13 ноября японский зонд Хаябуса-2 получит команду покинуть астероид Рюгу и направится к Земле. Ожидается, что на Землю зонд Хаябуса-2 прибудет в конце 2020 года.

Космический аппарат должен сбросить образцы в пустыне Южной Австралии, поэтому сейчас японское агентство JAXA ведет переговоры с австралийским правительством.

Ну а мы сегодня разберем еще несколько новостей, а именно:

космический телескоп хаббл обнаружил 12 клонов древней галактики, когда сформировались первые звезды во вселенной, астрономам удалось запечатлеть на видео движение далекой экзопланеты, как обнаружить червоточины, Российские астрофизики обнаружили нейтронную звезду с очень необычной структурой магнитного поля

1 новость:

Астрономы при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл») наблюдали галактику, расположенную в далекой части Вселенной, свет от которой шел к Земле примерно 11 миллиардов лет. И природа предоставила нам инструмент известное как гравитационное линзирование для наблюдений: если далекий источник и массивный объект, такой как скопление галактик, идеально выровнены вдоль линии обзора, природная линза растягивает и увеличивает его изображение в несколько раз и, зачастую, создает «копии».

12 изображений галактик, распределены вдоль четырех наиболее крупных дуг.

Источники: https://science.sciencemag.org/content/366/6466/738

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/hubble-captures-a-...

https://www.popmech.ru/science/521374-habbl-poluchil-udivite...

2 новость:

В очень ранней Вселенной не было большого разнообразия в химическом составе.

Команда исследователей из Института астрономии им. Макса Планка обнаружили газовое облако, которое находится на расстоянии примерно 13 миллиардов световых лет от нас. Следовательно, сейчас мы можем наблюдать этот объект всего через 850 миллионов лет после Большого взрыва.

И новый объект который они в этом облаке наблюдали оказался квазаром.

И оказалось, что квазар P183+05 содержит слишком мало металла для звезды первого поколения. Спектры этого светила были похожи по элементному составу на более молодые звезды, образовавшиеся после взрыва сверхновой типа Ia.

Полученные данные подразумевают, что образование первых звезд в этом газовом облаке должно было начаться намного раньше, чем считали ученые.

Это новое открытие сдвигает шкалу возраста первых звезд назад, но, чтобы подтвердить правильность сделанных учеными выводов, нужны продолжить наблюдения подобных системы.

Источники: https://arxiv.org/abs/1903.06186

https://phys.org/news/2019-11-ancient-gas-cloud-stars-quickl...

https://in-space.ru/dalekij-kvazar-rasskazal-o-pervyh-zvezda...

3 новость:

Используя инструмент «Gemini Planet Imager», установленный на 8-метровом телескопе «Gemini South Telescope» в Чили, астрономы в течение четырех лет напрямую наблюдали экзопланету 51 Eridani b, расположенная от нас на расстоянии 97 световых лет.

В итоге накопленные данные за время наблюдения позволили им составить анимацию движения этого внесолнечного мира вокруг своей звезды.

Источники: http://spaceref.com/extrasolar-planets/exoplanet-51-eridani-...

https://arxiv.org/pdf/1910.10169.pdf

4 новость:

Ученые описывают метод обнаружения червоточин, формирующих проход в пространстве-времени. Физики предположили, что возмущения на орбите звезд вблизи сверхмассивных черных дыр могут быть использованы для обнаружения червоточин.

Общая теория относительности Эйнштейна позволяет вычислить условия, необходимые для существования червоточины.

Одно из условий — высокое гравитационное притяжение — таких, как черные дыры.

Отличным кандидатом на эту роль подходит черная дыра в центре нашей галактики и вращающая вокруг черной дыры звезда S2.

Источники:

https://www.space.com/how-detect-wormholes-supermassive-blac...

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191023135913.h...

5 новость:

Астрофизики из Института космических исследований РАН, МФТИ и Пулковской обсерватории РАН обнаружили систему с необычной нейтронной звездой, чье магнитное поле регистрируется только в тот момент, когда звезда поворачивается к наблюдателю определенным образом.

Весной 2019 года смогли «поймать» момент зарождения новой вспышки от GRO J2058+42 и в дальнейшем провели серию наблюдений через космическую рентгеновскую обсерваторию NuSTAR (НАСА).

Уникальность сделанного российскими учеными открытия состоит в том, что спектральная особенность проявляет себя только тогда, когда нейтронная звезда повернута к наблюдателю определённым образом.

То есть в определенный момент, только в определенном месте образуется магнитное поле крайне высокой напряженности.

