В этом выпуске: 00:00 Начало 00:35 Маск чипировал добровольца 02:32 Новый рецепт вечной молодости 05:36 Странное сияние коричневого карлика 08:30 Кто командует нейросетями 10:00 Самый опасный хищник планеты
Вселенная настолько огромна, что это просто невозможно вообразить. Но мы сегодня попробуем перевернуть ваше сознание и сказать лишь о том, что, практически, все небесные объекты дальнего космоса: галактики, звезды, туманности, экзопланеты - мы видим с вами "в прошлом". То есть, получается, что мы видим их такими, какими они были в прошлом. И это зависит от того, на каком расстоянии от нас расположен тот или иной объект во Вселенной. Все дело тут в том, что во Вселенной нет ничего быстрее, чем скорость света. Тут имеется ввиду, скорость фотонов света, скорость которых равно около 300 тысяч км в секунду. Действительно, это очень много. Но, даже этих скоростей совершенно недостаточно, чтобы путешествовать, хотя бы в пределах ближайших к нам звезд, не говоря уже о нашей галактике. Говоря проще, человеческой жизни на такое путешествие просто не хватит.
Телескоп "Джеймс Уэбб" на Земле до его отправки в космос. Взято из открытых источников
Представьте только себе, длина нашей галактики в поперечнике составляет около 100 тысяч световых лет. Радиус составляет около 50 тысяч световых лет. Учитывая, что Солнце находится, примерно, на полпути от края галактики в рукаве Ориона, то расстояние от центра галактики до Земли - около 26 тысяч световых лет. Поэтому, при скорости света нам необходимо 26 тысяч лет, чтобы добраться до центра нашей галактики. Кстати, центр нашей галактики, мы видим таким, каким он был 26 тысяч лет назад. Все потому, что самые последние фотоны света, которые сумели добраться нас были испущены звездами и газами центра галактики, как раз 26 тысяч лет назад, Конечно, фотоны летят к нам постоянно, но из-за гигантского расстояния - все так как есть. Поэтому, есть вероятность, что за последние 26 тысяч лет уже произошли изменения в центре галактики, но мы узнаем о них только через 100 тысяч лет, когда фотоны, которые были испущены сегодня - доберутся до нас. Думаю, что все понятно объяснил.
Теперь поговорим о том, что было заявлено в заголовке данного материала. Действительно, совсем недавно, новейший космический телескоп, который был запущен в прошлом году - "Джеймс Уэбб" сделал фото грандиозного исполинского явления в космосе. Речь идет о "Столпах Творения", которые являются частью туманности Орла в созвездии Змеи. Они находятся от Земли на расстоянии 7000 световых лет. Соответственно, мы видим их такими, какими они были 7000 лет назад. То есть, есть большая вероятность, что данного явления, на самом деле, прямо сейчас уже не существует. Ученые проведя исследования пришли к выводу, что около 6000 лет назад "Столпы Творения" были уничтожены взрывом сверхновой.
"Столпы Творения". Снимок слева сделан телескопом "Хаббл" в 2014 году. Снимок справа - телескопом "Джеймс Уэбб" в 2022 году. Фото:NASA / ESA, CSA, STScI
Вообще, "Столпы Творения" представляют собой гигантские по своим размерам скопления межзвездного газа и пыли. Так вот, в этих плотных по своей структуре облаках формируются новые звезды. Первый снимок "Столпов Творения" были сделаны телескопом "Хаббл" в 1995 году. В 2014 году "Хаббл" сделал новый снимок данного явления, но в более высоком разрешении. И вот, буквально, недавно новейший телескоп "Джеймс Уэбб" сделал еще более совершенный снимок "Столпов Творения" в очень высоком качестве. Это поможет ученых в их новых исследованиях.
Теперь, давайте предположим, что прямо сейчас создан корабль, который способен лететь со скоростью света. И тут, вы садитесь в него и летите к туманности Орла, чтобы увидеть воочию изображение с телескопа в реальности. Но нужно понять, что эта туманность уже просто испарилась. Но, даже это путешествие займет у вас те самые 7000 тысяч лет. Но предположим, что вы имеете способность жить столько времени. Так вот, по мере приближения к туманности из года в год, вы начнете понимать, что она все испаряется и испаряется, так как вы будете двигаться со скоростью равной скорости света.
