Джеймс Уэбб зафиксировал свет далеких объектов на границе Вселенной
История самого большого современного орбитального телескопа началась еще в далеком 1996 году. Его разработка и модернизация заняли долгие 25 лет, после чего аппарат покинул нашу планету и начал свое путешествие сквозь космическое пространство. Что же из себя представляет этот удивительный аппарат, и что он уже успел разглядеть в глубинах космоса? Давайте попробуем разобраться.
Изучение Вселенной.
450 год до н. э. - Анаксагор догадался, что Луна отражает солнечный свет. Выдвигается предположение вещественности звезд.
360 год до н. э. - в Древней Греции учеными выдвигаются доказательства шарообразности Земли.
350 год до н. э. - Гераклид Понтийский выдвигает идею вращения Земли.
1543 год - Коперник описывает теорию гелиоцентрической системы мира.
1600 год - Гильберт находит магнитное поле Земли.
1609 год - Кеплер описывает два закона движения планет (Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, и каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца)
1610 год - начало наблюдений в Телескоп. Найдены 4 луны Юпитера, лунные горы и солнечные пятна.
1620 год - Снеллиус открыл закон преломления света.
1665 год - Айл открывает первое шаровое звездное скопление М22.
1666 год - Ньютон открывает закон всемирного тяготения.
1676 год - Рёмер вычислил скорость света.
1687 год - Ньютон открывает закон гравитации.
1718 год - обоснование Галилеем собственного движения звезд.
1761 год - Открытие атмосферы на Венере Ломоносовым.
1784 год - Мичелл предсказывает существования черных дыр на основе классических представлений.
1797 год - Экспериментально определяется значения гравитационной постоянной и средней плотности Земли.
1801 год - Открыто ультрафиолетовое излучение.
1801 год - Открытие первого астероида.
1846 год - Открытие планеты Нептун.
1897 год - Открытие электрона.
1899 год - Виллард разделил альфа-, бета- и гамма-излучение.
1911 год - Открытие атомного ядра. Резерфорд описывает планетарную модель атома.
1913 год - Бор описывает квантовую теорию атома.
1915 год - Эйнштейн выдвигает Общую теорию относительности.
1917 гг. - Открытие фотона Эйнштейном.
1924 гг. - Вычислено расстояние до туманности Андромеды. Открыто существование других галактик во Вселенной.
1919 год - открытие протона Резерфордом.
1926 год - Хаббл доказывает звездную природу галактик.
1929 год - Хаббл подтверждает теорию расширения Вселенной.
1931 год - Янский открывает космическое радиоизлучение.
1932 год - Чедвик открывает нейтрон.
1932 год - Андерсон открывает позитрон.
1934 год - Цвикки теоретически предсказывает существование темной материи.
1956 год - Петтерсоном определен возраст Земли (4,5 млрд. лет)
1959 год - Грингауз экспериментально подтверждает существование солнечного ветра.
1963 год - Открытие квазаров.
1965 год - Зачичи экспериментально подтверждает существование антивещества.
1968 гг. - Открытие пульсаров.
1992 год - открытие пояса Койпера.
1992 год - Ватикан публично признал, что Земля круглая.
Vsauce: как движется Земля
О том, как и куда мы движемся во Вселенной. И о том, почему наши календари отстают от астрономического года.
В недрах Луны возможно нашлись остатки древней Тейи
Новый анализ образцов лунного грунта показал, что под поверхностью спутника могут скрываться остатки древней планеты Тейя, столкновение которой с Землей и привело к появлению спутника.
Считается, что около 4,5 миллиарда лет назад на Землю налетело небесное тело размерами приблизительно с Марс. Энергия удара разрушила, расплавила и смешала их, а часть обломков была выброшена в космос и со временем сформировала Луну. Так описывает ее происхождение самая популярная сегодня «ударная» гипотеза. У возможного виновника катастрофы даже есть свое название — Тейя, — только вот никаких следов погибшей планеты обнаружить пока не удается.
