Так звучат кольца Сатурна
Все космические объекты излучают электромагнитные волны, которые можно преобразовать в звук, слышимый человеческим ухом. Поэтому у нас есть возможность услышать звучание колец Сатурна и многого другого.
🌎 Tg
Все космические объекты излучают электромагнитные волны, которые можно преобразовать в звук, слышимый человеческим ухом. Поэтому у нас есть возможность услышать звучание колец Сатурна и многого другого.
🌎 Tg
В 1054 году арабские и китайские астрономы наблюдали в небе чудесную «звезду-гостью». Она вспыхнула в небе совершенно неожиданно и сияла так ярко, что была видна даже днём в течение 23 суток.
Оценив скорость расширения Крабовидной туманности, современные астрономы пришли к выводу – это и есть остатки той самой «звезды-гостьи»! Тысячу лет назад произошло редчайшее явление – взрыв сверхновой звезды.
В черных дырах перестают работать привычные законы физики. Их масса и гравитация столь велики, что искривляют пространство и время вокруг себя и, возможно, создают порталы в другие области космоса. Это одни из самых загадочных и труднодоступных объектов во Вселенной, но ученые упорно продолжают исследовать их с помощью математических моделей, наблюдений и теоретических предположений.
Черная дыра — это место в космосе, где гравитация настолько сильная, что ничто, включая свет или другие электромагнитные волны, не имеет достаточно энергии, чтобы покинуть ее. Такие черные дыры появляются, когда звезда умирает и ее ядро сжимается до критически малых размеров.
Черная дыра меняют форму пространства-времени. Кривизна пространства-времени ведет к эффекту гравитационного линзирования, когда свет издалека от черной дыры искажается и изогнут. Так как черная дыра искривляет пространство и время, может существовать туннель между разными областями пространства-времени — червоточина.
Теоретически черная дыра может создать портал в другие области космосаисточник: Фото: кадр из фильма «Интерстеллар»
Представьте лист бумаги, на которой нарисованы две точки — точка A и точка B. Эти точки находятся на разных концах листа, как объекты находятся на разных концах Вселенной. Чтобы соединить точки A и B, можно провести линию напрямую через всю бумагу от точки A до точки B. Но если начать складывать бумагу, она, как пространство-время под влиянием черной дыры, начнет искривляться. По мере «сжатия» бумаги, точки A и B могут соединиться, не перемещаясь самостоятельно. Эта связь между точками и будет червоточиной.
Если бы такая червоточина существовала, то ее можно было бы использовать для перемещения между различными местами в космосе вне зависимости от расстояния. Однако до сих пор не было найдено ни одного доказательства их существования.
Они могут быть большими и маленькими. Ученые считают, что самые маленькие имеют размер всего в один атом, но при этом массу большой горы. Масса — это количество материи или «вещества» в объекте.
Масса «звездных» черных дыр может быть до 20 раз больше массы Солнца. Самые большие называются «сверхмассивными». Их масса превышает массу 1 миллиона солнц.
Стрелец A — черная дыра в центре галактики Млечный Путьисточник: Фото: NASA/UMass/D.Wang et al., IR:NASA/STScI
В центре каждой крупной галактики есть сверхмассивная черная дыра. Такая дыра есть и в центре Млечного Пути — Стрелец А. Она имеет массу, равную примерно 4 миллионам солнц, и могла бы вместить несколько миллионов земных шаров.
Никто точно не знает. Предположительно черная дыра состоит из двух основных частей. Есть горизонт событий — граница в пространстве-времени, через которую материя и свет могут проходить только внутрь. Ничто, даже свет, не может покинуть пределы горизонта событий и не может быть обнаружено.
Для удаленного наблюдателя часы рядом с черной дырой будут казаться более медленными, чем те, которые находятся дальше от нее. Это называется гравитационным замедлением времени. Из-за него кажется, что объект, падающий в дыру, замедляется по мере приближения к горизонту событий. Любой свет, излучаемый объектом, кажется более красным и тусклым. В конце концов, падающий объект исчезает полностью. Вот как это выглядит.