Планетарная туманность Южное Кольцо. Снимок сделан космическим телескопом "James Webb". Credit: NASA
Но когда вы прилетите в область, где на фотографии находилась туманность, вы поймете, что ее просто не существует, а окружающий пейзаж изменился. Так как, для туманности пройдет уже 14 тысяч лет. Все потому, что в тот момент, когда вы отправились в путешествие, возраст туманности на фотографии уже был равен 7000 лет, так как столько лет прошло с того момента, как туманность испустила фотоны света, которые добрались до нас и их сумел запечатлеть телескоп "Хаббл". Плюс сюда мы добавляем время, затраченное вами на путешествие к нему, а это еще 7000 лет. Итого, получается 14000 лет.
Ну, и еще, чтобы вы вообще, понимали необычность Вселенной. Если бы, мы взглянули на Землю из очень чувствительного телескопа с расстояния в 65-60 млн световых лет, то мы бы увидели Землю такой, какая она была во времена существования динозавров. Так как до той точки обзора, откуда мы бы смотрели на нашу планету, фотоны света, испущенные от Земли - добрались до нашей точки обзора, как раз-таки, за эти 65-70 млн лет. Ничего тут удивительного нет, это просто законы физики и, как мы уже узнали, ничего быстрее фотонов света во Вселенной нет. Ну, по крайней мере, пока что не было открыто учеными.
Туманность Киля. Снимок сделан космическим телескопом "James Webb". Credit: NASA
Вот так, настолько интересно устроена наша Вселенная. Нам нужно понять одно, что она, по сути, для нас не досягаема, не считая ближайших звезд, которые расположены в 4-10 световых годах от нас и это только при условии, если человечество построит двигатель, летящий со скоростью света. Кроме того, сможет производить воду и пищу в условиях открытого космоса, построит корабли из таких металлов, которые выдержат скорость света. Да и, вообще, выдержит ли человек такие скорости? Вопрос, честно сказать, для нас открытый. Так что, на данный момент, лучше просто заиметь у себя хороший телескоп и любоваться в него красотами космоса.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу
Астрономы совершили поразительное открытие на экзопланете K2-18 b, расположенной на расстоянии 124 световых лет от нас. Используя космический телескоп #JamesWebb, они исследовали атмосферу этой планеты и обнаружили в ней углерод, метан и углекислый газ. Эти газы могут указывать на наличие жидкого океана с живыми организмами.
Но это еще не все! Планета находится в “зоне обитаемости” своей звезды, что означает, что вода на ее поверхности может существовать в жидком состоянии. Еще один интересный факт: в атмосфере планеты также найден диметилсульфид. Это соединение на Земле является продуктом жизнедеятельности бактерий и водорослей, что может свидетельствовать о биологических процессах в океане планеты.
Астрономы пока не делают окончательных выводов об обитаемости планеты, так как хотят более подробно изучить её атмосферу и температуру океана. Они надеются, что телескоп “Джеймс Уэбб” сможет дать им больше информации о потенциальной жизни на К2-18 b.
Телескоп «Джеймс Уэбб» начал работать в космосе совсем недавно, но уже успел поразить публику серией поистине невероятных снимков Вселенной. Россыпи сверкающих звезд, плотные облака космической пыли, огромные вращающиеся галактики… Но он отправлялся туда не только для того, чтобы поставлять нам изумительные обои для рабочего стола. Ученые используют обсерваторию для научных исследований, которые далеко не всегда подразумевают художественного фотографирования. Сегодня мы расскажем о трех открытиях, сделанных с помощью «Джеймса Уэбба», которые прославились не из-за красивых фотографий.
Столпы Творения от космического телескопа Джеймса Уэбба
Астрономы открыли уже более 5400 экзопланет, которые иногда разительно отличаются друг от друга. Одни, как считается, должны быть покрыты океанами лавы, другие же, по всей видимости, упакованы в километры метанового льда. Но до начала работы телескопа определить состав атмосферы подобных объектов было невероятно сложно. Теперь же астрономы исследовали находящуюся в 700 световых годах от Земли планету WASP-39b – это газовый гигант, который в 1,27 раз крупнее Юпитера, но в четыре раза легче его. На его поверхности очень высокая температура – более 900 градусов по Цельсию. Объяснение этому жару следует искать в чрезвычайной близости к звезде – один оборот вокруг неё занимает всего 4,1 земных суток.
WASP-39b в представлении художника
Когда гигант с точки зрения земного наблюдателя перемещается по диску своей звезды, часть света последней проходит сквозь атмосферу планеты. «Джеймс Уэбб» смог обнаружить инфракрасное излучение этого типа, что позволило исследователям определить состав газовой оболочки. Выяснилось, что здесь есть вода, натрий, калий и диоксид серы. Были получены первые свидетельства фотохимических реакций, происходящих в атмосфере экзопланеты. Свет звезды расщепляет воду на водород и гидроксильные группы, которые затем взаимодействуют с сероводородом и производят диоксид серы. Похожая реакция на Земле приводит к образованию озона, защищающего нас от ультрафиолетового излучения Солнца и, по существу, делающего планету пригодной для жизни. Как видим, фотохимия является важным условием для подготовки небесного тела к освоению «биологией». И специалисты, занимающиеся поиском «зеленых человечков» в глубинах Вселенной, уделяют особое внимание изучению планет, где она обнаруживается.
«Джеймс Уэбб» позволяет заглянуть не только в атмосферы далеких планет, но и вглубь галактик. Космос наполнен органическими веществами, которые называются полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). Они способны очень многое рассказать о развитии Вселенной с течением времени. Эти соединения под воздействием ультрафиолета, испускающегося молодыми светилами, генерируют яркое инфракрасное излучение, что позволяет отслеживать скорость звездообразования и прочие процессы. Определенное время назад была выдвинута гипотеза, согласно которой ПАУ не способны долго сохраняться в высокоэнергичной космической среде. Например, вблизи сверхмассивной черной дыры.
Полициклические ароматические углеводороды
Галактики, внутри которых располагается СМЧД, считаются активными – они излучают в тысячи раз больше энергии, чем обычные. Инфракрасные данные, полученные «Джеймсом Уэббом», позволили астрономам впервые проанализировать ПАУ внутри трех таких звездных сообществ. Оказалось, что «лишняя» энергия не так губительна для крупных молекул, как считалось ранее. Они превосходно сохраняются в самых суровых условиях, хотя те, что помельче, и в самом деле уничтожаются. Почему этот вопрос считается важным? Тут надо вернуться к свету, который ПАУ испускают под воздействием молодых звезд. Дело в том, что роль сверхмассивных черных дыр в звездообразовании очень долго была большой загадкой. Недавние компьютерные симуляции показали, что они способны подавлять этот процесс. Таким образом, если ученым удастся с помощью ПАУ выяснить, сколько новых звезд рождается в высокоэнергичной среде рядом с СМЧД, это будет серьезным открытием в астрономии.
На этой иллюстрации диск горячего газа закручивается вокруг черной дыры. Поток газа, тянущийся вправо - это остатки звезды, которую разорвала черная дыра
Также «Джеймс Уэбб» предоставил астрономам возможность взглянуть на взаимодействие двух звезд, которые находятся очень близко друг к другу. Речь идет об ослепительно горячих светилах, образующих систему Вольфа-Райе 140. Они окружены как минимум 17 концентрическими кольцами, выглядящими как гигантский отпечаток пальца, природа которого по-настоящему завораживает. Эта пара расположена на расстоянии около 5000 световых лет от Земли. В неё входят голубой сверхгигант и звезда Вольфа-Райе, которая, что вполне очевидно, подарила наименование всей системе.
Цветное изображение системы WR-140, полученное Джеймсом Уэббом
Считается, что этому дуэту недолго осталось вращаться в эффектном космическом танце. Звезды Вольфа-Райе настолько массивны, что сжигают свое топливо и коллапсируют в черные дыры или взрываются сверхновыми всего за несколько сотен тысяч лет. Для сравнения: наше Солнце светит уже около четырех с половиной миллиардов, и сегодня находится примерно в середине своей жизни.
Звезды Вольфа-Райе извергают гигантское количество газов и заряженных частиц. Преимущественно это легкие элементы, вроде гелия, но иногда задействуются и более тяжелые, например, углерод. Астрономы выяснили, что ветра звезд системы Вольфа-Райе 140, сближающихся друг с другом раз в восемь лет, спрессовывают содержащие углерод газы в крошечные твердые частицы. Эта пыль затем с огромной скоростью выталкивается в космос, образуя тот самый «отпечаток пальца», который видит «Джеймс Уэбб». Вполне возможно, что эта последовательность событий запускает процесс, приводящий к образованию сверхконденсированного газопылевого облака, из которого впоследствии рождаются новые звезды.
Спасибо за внимание! Если вам понравилась статья, то можете поддержать ее "плюсиком" или подписаться на этот канал. Также хотелось бы упомянуть, что у нас есть свой Телеграм канал. Там мы постоянно публикуем интересные посты о космосе и астрономии.
Мы искренне ценим каждого нашего читателя. Если вы захотите поддержать нас материально (по кнопке ниже), то ваше имя/никнейм будут указаны в конце следующей публикации. Это наш маленький способ сказать "спасибо" за вашу доброту и поддержку!
«Столпы творения» - скопление межзвездного газа и пыли. Роддом для звёзд.
«Человек отличается от свиньи, в частности, тем, что ему иногда хочется поднять голову и посмотреть на звёзды» Виктор Амбарцумян
Сначала была краткая история времени, потом кратчайшая, потом сверхкратчайшая …потом эта статья. Здесь я собрал ссылки с видео по детским и не очень вопросам в области астрономии.
Блок 1. Откуда всё взялось?
Начнём с начала. Буквально. Время по текущей модели началось с Большого взрыва. Не было когда-то ни звезд, ни галактик, ни даже протонов. Горячевато было для этого. Однако Вселенная расширяется (мы знаем это по красному смещению) и постепенно кварк-глюонная плазма остыла до появления первых химических элементов (мы наблюдаем отголоски этой эпохи в виде реликтового излучения). И все заверте… И из них образовалось вообще всё. Хорошим вопросом здесь будет: что именно всё?
Берём этикетку вселенной и читаем состав. Выясняем, что привычное нам вещество вроде звёзд составляет всего 0,4%; ещё 3,6% - межгалактический газ (ну понятно, как и в пачке чипсов куча газа). Дальше начинается какая-то темная материя и темная энергия. Может, нам показалось? Да вроде бы нет. Мы же говорили, что Вселенная расширяется? Так вот, она делает это с ускорением (правда отдельный вопрос, с каким именно). А в ответе за это ускорение как раз темная энергия.
Кстати, на вопрос, куда расширяется Вселенная, есть ответ. На вопрос же, чем это закончится, есть пока только красивые гипотезы.
Блок 2. Биография звёзд (рождение, жизнь и смерть).
Звёзды живут поселениями по несколько сотен миллиардов - называемых галактиками. В центре каждой галактики находятся столица - сверхмассивная чёрная дыра. Некоторые из таких столиц, излучают огромную энергию и называются Квазарами. Квазары штуки полезные. С их помощью вы заказываете такси и пиццу (так как по ним калибруются системы глобального позиционирования). Галактики собираются в скопления по несколько сотен, они в свою очередь собираются в сверхскопления составляющие крупномасштабную структуру вселенной (представляющую собой иглу в яйце, которая в утке, которая в зайце).
Звезды рождаются под действием гравитации из межзвездного газа. Газ этот является в значительной части останками их предков. То есть они буквально возрождаются из обломков прошлых поколений звёзд.
Жизнь звёзд удивительно скучна. В том смысле, что в большинстве случаев сценарий их жизни определён и вписывается в главную последовательность. Зависит такой жизненный сценарий почти исключительно от их массы (как хорошо, что жизнь людей определяется чуть больше сложными параметрами). Живут звёзды по две-три штуки в звездной системе (реже по одной). Вокруг себя (точнее вокруг общего центра масс) крутят экзопланеты.
Сердцем каждой звезды является ректор по производству энергии. «Отходами» этого реактора являются элементы периодической таблицы до железа.
