благодарность.jpg

диплом.jpg

Байконур

Rambler's Top100

Что рассказала Вселенная? интересные факты из мира звезд!

Главная Что рассказала Вселенная? Интересные факты из мира звезд!

Гипотеза темной материи получила еще одно подтверждение


Вещества во Вселенной много, очень много. Сотни миллиардов звезд в сотнях миллиардов галактик. А еще есть межзвездный газ, пыль, планеты. Но, как уверенны современные астрономы, в космосе присутствует также и невидимая, получившая название темной, материя неизвестной пока нам природы. И ее во много раз больше, чем наблюдаемого, светящегося вещества.

Темная материя, несмотря на свою невидимость для наших приборов, не нейтральна, она влияла и влияет с помощью гравитации на эволюцию галактик и даже на судьбу отдельных звезд в галактиках. Крупный оптический телескоп позволил астрономам определить, что галактики в ранней Вселенной были гораздо менее плотными, чем считалось ранее. Почему это важное открытие? Потому, что считалось, что галактики в молодой Вселенной были плотными и небольшими по размеру. А потом почему-то стали увеличившись в размерах, уменьшая соответственно свою плотность. Как объяснить такое?

Астрономы из университета Флориды с помощью крупнейшего в мире оптического телескопа GTC увидели молодые галактики, удаленные от нас на 9 миллиардов световых лет. (GTС это Большой Канарский Телескоп, установленный в обсерватории на острове Ла Пальма Канарского архипелага. Телескоп имеет зеркало, состоящим из 36 шестиугольных сегментов со стороной 936 мм. Его апертура эквивалентна зеркалу диаметром 10,4 м). Возраст Вселенной был тогда около 4 миллиардов лет. В результате исследователи пришли к выводу, что данные, полученные с помощью меньших телескопов, были недостаточно точны, что привело к неправильным заключениям. Четыре исследованные ими галактики оказались в среднем в 6 раз менее массивными, чем считалось ранее, и их плотность не менялась с течением времени так уж значительно. Исследователи считают, что главную роль в стабилизации плотности галактик играла темная материя. В то же время началось и формирование крупномасштабной структуры галактик. И в этом процессе, как принято сейчас считать, и небезосновательно,  определяющую роль также играла темная материя. Эти результаты еще раз показали нам, что ученые должны время от времени подвергать сомнению ранее принятые гипотезы, и данные, казавшиеся надежными. Когда, конечно, на то есть достаточные основания.

 

Быстрее скорости света? Не проблема!


Согласно специальной теории относительности Эйнштейна скорость света является абсолютно непоколебимым и нерушимым барьером для любой извесной нам формы энергии (включая материю). Ничто в нашей Вселенной не может двигаться быстрее  скорости 299792,458 км/с. Были проведены многие тысячи экспериментов, чтобы прорваться за этот барьер. Но, еще ни разу, ни одна частица, ни одно физическое тело не смогло преодолеть этот порог. Сенсацией, грозящей подорвать фундамент современной физики, стали частицы нейтрино, которые представляют собой элементарные частицы, имеющие очень небольшую, близкую к нулю, массу.

Исследовательская группа Европейского центра ядерных исследований (CERN), которая  работает над проектом OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus (эксперимент по изучению нейтринных осцилляций), в рамках своего исследования разгоняли  пучки нейтрино с помощью  Большого адронного коллайдера (БАК). Преодолев 732 километров, частицы затем попадали на детекторы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии. Частицы нейтрино опережали свет на 60 наносекунд при погрешности расчетов всего в 10 наносекунд. Физики провели такие измерения скорости нейтрино около 15 тысяч раз и всякий раз скорость нейтрино оказывалась немного быстрее скорости света. Подобная статистика позволяет говорить о том, что речь может идти о фундаментальном научном открытии. «Мы все просто шокированы своими результатами», сказал представитель проекта OPERA из Бернского университета, физик Антонио Еридидато. Впрочем, суть такого открытия настолько невероятна и может произвести не только фуррор в научном сообществе, но и кардинально перевернуть наше понимании природы Вселенной в целом. Поэтому исследователи проявили особую осторожность (данные проверялись и не публиковались несколько лет). Желая проверить расчеты, ученые  предоставили данные  для проведения исследований независимым  экспертам, которые, возможно, смогут или найти ошибку, или подтвердить это интригующее открытие. Доклад об открытии был сделан на семинаре ЦЕРНа. Подтвердятся ли данные при новых независимых экспериментах?


О, ужас! К нам летит Немезида?