Приближаясь к горизонту событий, объект тускнеет для наблюдателяисточник: Фото: YouTube-канала Vsauce
В центре, как описано в общей теории относительности, находится гравитационная сингулярность — область, где кривизна пространства-времени становится бесконечной. Для невращающейся черной дыры эта область принимает форму одной точки; для вращающейся она размывается, образуя кольцевую форму. Сингулярная область имеет бесконечную плотность. Расстояние от центра до горизонта событий называется радиусом Шварцшильда.
Наблюдатели, падающие в дыру, неизбежно попадут в сингулярность. Прежде чем это произойдет, они будут разорваны на части растущими приливными силами в процессе, который иногда называют спагеттификацией или «эффектом лапши». Дело в том, что гравитационная сила, создаваемая сингулярностью, будет намного сильнее на одном конце тела, чем на другом. Если бы кто-то упал в черную дыру ногами вперед, гравитация у его ног была бы намного сильнее, чем у головы, в результате чего человек вытянулся бы вертикально.
Гигантские звезды могут взрываться в результате своей собственной тяжести. Когда звезда истощает свои ресурсы и не может больше противостоять гравитации, ее ядро рушится настолько, что формируется черная дыра с невероятно сильным гравитационным полем. Еще большие дыры могут образоваться в результате звездных столкновений.
Теоретически микроскопическая черная дыра может быть создана в результате столкновения частиц в ускорителе частиц, например, на Большом адронном коллайдере. Но многие специалисты считают это маловероятным.
Ученый-астрофизик Стивен Хокинг в 1970-х годах задался вопросом, может ли черная дыра излучать тепло. Чтобы измерить эту температуру, он объединил идеи из теории относительности Эйнштейна (описывающей, как работает гравитация в больших масштабах) и квантовой механики (описывающей, как работают мельчайшие компоненты Вселенной). Эти две основные теории о том, как устроена Вселенная, ученые десятилетиями пытались совместить друг с другом. Обе они «вступают в игру» на горизонте событий.
Согласно квантово-механической теории, по всей Вселенной частицы и их аналоги, античастицы, постоянно появляются и исчезают. Обычно, когда они появляются, они не существуют долго, потому что частица и ее аналог быстро аннигилируют друг друга. Но жизнь на краю черной дыры работает по-другому. Гравитационное поле в ней воздействует на вакуум, что дает возможность парному производству частиц и античастиц. Одни из них поглощается дырой, а другие улетают в пространство.
Вылетающая частица образует излучение Хокинга, а падающая частица имеет отрицательную энергию, то есть эта энергия забирается у черной дыры. Проще говоря, Хокинг доказал, что черная дыра теряет свою массу и энергию, а значит, через миллиарды лет исчезнет. Но это излучение никогда не наблюдалось учеными напрямую.
Концепцию массивного тела, гравитационное притяжение которого настолько велико, что скорость, необходимая для преодоления этого притяжения равна или превышает скорость света, впервые высказал Джон Мичелл еще в 1784 году. В XX веке Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн — искажений в пространстве-времени, вызванных чрезвычайно сильными космическими катаклизмами в ранней Вселенной. Эйнштейн предположил, что такие колебания будут «исчезающе малы» и их почти невозможно обнаружить.
Первое в истории изображение черной дырыисточник: Фото: Event Horizon Telescope collaboration
Оказалось, возможно. В 2016 году ученые впервые зафиксировали гравитационные волны. Они возникли в результате столкновения двух черных дыр массами в 30 раз больше Солнца. Явление произошло в 1,3 млрд световых лет от Земли. А в 2019 году было опубликовано первое прямое изображение черной дыры в галактическом центре Мессье 87, сделанное Телескопом горизонта событий (EHT). По состоянию на 2021 год, расстояние до ближайшего известного тела, считающегося черной дырой, составляет около 1500 световых лет.
Хокинг не отрицал существования массивных гравитационных сингулярностей, скрывающихся в центре многих галактик, включая Млечный Путь. Но классический взгляд на черную дыру как на вечную ловушку для всего, что находится внутри, даже для света, неверен. С его точки зрения, черные дыры всегда «слегка серые», с хаотичным и изменчивым краем, а не с четко очерченным горизонтом событий.