Расчеты предсказывают, что до сих пор Луна должна на 70-90 процентов состоять из вещества, оставшегося от Тейи. На него могло бы указать другое содержание изотопов кислорода, которое зависит от размеров орбиты небесного тела. Изотопный состав лунного грунта, доставленного пилотируемыми экспедициями, действительно оказался непохожим на состав других объектов Солнечной системы, зато с Землей практически совпадает.
Объяснение этому ищут до сих пор. Возможно, Земля и Тейя изначально сформировались в общей области и имели близкий изотопный состав или же во время столкновения могли полностью расплавиться и перемешаться. Однако новая статья, опубликованная в журнале Nature Geoscience, снимает эту проблему. Ее авторы провели новый, особенно тщательный анализ изотопного состава лунного грунта.
Команда профессора Университета Нью-Мексико Эрика Кано (Erick Cano) получила небольшие образцы, собранные на различных участках поверхности спутника — от темных базальтовых «морей» до плаксиоглазов, поднятых с глубины давно затихшими вулканическими процессами. Усовершенствованные методы анализа показали, что вещество из разных участков характеризуется различным изотопным составом.
Прежде эти особенности ускользали от ученых, к тому же для оценки они просто усредняли характеристики для всех проанализированных образцов. Однако внимательный анализ Эрика Кано и его коллег показал, что чем глубже формировалась порода, тем больше тяжелых изотопов кислорода она содержит — и тем сильнее отличается этим от земных пород. Такое возможно в случае, если наружные слои Луны образовались из перемешанного расплава Земли и ударившей ее планеты, однако под этой «корой» сохранилось вещество древней Тейи.
Судя по повышенному количеству тяжелых изотопов, Тейя могла сформироваться на более далекой от Солнца орбите и лишь затем, выбитая со своей траектории случайной игрой сил гравитации, сблизилась и столкнулась с нашей еще тогда молодой планетой. «Эти результаты снимают необходимость в механизме полного перемешивания изотопов кислорода», — резюмируют Эрик Кано и его соавторы. Возможно, готовящиеся после долгого перерыва новые пилотируемые миссии к Луне доставят новые образцы, и более точный анализ подтвердит эти выводы.
Пару слов о Большом Взрыве
Поговорим об акте творения. Нет, я не вкладываю никакого религиозного смысла в данные слова. Речь пойдёт о Большом Взрыве и времени до формирования реликтового излучения, то есть до того момента, как Вселенная стала прозрачной для фотонов, а вместе с ними для всего излучения.
Наша Вселенная начала своё существование 13,799±0,021 миллиарда лет назад.
Самый ранний момент времени о котором у нас есть информация это Планковская Эпоха, продолжалась она 10^-43 секунды после сингулярности, то есть планковское время, имела энергию среды равной планковской: ~1,22*10^19 гигаэлектронвольт (ГэВ), планковскую плотность (~5,1*10^96 кг/м³), плансковский радиус ( ~1,6*10^−35 м) и планковскую температуру (1,41*10^32 К (Кельвина). Из-за крайне малого размера Вселенной квантовые эффекты гравитации преобладали над физическими взаимодействиями, а сила гравитации была сопоставима с другими Взаимодействиями, для сравнения сейчас гравитация — самая слабая сила во Вселенной и сила гравитационного взаимодействия между протоном и электроном в атоме водорода слабее их электростатического притяжения в 2*10^39 раз. Впрочем сама гравитация ещё не отделилась от других взаимодействий, то есть все четыре взаимодействия: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное были объединены в одно Первичное Взаимодействие. В эту же Эпоху произошёл фазовый переход некоторого количества энергии в материю, и образовались элементарные частицы.
Состояние Вселенной в Планковскую Эпоху из-за экстремальных показателей температуры и плотности было нестабильным, произошло нарушение барионной симметрии (на данный момент мы наблюдаем барионную асимметрию, то есть преобладание вещества над антивеществом) и отделение гравитации от остальных взаимодействий.
С отделения гравитации начинается вторая Эпоха жизни нашей Вселенной — Эпоха Великого Объединения (ЭВО) или Эпоха Суперсимметрии.
В этот период квантовые эффекты начинают слабеть, а более привычные нам законы общей теории относительности, наоборот набирают силу. Разделение первичного взаимодействия на гравитационное и электроядерное привело к нарушению однородности и плотности вещества ранней Вселенной. ЭВО длилась с 10^-43 до 10^-35 секунды и к концу Эпохи Вселенная остыла до 10^27 K, её плотность составляла 10^74 г/см³, а энергия 10^14 ГэВ.
В конце ЭВО от электроядерного взаимодействия отделяется сильное взаимодействие, что даёт начало Инфляционной Эпохе, характеризующейся ускорением расширения Вселенной, вторичным нагревом до температур выше 10^28 K, а так же формированием крупномасштабной структуры Вселенной. Инфляционная Эпоха закончилась 10^-32 секунды от момента Большого Взрыва.
Начинается стадия радиационного доминирования, которая закончится, в Протонную Эпоху.
Первая Эпоха стадии радиационного доминирования — Электрослабая Эпоха, длившаяся с 10^-32 секунды по 10^-12. Температура Вселенной ещё крайне высока для того, чтобы электрослабое взаимодействие распалось на электромагнитное и слабое. За счёт высокой температуры и энергии среды образуются W-, Z- бозоны — переносчики слабого взаимодействия и бозоны Хиггса.
Из-за дальнейшего расширения Вселенной её температура и энергия падали, что привело к разделению электрослабого взаимодействия на слабое и электромагнитное, началась Кварковая Эпоха (10^-12 – 10^-6 секунды), именно в ней образовалась кварк-глюонная плазма, которая в следующую Адронную Эпоху (10^-6 – 100 секунд), охлаждаясь, образует адроны: барионы и мезоны. Большая часть адронов, после их образования, аннигилировала с антиадронами, вся материя которую мы видим сейчас из, состоит из тех частиц, которым не хватило пары для аннигиляции. В эту же Адронную Эпоху, спустя 2 секунды после Большого Взрыва высвобождаются нейтрино. А спустя ещё одну секунду, из-за снижения температуры Вселенной перестают образовываться лептоны.
Из-за того что адрон-антиадронные пары проаннигилировали основной массой в ранней Вселенной остаются лептоны, которые тоже аннигилируют со своими античастицами во время Лептонной Эпохи или Эпохи Нуклеосинтеза.
Первичный нуклеосинтез длится всю эпоху в период с 100 секунды до 3-х минут после Большого взрыва, дальше температура Вселенной падает слишком низко для дальнейшего нуклеосинтеза. В результате первичного нуклеосинтеза образовались водород и его изотопы — около 75%, гелий так же с изотопами, около 25% и следовые количества лития, менее 10^-9 от общего количества.
В Протонную Эпоху вещество начинает доминировать над излучением, из-за чего изменяется режим расширения Вселенной и через 70000 лет после Большого взрыва заканчивается стадия радиационного доминирования, начинается стадия доминирования вещества. К концу Протонной эпохи 380000 лет после Большого Взрыва, происходит рекомбинация водорода, то есть замедлившиеся электроны соединяются с протонами в атомы, (до этого в период нуклеосинтеза образовались ядра атомов) и Вселенная становится прозрачной для излучения. То излучение мы и называем Реликтовым Фоном или Реликтовым излучением.
Сноски.
Первичное взаимодействие — взаимодействие объединяющее гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное.
Электроядерное взаимодействие — взаимодействие объединяющее сильное, слабое и электромагнитное.
Электрослабое взаимодействие — взаимодействие объединяющее слабое и электромагнитное.
Текст написал я, тэг моё.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Центр нашей галактики – сверхмассивная черная дыра и джет.
Изображение сделано с помощью телескопов «Чандра» и VLA. В фиолетовом цвете показаны рентгеновские лучи, а в синем – радиоволны. Эти снимки позволили специалистам рассмотреть положение сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный путь и даже увидеть мощный ее выброс – джет. Завихрения вокруг создаются мощной ударной волной. Этот объект, называемый Стрелец А, находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли. Масса черной дыры составляет 4 млн масс Солнца.