Обычно люди очень падки на разного рода сенсации, особенно с катастрофическим привкусом. Одна из таких околонаучных «страшилок» это звезда по имени Немезида. По современным представлениям Солнце - одиночная звезда. Тогда как большая часть звезд в Галактике двойные и более сложные кратные звездные системы. Мы знаем, что существуют «широкие» звездные пары, где компоненты двойной звездной системы удалены друг от друга на такие большие расстояния, что один оборот вокруг общего центра масс занимает миллионы лет. Так почему бы и Солнцу не иметь компаньона, красного или коричневого карлика с периодом обращения в несколько миллионов лет? (Существенно больший период обращения невозможен, так как звезды теряют гравитационную связь друг с другом из-за движения в Галактике и влияния других звезд.) Большую часть времени эта звезда должна проводить далеко от Солнечной планетной системы. Прохождение Немезиды через область планетных орбит при максимальном сближении с Солнцем можно смело исключить. Потому что такое прохождение должно было бы вызывать сильнейшие возмущения планетных орбит. Чего в действительности нет.

Но какие же свидетельства существования гипотетической звезды, которой и дали имя Немезида, могут быть? Ее ведь еще никто не видел. Солнечная система окружена гигантской сферой ледяных тел (кометных ядер), это «строительный мусор», оставшийся со времен формирования Солнечной системы. Называется этот объект облако Орта, простирается на расстоянии до светового года от Солнца, и является богатым источником комет. Так вот, если бы Немезида существовала, то ее сближение с Солнцем вызывало бы неизбежные сильные гравитационные возмущения в облаке Орта, что обязательно бы привело к усилению кометной бомбардировки Земли (и других планет). Происходило бы периодическое увеличение числа столкновений Земли с кометами (приблизительно с периодом обращения Немезиды вокруг Солнца, точнее вокруг барицентра). Наблюдается ли такое?

В последние десятилетия (начиная с середины 80-ых годов) появился ряд работ, утверждающих, что путем статистической обработки данных об имеющихся на Земле ударных кратерах, такие периодические вариации действительно обнаружены. Период усиления «бомбардировочной» активности порядка 20 миллионов лет (плюс-минус 20 миллионов лет).

Однако, использовавшийся традиционный частотный статистический анализ - не самый совершенный инструмент обработки данных. Новые результаты были получены Байлер-Джонсом из немецкого астрономического института имени Макса Планка (Coryn Bailer-Jones from the Max Planck Institute for Astronomy (MPIA)). Результаты были опубликованы а ежемесячном журнале Королевского астрономического общества. Байлер-Джонс использовал более совершенный, так называемый байесовский статистический анализ, менее подверженный влиянию на конечный результат субъективного фактора. И ранее найденная периодичность оказалась ни чем иным как артефактом обработки данных. Темп столкновений остается в среднем неизменным на протяжении как минимум последних 250 миллионов лет (возраст ударных кратеров достаточно точно определяется геологическими методами). Грубо говоря, периодичность столкновений (а вместе с тем и Немезиду) просто «высосали из пальца».

Правда, новый анализ показал, что есть небольшая тенденция к усилению ударной кометной активности на протяжении последних нескольких сотен миллионов лет. Как это объяснить? Вероятное объяснение заключается в следующем. Образования на земной поверхности, в том числе и ударные кратеры, подвержены процессам эрозии, разрушения атмосферными и геологическим факторами. Небольшие молодые кратеры разрушаются быстрее, чем большие старые, что искажает общую картину. Сейчас известно около 200 ударных кратеров на Земле. И если рассматривать только кратеры размером больше 35 километров и возрастом моложе 400 миллионов лет, то никакого увеличения темпа столкновений не просматривается. Останется ли что-нибудь от идеи нарастания темпа столкновений или нет после учета этого фактора, пока не известно. Нужны дальнейшие исследования, и помочь может Луна. Ведь там нет атмосферной эрозии, и детали поверхности могут сохраняться миллиарды лет. Но в любом случае, идея звезды-компаньона Солнца, вызывающей катастрофы на нашей планете, оказывается несостоятельной. Немезида «отдыхает», господа.


Открыта четвертая луна Плутона


Космический телескоп имени Хаббла, недавно отпраздновавший свое миллионное наблюдение, открыл новый спутник Плутона. Плутон, хотя уже и не считается планетой, менее интересным от этого не становится. И вот, в дополнении к трем уже известным спутникам (Харон, Никс и Гидра), карликовая планета «обзавелась» четвертым спутником, который пока получил условное название Р4.

Новая луна - самая маленькая в системе Плутона. Ее размер оценивается в интервале от 15 до 35 километров. Для сравнения, крупнейший спутник Плутона Харон имеет диаметр 1045 километра, Никс - 30 километров, Гидра - 115 километров. Удивительно, насколько чувствителен космический телескоп, разглядевший столь маленький объект с расстояния почти 6 миллиардов километров!