Стивен Хокинг всю жизнь посвятил астрофизикеисточник: Фото: YouTube-канал Dr.Stephen Hawking
Хокинг выдвигал гипотезы о том, что в окрестностях черной дыры квантовые эффекты вызывают искажение пространства-времени, не позволяя существовать четкой границе горизонта событий. Он считал, что существует «кажущийся горизонт» — поверхность, где излучение, выходящее из центра черной дыры, лишь задерживается. В отличие от классического горизонта событий, «кажущийся» может исчезнуть, и то, что было внутри, выйдет наружу.
В статье 1976 года Хокинг указал, что исходящие частицы, известные как излучение Хокинга, будут иметь совершенно случайные свойства. В результате, как только черная дыра исчезнет, информация, которую несет все, что ранее упало в нее, будет потеряна для Вселенной. Но это противоречит законам физики, утверждающим, что информация, как и энергия, сохраняется. Эта научная проблема возникает при попытке объединить две основные теории физики: общую теорию относительности и квантовую механику.
Согласно общей теории относительности, черная дыра обладает сильным гравитационным полем, которое притягивает все, что находится в ее радиусе действия, в том числе и свет. Это означает, что если объект попадает в такую дыру, то он навсегда исчезает из Вселенной и не может вернуться обратно. Исчезает и информация о нем — температура, масса, форма и другие физические параметры.
Квантовая механика же утверждает, что информация не может пропасть без следа, а должна сохраняться во времени. Любой объект, содержащий информацию, продолжает существовать и после того, как он попал в черную дыру.
Таким образом, возникает парадокс: если объект, содержащий информацию, попадает в черную дыру и исчезает в ней, информация, которую он содержал, должна быть уничтожена вместе с ним. А это противоречит основным принципам сохранения информации в квантовой механике. Куда же девается информация при поглощении объекта? Ученые бьются над этим вопросом до сих пор, выдвигая разные теории — от «теории брандмауэра» до теории «квантовых волос».
В 2016 году Хокинг вместе с учеными Эндрю Строминджером и Малкольмомом Перри написали статью, в которой говорилось, что черные дыры содержат мягкие частицы. Это низкоэнергетические версии фотонов, гипотетические частицы, известные как гравитоны и другие частицы. До недавнего времени они в основном использовались для расчетов в физике элементарных частиц.
По словам авторов, вакуум, в котором находится черная дыра, не обязательно лишен частиц — только энергии, — следовательно, мягкие частицы присутствуют там в состоянии нулевой энергии. Все, что попадет туда, оставит отпечаток на этих частицах. Вакуум вокруг нее может меняться, но информация останется. Многие ученые не считают теорию достаточно убедительной, а значит, эту и многие другие тайны только предстоит разгадать.
Автор: Екатерина Садкова
Ответ:этот не заканчивается для нас хорошо. Но — в отличие от большинства сценариев, включающих слово "антивещество" — конец на удивление медленный и затянутый.
Теория относительности предлагает возможность быстрого и в то же время затянутого завершения. Спасибо, наука!Вся вселенная состоит из материи, насколько мы можем судить. Никто не уверен, почему материи больше, чем антивещества, поскольку законы физики довольно симметричны, и поэтому нет причин ожидать, что одного будет больше, чем другого.Возможно, что галактики состоят из антивещества, а мы просто этого не заметили, потому что не пытались к ним прикоснуться. Это классная идея, но если существуют зоны вещества и зоны антивещества, мы должны увидеть характерное свечение гамма-излучения на границе между зонами. Пока мы этого не видели, хотя другой телескоп мог бы помочь.Мы подаем отдельное предложение на грант для поиска выключателя Вселенной, а затем строим гигантскую радиоуправляемую руку, чтобы попытаться ее повернуть.Если бы остальную вселенную заменили на антивещество, у нас были бы проблемы. Космическое пространство на самом деле не "космос",оно заполнено разреженным газом.Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра и также защитило бы нас от антисолнечного ветра. Крошечная доля частиц от Солнца достигает Земли, направляемая вниз нашим магнитным полем, и создает полярное сияние. В этом сценарии полярное сияние стало бы намного ярче, но в большинстве случаев недостаточно ярким, чтобы действительно вызвать проблемы.Настоящей проблемой были бы метеориты.Поток пыли из антивещества столкнулся бы с верхней частью нашей атмосферы и был бы уничтожен. Взаимодействия между ядрами и антиядрами, протонами и антипротонами были бы сложными,но конечным результатом было бы большое количество гамма-лучей, которые превратились бы в большое количество тепла. Этот постоянный поток вещества был бы сильнее всего на рассвете, когда ваш дом был обращен в направлении движения Земли.
Можно ли спасти космонавта, если он улетел в открытый космос?
Как вернуть его на орбитальную станцию?
Бывали ли такие случаи?
Чем рискуют космонавты, выходя за пределы корабля?
Периодически астронавтам приходится покидать станцию.
Причины могут быть разными – от мелкого ремонта до исследований и даже прогулки для визуального осмотра корабля.
Это – самая экстремальная деятельность, из всех, которыми когда-либо занимался человек.
Первым таким героем в истории был советский космонавт Алексей Леонов. Сегодня выходы в открытый космос стали регулярными. Но от этого они не перестают быть максимально рисковым мероприятием.
Специальные скафандры являются орбитальной станцией в миниатюре. В них также есть система жизнеобеспечения, но на очень недолгий срок. Выходя из шлюза, космонавт попадает в ситуацию, когда любая его оплошность или сбой в работе может стать последней. И спасти его никто не сможет.
Если подвела страховка, то удалившись даже на полметра от станции, человек обречен.
Как и любое тело в невесомости он будет продолжать бесконечное движение, медленно вращаясь вокруг своей оси.
Критичное расстояние – вытянутая рука товарища. Если он не успел ухватить оторвавшегося, то уже нет никаких вариантов вернуться.
В невесомости любые движения конечностями не меняют ни скорости, ни курса.
Траектория будет зависеть от последнего толчка от поверхности. В какую сторону был импульс – туда скафандр и будет бесконечно лететь. Так уже несколько лет искусственным спутником Земли является сумка, упущенная женщиной-астронавтом. Так и летает вокруг планеты.
Если случайно последний толчок оказался в сторону Земли, то через какое-то время космонавт окажется в зоне гравитации, начнет падать через плотные слои атмосферы, где и сгорит. Ведь скафандр на такие перегрузки не рассчитан.
Если последний импульс отправит тело в любом другом направлении, то космонавт будет летать вокруг планеты. Через 5 суток у него кончится воздух.
Никаких приспособлений, чтобы из корабля поймать и втянуть потеряшку, пока не создано.
Есть реактивные ранцы, которыми, в крайнем случае, можно попытаться изменить направление движения.
Включив его, можно предотвратить вращение и остановиться. Затем, за счет ручного управления, можно попытаться лавировать, приближаясь к кораблю.
Если космонавту удастся направить свой скафандр к шлюзу, то есть шанс схватить его вручную. Но только если в открытом космосе находятся еще несколько членов экипажа.
Опасность при управлении ранца кроме сложности управления им представляет угроза соприкоснуться с обшивкой корабля.
Она частью покрыта острыми элементами. Если повредить о них скафандр, то человека внутри ждет почти мгновенная декомпрессия.
Единственное средство защиты от столь печальных сценариев – страховочный трос, привязанный к лебедке. Без него покидать корабль запрещено.
Попытка спроектировать какие-либо механизмы для вылавливания в открытом космосе космонавта с отцепившимся тросом делались только при создании Шаттла. Но он давно уже не эксплуатируется.
Поэтому картина с медленно отплывающим от станции скафандром и концом троса следом за ним – излюбленный сюжет космических ужастиков. И один из самых сильных профессиональных страхов по признанию самих участников экспедиций.
По официальным данным потерянных в открытом космосе за всю историю не было.
Но случаи на грани свободного полета бывали.
Один из советских космонавтов вспоминал, что успел вытянутой рукой ухватить скафандр своей коллеги и втянуть ее внутрь. Он увидел, что страховочный крепеж отцепился.
В 1973 году астронавты Пит Конрад и Джо Кервин пытались высвободить заклинившую солнечную батарею. Внезапно она отскочила и сильно толкнула Пита и Джо в открытый космос. Ранцев тогда не было. Астронавтам пришлось пережить несколько отчаянных секунд на максимальном натяжении троса. Но он выдержал. Не потерявшие силы духа мужчины сумели на нем потихоньку подтянуться к шлюзу.
