и сталкиваться.

Области, где звезды упакованы крайне плотно / © ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Области, где звезды упакованы крайне плотно / © ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Такие столкновения порождают удивительные объекты под названием "голубые отстающие" (англ. blue stragglers) — звезды, которые словно обращают время вспять, возвращаясь от "старости" к яркой и горячей "молодости".

Космические маяки

В скоплении было обнаружено 43 переменные звезды, большинство из которых относятся к типу RR Лира.

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Эти звезды регулярно меняют свою яркость и служат астрономам в качестве "стандартных свечей" для измерения космических расстояний.

Особое место в каталоге

Каталог Мессье включает 110 объектов, и M 72 занимает в нем особое место как одно из самых удаленных шаровых скоплений в списке.

В кадр попали далекие фоновые галактики, удаленные на десятки миллионов световых лет от нас / © ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

В кадр попали далекие фоновые галактики, удаленные на десятки миллионов световых лет от нас / © ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Скопление было открыто французским астрономом Пьером Мешеном в 1780 году, но тогда — в силу технических ограничений — ученые даже не подозревали, что наблюдают скопление из тысяч и тысяч звезд — им казалось, что это просто газопылевая туманность.

Спустя 245 лет мы не только понимаем истинную природу M 72, но даже можем рассматривать отдельные звезды!

Окно в раннюю Вселенную

Изучение столь древних скоплений, как M 72, дает ученым уникальную возможность заглянуть в прошлое мироздания. Звезды в шаровых скоплениях сформировались из первичного газа ранней Вселенной, когда тяжелых элементов было в 10-100 раз меньше, чем сейчас.

© ESA/Hubble &amp; NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

© ESA/Hubble & NASA, A. Sarajedini, G. Piotto, M. Libralato

Это означает, что анализ данных, собранных в ходе наблюдений за M 72, рассказывает нам о том, какой была Вселенная более девяти миллиардов лет назад, когда ее возраст составлял меньше половины от нынешнего в 13,8 миллиарда лет.

Космический долгожитель

В отличие от рассеянных звездных скоплений, которые распадаются через несколько миллионов лет, шаровые скопления вроде M 72 невероятно стабильны благодаря мощным гравитационным связям между светилами, которые его составляют. Такие объекты могут существовать практически вечно — некоторые из известных нам шаровых скоплений имеют возраст более 13 миллиардов лет!

M 72 продолжает свой медленный танец вокруг центра Млечного Пути, неся в себе память о временах, когда наша Галактика находилась в процессе активного формирования и поглощения галактик меньшего размера. И благодаря возможностям легендарного "Хаббла" любой желающий может полюбоваться этим древним чудом во всех его красочных деталях.

Показать полностью 11
22

Космическая хроника #3: обзор астрономических снимков

Серия Устройство Вселенной

Космическая хроника — это увлекательное путешествие сквозь пространство и время через астрономические снимки. В этой рубрике вас ждут обзоры как легендарных фотографий эпохи первых космических миссий, так и новейших изображений от современных космических телескопов, наземных обсерваторий и талантливых астрономов-любителей.

© TheSpaceway

© TheSpaceway

Венера в ультрафиолетовом свете

Перед вами — один из первых крупных планов Венеры, полученный космическим аппаратом NASA "Маринер-10" 5 февраля 1974 года с расстояния всего 5 768 километров. В оптическом диапазоне (том, что доступен нашему глазу) Венера выглядит как безликий белый шар, но ультрафиолетовые фильтры раскрывают интересные детали.

© NASA

© NASA

Белые облака, расположенные в верхних слоях атмосферы и состоящие из капель концентрированной серной кислоты, демонстрируют суперротацию — совершают полный оборот всего за четыре дня, тогда как сама Венера вращается крайне медленно: сутки длятся 243 земных дня. Ученые до сих пор спорят, какое вещество создает темные узоры, поглощая ультрафиолетовый свет — вероятно, это соединения серы.

"Маринер-10" — первая миссия, целенаправленно прибегнувшая к гравитационному маневру*, который позволил аппарату снизить скорость и перенаправил его к Меркурию.

*Аппарат подлетал к Венере сзади по ее орбитальному движению — планета как бы "забрала" часть энергии у него. В результате орбита "Маринера-10" изменилась.