Источники: https://arxiv.org/pdf/1909.09159.pdf

https://hightech.fm/2019/11/06/pulsar-presure

Ученые из США и Китая определили новый способ поиска червоточин, или «кротовых нор», — пространственно-временных тоннелей, связывающих две удаленные друг от друга точки во Вселенной или разные вселенные. Оказалось, что если червоточиной является черная дыра в центре Млечного Пути — Sgr A*, — то на соседние звезды будет влиять гравитация объектов с другого конца тоннеля. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Хотя нет никаких доказательств существования «кротовой норы» в ядре Млечного Пути, исследователи считают находящуюся там сверхмассивную черную дыру удобным объектом для поиска подобных объектов. Если у обоих концов червоточины находятся звезды, то они будут влиять друг на друга через гравитационное взаимодействие. В результате будут заметны отклонения от ожидаемой орбиты звезды, находящейся вблизи Sgr A*. Такой звездой может являться, например, S2, которая подходит к черной дыре на 17 световых часов.

Однако даже проходимая червоточина не может использоваться для космических полетов, поскольку в теории для того, чтобы поддерживать ее открытой, необходим источник отрицательной энергии, о возможном существовании которого до сих пор ничего не известно.

Современные методы наблюдения пока недостаточно точны, чтобы обнаружить возмущения в движении S2. Это может быть сделано в ближайшие десятилетия, считают ученые. Однако даже в случае, если отклонения будут найдены, они могут объясняться другими причинами и не будут строго доказывать наличие «кротовой норы».

https://lenta.ru/news/2019/10/24/wormhole/

Еще в фильме Интерстеллар в самом начале говорится о кротовых норах, будто люди будущего, чтоб спасти Землю, создали кротовую нору рядом с сатурном. А с помощью кротовых нор, то есть червоточин, можно перемещаться по различным местам вселенной, однако это лишь гипотеза.

И недавно вышла статья где ученые дают инструкцию по созданию червоточины, то есть кротовой норы.

Червоточины – это своеобразные туннели, ведущие из одной области пространства-времени в другую. Их существование допускается современной физикой, но подобные объекты ещё не обнаружены.

Самым первым мечтателем, а заодно и создателем идеи построить мост из одной точки Вселенной в другую, стал американский физик-теоретик Джон Арчибальд Уилер. Именно Уилер придумал такое понятие, как «кротовая нора», которое со временем перешло во все языки мира.

И в апреле 2019 года на свет вышла статья, в которой Гарвардские физики говорят о том, что туннели в пространстве-времени, соединяющие два отдаленных места во вселенной, вполне могут существовать. Но вряд ли они пригодны для быстрых перемещений.

Дело в том, что, по современным представлениям, для поддержания червоточины нужна экзотическая материя, обладающая отрицательной энергией.

Дэниел Джафферис (Daniel Jafferis) из Гарвардского университета вместе с коллегами построил теоретическую модель кротовой норы, для существования которой не требуется столь необычных субстанций. Входом и выходом червоточины, по мысли авторов, являются две чёрные дыры, находящиеся в состоянии квантовой запутанности друг с другом.

Но стоит отметить, что быстрые путешествия через эти туннели невозможны, путь через такую червоточину займет больше времени, чем если бы мы двигались по прямой, безо всяких ухищрений.

Впрочем, физики и не стремились изобрести межзвёздный транспорт.

Реальный смысл этой работы связан с информационной проблемой чёрной дыры и связями между гравитацией и квантовой механикой

Отметим, что науке пока не удалось согласовать между собой две крупнейшие физические теории XX века: общую теорию относительности (ОТО) и квантовую механику. Каждая из них проверена и успешно работает "в своём огороде".

ОТО занимается пространством, временем и гравитацией, а квантовая физика – поведением вещества в атомных и ещё меньших масштабах. Однако попытки применить две эти теории к одному и тому же объекту приводят к противоречивым результатам.

И так, раз уж мы затронули тему черных дыр, давайте разберем, какое отношение имеет червоточина к черной дыре.

Предположения о том, что черные дыры могут быть порталом в другие вселенные не ново. Об этом говорил британский физик-теоретик Стивен Хокинг, известный благодаря исследованию черных дыр. Предполагается, что при определенных обстоятельствах мы можем отправить сообщение через теоретически существующую червоточину, которая соединяет между собой черные дыры в разных вселенных.

Отметим, что Общая теория относительности (ОТО) допускает существование таких туннелей.

Однако, для того, чтобы червоточина являлась проходимой, нужны определенные условия.

Обязательным условием является то, что пространство-время должны иметь отрицательную кривизну. Кривизна пространства-времени это физическое явление, возникающее из-за расхождения или сближения траекторий свободно падающих тел. искривление пространства может быть положительным и отрицательным.

Благодаря предыдущим исследованиям, ученые узнали, что теоретическая передача информации через червоточины аналогична квантовой телепортации. Квантовая телепортация представляет собой способность передать свойства одной частицы другой.

Однако, в случае с кротовыми норами существуют ограничения в объемах передаваемой информации.

в июне 2019 года учеными из ЮАР была опубликована статья, в которой говорится о том, что через гипотетическую кротовую нору можно передать информацию, но очень маленькое количество, и то, в дальнейшем последствия будут разрушительными.

Обычно, если информация попадает в черную дыру, она достигает точки сингулярности и уже никогда не возвращается обратно. Но если одна черная дыра соединена с другой так называемой кротовой норой, и траектория сообщения выбрана правильно, информация, в теории, может войти с одной стороны и выйти с другой.

Физики из Ведущего университета Южной Африки использовали для изучения кротовых нор геометрию пространства-времени, описанную Эйнштейном в общей теории относительности. для упрощения Вычисления были сделаны для двумерной Вселенной, но будут верны и для трехмерной, как наша.

Результаты показали, что количество информации, которое можно передать через кротовую нору, составляет не более одного-двух квантовых битов. Для примера в квантовом компьютере наименьшей единицей информации является кубит, таким образом, вместо битов используются кубиты.

Также ученые отметили, что отправка сообщения изменит сами черные дыры: дыра-отправитель увеличится в массе, а дыра-получатель будет уменьшаться с каждым пакетом информации на 30%, пока не исчезнет совсем. Каждое последующее письмо будет меньше предыдущего.

А теперь вернемся к статье, о которой шла речь в самом начале.

Как мы узнали, проблемой червоточин является их экстремальная нестабильность.

Однако ученые нашли способ создания практически стабильной червоточины, которая схлопывается достаточно медленно, для того чтобы можно было успеть отправить через нее информацию или даже какой-нибудь предмет. Нам нужно будет несколько черных дыр и бесконечно длинные космические струны.

Для начала нужна сама червоточина, у которой должен быть вход и выход. Их функцию могут выполнять заряженные черные дыры. В таких дырах сингулярность черной дыры растягивается и искривляется, создавая проход к черной дыре с противоположным зарядом. Так появляется кротовая нора.

Однако, есть две проблемы: во-первых, эта червоточина все еще нестабильна. Во-вторых, две черные дыры с противоположным зарядом притянутся друг к другу из-за действия гравитационных и электрических сил и получится одна большая нейтрально заряженная и совершенно бесполезная черная дыра.

Потенциальное решение — космические струны, гипотетический реликтовый объект, напоминающий трещины в толще льда, только в нашем случае в пространстве и времени.

Если продеть струну в червоточину и протянуть концы в обе стороны до бесконечности, то натяжение в струне удержит две заряженные черные дыры от сближения.

Остается еще проблема нестабильности, чтобы ее решить, нужна еще одна струна, которую необходимо зациклить через обычное пространство между дырами. Космические струны замыкаются и начинают очень сильно вибрировать, создавая отрицательную массу внутри червоточины, тем самым, стабилизируя ее.

В статье команда физиков-теоретиков подробно описала каждый шаг этого плана. Конечно, у него есть и свои минусы. В частности, вибрации космических струн, которые делают червоточину стабильной, постепенно забирают энергию, а значит и массу струны, делая ее все тоньше и тоньше.

Но это лишь гипотеза, теоретическая математическая модель и не более.

Друзья, мы уже знаем, что будет очень много комментариев по поводу того, что это просто слова, теория без доказательств.

Действительно, это теория, которую в данный момент времени никто не может доказать, но это не говорит о том, что ей нет места в научном мире.

Мы лишь хотим просветить вас и рассказать об интересных исследованиях, которые проводили различные ученые.

Источники:

Статья с инструкцией по созданию стабильной кротовой норы: https://arxiv.org/abs/1908.03273

Информация о существовании туннелей в пространстве и времени: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190415090853.h...

Статья о количестве информации проходимой через кротовую нору: https://arxiv.org/abs/1906.10715

Доп. инфа:

https://www.livescience.com/building-a-wormhole-with-cosmic-...

https://hi-news.ru/space/kak-postroit-kosmicheskuyu-chervoto...

https://hightech.plus/2019/04/16/fiziki-dokazali-teoretiches...