Из-за этих рисков и общей скованности движений в скафандре при выходе в открытый космос действуют максимально жесткие правила техники безопасности. Люди работают в паре, привязавшись тросом друг к другу. Первый космонавт, выйдя, пристегивает себя и напарника к станции. Только после этого второй покидает шлюз, уже имея двойную страховку.
Условия в невесомости создают огромное напряжение и требуют концентрации всех сил, поэтому даже несложные операции за бортом корабля идут на пределе возможностей. Для безопасности последние годы в НАСА стараются существенно ограничить количество выходов и продолжительность нахождения вне корабля.
Понравилась статья? Тогда советую мой тг канал о космосе Космос рядом, весь движ там). А еще в нем скоро будет розыгрыш космических постеров)
Венера схожа с Землей по составу и размерам, но сильно отличается по внешнему виду и условиям на поверхности. Атмосфера планеты состоит из нагретых до больших температур углекислого газа и паров серной кислоты и обладает очень высокой плотностью.
А из-за того, что атмосфера Венеры вращается в 60 раз быстрее поверхности планеты, скорость ветра здесь может составлять до 500 км/ч.
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Международная группа исследователей, работа которых координировалась научными сотрудниками из лаборатории реактивного движения НАСА, произвела открытие ранее неизвестной экзопланеты. Как оказалось, открытая планета обладает атмосферой сильно напоминающую земную и у нее также довольно умеренный климат.
Фото: NASA/JPL-Caltech
Так открытую экзопланету ученые назвали TOI-1231 b, и данная планета с таким не очень благозвучным именем была найдена благодаря анализу собранных данных со спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
Но это еще не все. Также ее реальное существование было подтверждено независимыми наблюдениями, выполненными с помощью такого устройства, как спектрограф Planet Finder (PFS), который смонтирован на телескопе Magellan Clay, расположенном в Чили.
Автор: Giant Magellan Telescope - GMTO Corporation - http://www.gmto.org/Resources/Still-GMT-S21-hi-res.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=28291818
Так по словам главного автора исследования Д. Берта, только работа с высококлассными специалистами в своей области, которые проживают по всему миру, позволила выполнить весь комплекс изучения и достаточно точно определить большую часть характеристик как звезды-хозяина, так и определения радиуса экзопланеты, а также ее размера.
Так вот оказалось, что TOI-1231 b по своим габаритам, а также плотности сильно смахивает на Нептун. Именно по этой причине астрономы предполагают, что атмосфера планеты наделена такой же габаритной газовой атмосферой.
Астрономы установили, что TOI-1231 b совершает свои вращения вокруг карликовой газовой планеты, отнесенной к классу М. И, невзирая на то, что по расчетам экзопланета в восемь раз ближе к своему светилу, чем наша Земля к Солнцу, температура на поверхности планеты практически соответствует температурному режиму нашей с вами Земли.
Такой температурный феномен астрономами объяснен тем, что материнское светило существенно холоднее и тусклее, чем наше с вами Солнце. Но при этом обнаруженная планета существенно больше Земли, но несколько мельче Нептуна. Поэтому ученые отнесли экзопланету к так называемым субнептунам.
Ученым еще необходимо провести большую работу по анализу атмосферы открытой планеты. Но уже сейчас отмечается, что эта планета одна из наиболее доступных для изучения атмосферы из всех открытых на текущий момент экзопланет.
Если опираться на изучения предыдущих объектов, то очень высока вероятность, что на таких довольно холодных планетах в высоких слоях атмосферы способны парить облака, что еще сближает атмосферу к земному типу.
Автор: ESA/Hubble, M. Kornmesser - https://www.spacetelescope.org/news/heic1916, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=82082659
Такое сравнение было обусловлено недавним изучением планеты K2-18b. В результате чего было установлено, что на планете в атмосфере есть следы воды, и это сильно удивило ученых.
Планета TOI-1231 b одна из немногих, которая сильно похожа по параметрам с K2-18b. Дальнейшие исследования планеты позволят выяснить, с какой периодичностью водяные облака появляются в атмосфере экзопланеты с таким умеренным климатом.
Понравилась статья? Тогда советую мой тг канал о космосе Космос рядом, весь движ там). А еще в нем скоро будет розыгрыш космических постеров)