Очаг звездообразования

Туманность Тарантул (NGC 2070) — одна из самых больших и эффективных звездных фабрик в нашей космической окрестности. Она находится на расстоянии около 170 000 световых лет от Земли в созвездии Золотой Рыбы, в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике-спутнике Млечного Пути.

© Andy Astro

© Andy Astro

Это самая активная область звездообразования в Местной группе галактик. Чуть левее центра расположено скопление R 136, представляющее собой плотное ядро из сотен молодых массивных звезд, некоторые из которых превышают массу Солнца в 200–300 раз. Излучение этих гигантов настолько мощное, что разрывает окружающие газопылевые облака, формируя специфические нити и волокна.

Если бы туманность Тарантул оказалась на месте знаменитой туманности Ориона в Млечном Пути ("всего" 1 300 световых лет от нас), то она занимала бы на небе площадь в 60 раз больше полной Луны и отбрасывала бы тени на Земле.

Изучение NGC 2070 помогает астрономам понять процессы формирования массивных звезд и эволюцию галактик в ранней Вселенной.

Изображение было получено австралийским астрофотографом Энди Астро в октябре 2021 года.

Сатурнианская Диона

Диона — четвертый по величине спутник Сатурна со средним диаметром 1 123 километра, состоящий преимущественно из водяного льда. Снимок был сделан 21 июня 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини".

© NASA/JPL/Space Science Institute

© NASA/JPL/Space Science Institute

Прекрасно виден контраст между светлой ведущей полусферой и более темной задней — здесь расположены знаменитые "белые пряди" (лат. Wispy Terrain): яркие свежие ледяные стены тектонических разломов, протянувшиеся на сотни километров.

Поверхность покрыта бесчисленным множеством разноразмерных кратеров, но в некоторых областях видны следы тектонической активности — горы и уступы высотой до 1,5 километра.

Анализ данных "Кассини" показал, что под ледяной корой Дионы, на глубине около 100 километров, залегает океан жидкой воды. Его глубина оценивается в 40-50 километров. Гравитационные измерения и анализ либрации (медленного колебания) спутника подтверждают, что ледяная кора "плавает" на жидкой воде, окружающей каменное ядро.

Таким образом, Диона — еще один участник клуба "миров с подповерхностными океанами" Солнечной системы и перспективная цель для поиска возможных следов жизни.

Буйный нрав Вольфа–Райе

Составное изображение туманности M1-67 вокруг звезды WR 124, полученное путем объединения данных космического телескопа NASA/ESA "Хаббл" от 9 сентября 2013 года.

© NASA/ESA

© NASA/ESA

Объект с массой около 20 солнечных находится в созвездии Стрельца на расстоянии 21 000 ± 2 000 световых лет и выбрасывает вещество со скоростью 1400–2000 км/с. Светимость WR 124 превосходит солнечную в 150 000 раз, а температура поверхности составляет 44 700 градусов, что почти в 7,7 раза выше температуры поверхности Солнца.

Звезды со столь высокой температурой и светимостью относят к классу Вольфа–Райе, названному в честь астрономов Шарля Вольфа и Жоржа Райе, которые первыми в 1867 году обратили внимание на особенности спектров таких звезд и описали их.

Оранжево-коричневые клочья — газовые комки массой в десятки Земель, подсвеченные ультрафиолетовым излучением со стороны родительской звезды. Возраст WR 124 составляет примерно 8,6 миллиона лет, а значит звезда в любой момент может вспыхнуть сверхновой.

Галактический каннибализм

Спиральный гигант NGC 5410 (диаметр 89 000 световых лет) поглощает компаньона PGC 49896 (диаметр 60 000 световых лет), расположенного в верхней части снимка. Событие разворачивается на расстоянии около 190 миллионов световых лет от Земли.

© NASA/ESA

© NASA/ESA

Гравитационное взаимодействие двух галактик привело к тому, что они начали обмениваться звездами и газом, а в рукавах NGC 5410 вспыхнуло звездообразование (яркие сине-белые пятна).

Изображение было получено с помощью космического телескопа "Хаббл" 12 февраля 2024 года.

Показать полностью 6
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества