10 загадок космоса, решенных совсем недавно
Открытия астрономов, как правило, вызывают множество вопросов, на которые еще предстоит найти ответы. Однако за последний год ученым удалось решить десять светских загадок, которые мучили нас годами.
Открытия астрономов, как правило, вызывают множество вопросов, на которые нет ответов. Но в прошлом году ученые смогли решить 10 светских загадок, которые преследовали нас на протяжении многих лет.
Что это за странный объект в центре нашей галактики?
В течение долгого времени астрономы пытались понять природу G2, загадочного тела в центре нашей галактики. Первоначально они полагали, что G2 — это водородное облако, движущееся к массивной черной дыре в центре нашей галактики. Однако G2 не вела себя как водородное облако, когда попала в гравитационное поле черной дыры. Если бы это было облако, G2 взорвалось бы в огромный фейерверк, который серьезно трансформировал черную дыру. Вместо этого G2 остался на орбите и остался практически без изменений.
Группа астрономов из Калифорнийского университета в конце концов разгадала эту загадку с помощью современной обсерватории Кека на Гавайях. Обсерватория Кека на Гавайях. Благодаря адаптивной перспективе телескопы обсерватории смогли погасить деформации в атмосфере Земли, сформировав четкое изображение пространства вокруг черной дыры.
Астрономы обнаружили, что G2 — это массивная звезда, окруженная газом и пылью. Вероятно, это результат слияния двойных звезд. G2 также могут быть направлены в это слияние гравитацией черной дыры, образуя множество двойных звезд типа G2 вблизи черной дыры. Такие звезды могут существовать до миллиона лет, прежде чем окончательно успокоиться.
Расширения G2 также известны как «спагетти». Это удлинение, которое происходит, когда крупный объект приближается к черной дыре.
Из чего состоят ближайшие карликовые галактики?
Наша галактика — самая большая из группы гравитационно связанных галактик. Наши ближайшие соседние галактики известны как галактики d звездных гири. Астрономы задались вопросом, имеют ли эти близлежащие галактики с d-звездами условия звездообразования, наблюдаемые в звездных карликах в 1000 световых лет от края нашей галактики (и не связанных с нашей галактикой). Эти далекие галактики с d-звездами содержат очень нейтральный водород, который обеспечивает звездообразование.
Используя чувствительные радиотелескопы, астрономы обнаружили, что галактики с d-звездами, блуждающие в определенных границах вокруг нашей галактики, не имеют звездообразующего водорода. Ответственность за это несет наша галактика, точнее, горячая водородная плазма, окружающая нашу галактику. Когда близкие галактики вращаются вокруг нашей галактики, орбитальное давление понижает уровень нейтрального водородного газа. Поэтому эти галактики не могут образовывать звезды.
Сколько в действительности темной материи?
Согласно модели Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter Theory), объясняющей формирование галактик, вокруг нашей галактики должны быть видны невооруженным глазом несколько крупных галактик-спутников. Однако никто из нас не может их видеть.
Поэтому астрофизик Претор Кафур из Университета Западной Австралии решил выяснить, почему это происходит, и измерил количество темной материи в нашей галактике. Звезды, пыль, мы с вами, все, что мы можем видеть, — это лишь 4% Вселенной», — сказал он. — Около 25% составляет темная материя, остальное — темная энергия». Используя метод, разработанный в 1915 году (еще до открытия темной материи), Кафле измерил количество темной материи в галактиках, изучая скорости движения звезд в галактике. Он даже посмотрел на верхушки нашей галактики.
Его новые измерения показали, что в нашей галактике на 50% меньше темной энергии, чем считали астрономы. Используя новые измерения Кафле, теория Lambda-CDM должна предсказать, что вокруг галактики должны одновременно наблюдаться три галактики-спутника. Это соответствует тому, что видят астрономы: Малое Магелланово облако, Большое Магелланово облако и наногалактика Стрельца. Кахул разгадал загадку, над которой астрономы бились 15 лет.
Ученые также измерили скорость, необходимую для выхода из гравитационного поля нашей галактики — 550 километров в секунду. Это в 50 раз больше, чем требуется ракете, чтобы покинуть поверхность Земли.
Что происходит внутри взрывающейся звезды?
В декабре 2013 года астрономам удалось с помощью радиометрических возмущений (объединение данных с различных радиотелескопов для создания четкой картины) увидеть, как звезды становятся новыми — взрывающимися звездами. Это позволило решить загадку создания гамма-лучей и извержения высокоэнергетического электромагнитного излучения. Как объясняет Тим О’Брайен из Манчестерского университета, «когда газ из морской звезды попадает на поверхность белой звезды d, умирающей в бинарной системе, создается новая звезда (две звездные системы вращаются друг вокруг друга).
Это вызывает тепловой взрыв на поверхности звезды, который выбрасывает газ на миллионы километров в час. Когда это происходит, создается новая звезда, но взрыв трудно предсказать. Обжигающий материал движется наружу вдоль звездного уровня звезды. Через некоторое время другой, более быстрый исходящий поток белых звездных частиц сталкивается с медленно движущимся материалом. Это приводит к скоростному удару и порождает гамма-излучение.
Почему на противоположной стороне Луны нет «лица»?
В 1959 году, когда советский космический корабль «Луна-3» впервые увидел нижнюю часть Луны, астрономов волновал следующий вопрос Никто не может объяснить, почему другая сторона так отличается от той, с которой видна Земля. Другая сторона представляет собой россыпь кратеров и гор, но океанов (темных участков плоских морей), видимых с нашей стороны, там мало.
Это моря, которые заставляют нас верить, что у луны есть лицо. Астрономы из Пенсильвании считают, что им удалось разгадать эту загадку. Отсутствие океанов на другой стороне Луны является признаком толстой коры с большими скоплениями алюминия и кальция. Одна из теорий утверждает, что марсианский объект такого размера однажды столкнулся с Землей. Вместе с внешними слоями Земли он погрузился в космос и образовал Луну.
Однако приливной замок между Землей и Луной всегда держит одну сторону Луны обращенной к Земле. На ранних стадиях развития спутникового слоя эта сторона оставалась теплой, в то время как другая сторона постепенно охлаждалась. Это привело к образованию толстой корки. Астрофизики из Пенсильванского университета считают, что эта толстая кора не позволила злому базальту выйти на поверхность. Считается, что метеор также расколол тонкую кору обращенной к Земле луны, выбросив наружу базальную лаву, сформировавшую океан.
Однако ученые Массачусетского технологического института говорят, что новая информация, полученная в ходе миссии «Грааль», указывает на то, что лицо Луны могло быть сформировано не астероидами, а скоплением большого количества магмы внутри Луны. Однако эта теория вряд ли будет подтверждена без прямого посещения Луны.
Что это светится в космосе?
Если смотреть на ясное небо ночью, можно увидеть множество звезд. В небольшой телескоп можно также увидеть планеты, туманности и галактики. Однако при съемке на детектор Ray-X будет видно свечение Ray-X на небе, известное как диффузный фон Ray-X. Источник свечения остается загадкой уже около 50 лет. Есть три варианта. Он может находиться за пределами нашей Солнечной системы, в «местном горячем пузыре» или в нашей системе.
Х-Х-лучи испускаются внутренней частью Солнечной системы при столкновении солнечного ветра с нейтральным водородом и Солнцем, когда они выбрасываются из Солнца в виде заряженных частиц. Астрономы не понимали, что это за свечение, пока Массимилиано Галеачи из Университета Майами не подвел ее итог. И еще.
Каково расстояние до «Семи сестер»?
Плеяды, также известные как Семь сестер, — это знаменитая группа неподвижных звезд в созвездии Тельца. Астрономы считают, что они представляют собой светящийся цех сотен молодых звезд, образовавшихся около 100 миллионов лет назад. Ученые использовали Плеяды, чтобы понять, как создаются звездные рои. Это также полезный инструмент измерения для определения расстояний до других звездных скоплений. Астрономы согласились, что Плеяды находятся на расстоянии 430 световых лет от Земли.
Но затем Hipparcos, европейский спутник, который должен более точно измерять расстояния до тысяч звезд, определил расстояние до Плеяд в 390 световых лет. Карл Мелис из Калифорнийского университета объясняет: «Возможно, разница не так велика, но, учитывая природные особенности Плеяд, она поднимает вопросы о нашем общем понимании того, как формируются и эволюционируют звезды».
Используя сеть беспроводных телескопов, астрономы применили технологию парада для измерения расстояния до Плеяд и рассмотрели их с разных концов орбиты Земли вокруг Солнца. Новые измерения показали расстояние в 443 световых года, что составляет ровно 99%. Это означает, что Hipparcos ошибся, и поднимает новые вопросы о точности измерений остальных 118 000 звезд.
Насколько велик наш галактический район?