Иными словами в недрах любой звёзды происходит перманентный взрыв термоядерной бомбы, удерживаемый лишь силой гравитации. На балансе между двумя этими силами и живут звёзды. Однако запас топлива не вечен, в отличие от гравитации.
И если жизнь звёзд скучна и однообразна. То смерть их бывает очень яркой. Часть из них взрываются сверхновой. Тогда они светят какое-то время ярче целой галактики (ярче сотен миллиардов звёзд). В этот момент кстати рождаются недостающие элементы периодической таблицы.
Но даже более скоромные на первый взгляд звёзды могут быть нам интересны. Если они после смерти превращаются в белого карлика, при этом имея соседа, то иногда мы получаем сверхновую типа 1а. А это, ни много ни мало, позволяет нам определять расстояния до далеких галактик.
Блок 3. Ничем не примечательный желтый карлик и его окрестности
Одну звезду, появившуюся 4,5 млрд лет назад, человечество любит явно больше других. Выделяется эта звезда тем, что вокруг неё вращается планета на которой мы с вами живём. Земля, кстати, появилась почти одновременно с Солнцем. У нашей планеты всего один спутник - Луна. В этом плане мы конечно бедноваты. У Сатурна их 63. Но он газовый гигант, ему можно. Кстати про размеры, масштаб межпланетного расстояния не выдержан ни на одной картинке.
Мальчики и девочки интересующиеся звёздами и вселенной очень любят крутые игрушки. А что, вон у соседей, занимающихся элементарными частицами, какая классная штуковина.
Чего только нет у астрономов. Из машинок: роверы для игры в лунном реголите, марсоход Perseverance в комплекте с дроном для игры в кратере Езеро на марсе.
Но больше всего астрономы любят фото (правда не только в оптическом диапазоне, если так можно выразиться). Наземные телескопы это конечно классно, но атмосфера портит качество наблюдений. Что если поднять повыше? Вот вам телескоп летающий первым классом. Здорово, но атмосфера хоть и разрежена, а всё ж таки влияет. Тогда давайте уберём телескоп на орбиту. Вот и легендарный Хаббл. Круто, но хотелось бы заглянуть чуть дальше в галактическую историю. Почему бы не запустить на расстояние 1,5 млн километров штуку стоимостью 10 млрд долларов? Аккурат под Новый год запустили Джеймса Уэбба. Под ёлку не влез, извините, поэтому сразу в точку Лагранжа. Ну всё, теперь соседские ребята точно обзавидуются и начнут выпрашивать себе международный линейный коллайдер.
Ещё в тренде сейчас наборы игрушек, объединённые под названием многоканальная астрономия. Есть игрушки, которые пока не работают, вроде штуки для поиска темной материи.
Кстати, запускали мы игрушки и подальше чем Уэбба. Вот например Вояджеры. Только посмотрите куда они забрались. Мы накопили неплохой опыт по отправке аппаратов к другим планетам, а это не так просто как кажется на первый взгляд.
P.S.
Такой вот джентельменский набор знаний об астрономии и астрофизике. Конечно, есть ещё куча пограничных вопросов из других разделов физики. Но по ним есть другие плейлисты, а значит будут и другие дайджесты.
А чего не хватает в этом наборе? Гравитационного линзирования? Космического паруса? Предложите свои варианты, в идеале со ссылками на видео.
Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) впервые увидел долгожданный набор целей — атмосферы некоторых из семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг звезды TRAPPIST-1, всего в 12 парсеках (39 световых лет) от Земли. Все семь находятся в обитаемой зоне своей звезды или рядом с ней, где может существовать жидкая вода, и астрономы считают их самой известной лабораторией для изучения того, что может сделать планеты за пределами Солнечной системы пригодными для жизни.
Эти семь инопланетных миров могут помочь объяснить, как формируются планеты
Пока результаты являются предварительными и еще не указывают, какие атмосферы могут быть на самом деле у этих планет. Но если у них есть плотная атмосфера, содержащая молекулы, такие как углекислый газ или метан, телескоп стоимостью 10 миллиардов долларов США сможет обнаружить их в ближайшее время. Ни одна другая обсерватория не обладает для этого достаточной мощностью.