Используя чувствительные телескопы для определения границ галактики, астрономы обнаружили, что наша галактика принадлежит новой гигантской сверхзвезде под названием Ланиакия («огромное небо» Гавайев).
Он получил свое название от полинезийских мореплавателей, которые переплывали Тихий океан в поисках звезд. Суперкластер Ланиакеа содержит 100 000 галактик, имеет протяженность 500 миллионов световых лет и массу, эквивалентную 100 миллионам Солнц. Галактики лежат на краю Глины Ланиакея. Астрономы также располагают большим количеством информации о Великом аттракторе, который является гравитационным фокусом нашего региона межгалактического пространства, притягивающим местные группы галактик и влияющим на движение других галактических скоплений.
Брент Талли из Гавайского университета говорит: «Мы наконец-то определили контуры, определяющие суперкластер галактик, который мы можем назвать своим домом. — Это все равно, что обнаружить, что ваш дом на самом деле является частью гораздо большей страны, которая граничит с другой.
Зловещая судьба Земли
Астрономы занимаются, помимо прочего, небесной археологией. Они изучают остатки планет после гибели их родительской звезды. Это позволило им узнать о зловещей судьбе, которая ожидает Землю. Все началось с одной задачи: выяснить, насколько загрязнена атмосфера звезды-белого карлика. Атмосферы белых карликов, которые должны состоять из чистого водорода или гелия, часто загрязнены тяжелыми элементами, такими как углерод, железо и кремний.
Изначально ученые полагали, что элементы были вытолкнуты на поверхность невероятным излучением внутри звезды. Однако, используя мощные телескопы, астрономы смогли увидеть в атмосфере белого карлика следы таких элементов, как углерод, фосфор, кремний и сера. Звезды с загрязненными атмосферами показали более высокие соотношения серы и углерода, чем обычно встречаются в звездах. На самом деле, ту же аналогию можно найти и на каменистых планетах.
Профессор Мартин Барстоу из Университета Лестера говорит: «Мы пытаемся разгадать тайну состава таких звезд уже более 20 лет. — «Затем мы выяснили, что они, вероятно, поглощают остатки планетарных систем, подобных нашей.
Такова зловещая судьба, которая ожидает Землю. Через миллиарды лет наша планета превратится в каменистую массу остатков умирающего солнца.
Какой конец ждет нашу галактику?
Раскрывая тайны эволюции галактик, ученые лучше понимают ход их развития. Они узнали, что эволюция некоторых галактик зависит от сверхмассивных черных дыр в центре таких галактик, как Млечный Путь. Эти черные дыры выбрасывают почти весь холодный газ из близлежащих галактик. Без холодного газа эти галактики не смогли бы образовать новые звезды. Хотя отток молекулярного водородного газа принимается как часть теории эволюции галактик, ученые озадачены тем, что этот отток ускоряется.
Ученые, использующие современные телескопы для изучения близлежащей галактики IC5063, обнаружили, что поток высокоэнергетических электронов, испускаемых центральной черной дырой, ускоряет отток молекулярного водородного газа. Это также указывает на то, что галактика Млечный Путь, скорее всего, столкнется с галактикой Андромеды в течение следующих пяти миллиардов лет. Когда две галактики сталкиваются, газ скапливается в центре системы и поступает в сверхмассивную черную дыру. В результате образуется поток электронов, который выбрасывает весь газ в галактике. После этого галактика становится неспособной образовывать новые звезды.
Все это — иллюзия?
Нам кажется, что мы узнаем все больше и больше о Вселенной. Но ученые из Национального института Ферми работают над программой лазерного анализа голометра, чтобы проверить, действительно ли люди живут в голограмме. Это означает, что наш трехмерный мир — всего лишь иллюзия, все закодировано в маленьком двухмерном пакете. Точно так же, как герои телесериалов думают, что живут в трехмерном мире, но на самом деле они заперты внутри двухмерного экрана. Ученые считают, что информация о нашей Вселенной может быть упакована так же, как пиксели на экране телевизора содержат точки данных.
Подойдите к телевизору вплотную, и вы сможете увидеть отдельные пиксели. Но стоит отойти подальше, и все пиксели сливаются в одно целостное изображение. Предположительно, наш мир устроен таким же образом, один «пиксель» в пространстве равен одной десятой триллионной части атома.
Крейг Хоган из Института Ферми говорит: «Мы хотим узнать, является ли пространство-время такой же квантовой системой, как и материя. Когда мы что-то видим, это полностью меняет наше представление о пространстве, которым мы руководствовались на протяжении тысячелетий.