Кстати, спутники Никс и Гидра также были открыты телескопом Хаббла в 2005 году. Новый спутник расположен между орбитами Никса и Гидры. Астрономы считают, что этот спутник возник в результате столкновения Плутона с крупным объектом, так же, как наша Луна возникла в результате столкновения Земли с протопланетой 4,4 миллиарда лет тому назад. Открытие тем более интересно, что есть шанс непосредственно исследовать эту интересную спутниковую систему. Ведь к Плутону направляется космический корабль «Новые горизонты», который достигнет цели в 2015 году.


Космическая станция «Рассвет» вышла на орбиту вокруг Весты


 

Впервые в истории космических полетов космическая станция Dawn (Рассвет) стала искусственным спутником астероида Веста. Веста является самым массивным астероидом главного пояса астероидов, находящегося между орбитами Марса и Юпитера. Веста также считается протопланетой. 4,5 миллиарда лет тому назад вокруг Солнца возникла планетная система.

Со временем осталось только 8 больших планет и множество малых тел. Веста как раз и является малой планетой, которой так и не удалось стать большой. Размер Весты составляет 580X560X460 километров. Самой примечательной деталью ее поверхности является огромный кратер диаметром 460 километров, расположенный на южном полюсе астероида. В центре кратера возвышается пик высотой 18 километров (в два раза выше Эвереста). В результате этой давней катастрофы образовалось огромное количество метеоритов.

Считается, что 5% всех найденных на Земле метеоритов как раз и происходят от этого катаклизма. Космический корабль Dawn, запущенный в сентябре 2007 года, преодолел расстояние почти в 3 миллиарда километров, и сейчас находится на высоте около 16000 километров над Вестой. В течении следующих нескольких недель станция будет понижать свою орбиту до 2500 километров. После чего приступит к выполнению основной научной программы. Несомненно, нас ждут очень интересный открытия!

 

Галактики предпочитают вращаться против часовой стрелки


 

Все в этом мире куда-то движется. Не являются исключением и галактики, огромные звездные системы, из которых как бы собрана Вселенная. Галактики движутся в пространстве, и галактики вращаются вокруг своей оси. Например, наш Млечный путь является крупной спиральной галактикой и совершает один оборот вокруг своей оси примерно за 240 миллионов лет.

Но как вращаются галактики, по часовой стрелки, или против? Все зависит от точки зрения. Посмотрите на вращающиеся лопасти вентилятора. Они вращаются по часовой стрелке. А теперь поверните вентилятор и посмотрите на лопасти сзади. Они будут вращаться против часовой стрелки.

А теперь посмотрим на галактики. Поскольку направление вращения конкретной галактики зависит от вращения породившего ее газового комплекса, сформировавшегося на заре Вселенной, а таких комплексов было очень много, то должно быть одинаковое количество право и лево вращающихся галактик (при достаточно большой выборке). И так как оси вращения галактик ориентированы относительно нас случайным образом, то мы должны наблюдать равное число левовращающихся (против часовой стрелки) и правовращающихся (по часовой стрелке) галактик.

Тем не менее, это не так. Астрономы Мичиганского университета исследовали характеристики вращения десятков тысяч галактик, используя SDSS (Sloan Digital Sky Survey) - Слоановский цифровой обзор неба. В 7-ом издании обзора содержатся данные об изображениях 350 миллионов небесных объектов, спектры 930 тысяч галактик и 460 тысяч звезд. Были исследованы галактики северной полусферы небосвода, простирающиеся от нас на расстояние около 600 миллионов световых лет. Оказалось, что левовращающихся галактик существует примерно на 7 процентов больше, чем правовращающихся. И это означает некие фундаментальные вещи.

Вероятность того, что такой избыток вращения против часовой стрелки есть свойство только выбранной для исследования части Вселенной, очень мала. Скорее всего, это свойство всей Вселенной. О чем это говорит?

Во-первых, о том, что Вселенная не имеет зеркальной симметрии, то есть не изотропна. (Изотропия - это независимость крупномасштабных свойств мироздания от направления наблюдения, это отсутствие выделенного направления). А ведь изотропия Вселенной есть один из краеугольных камней, один из основополагающих принципов современной космологии!

Во-вторых, это может говорить о том, что Большой взрыв не был полностью симметричен, и уже самая ранняя Вселенная имела вращение как целое. Кстати, вращение Вселенной как целого (обладание Вселенной не нулевого момента вращения) открывает путь к созданию машины времени (правда, путь пока чисто теоретический и не могущий быть воплощенным на практике при современном развитии технологий).

Как любое важное открытие, этот результат нуждается в многократной проверке и перепроверке. И в правильной интерпретации. Но, не исключено, что мы стоим на пороге разгадки новой тайны Вселенной.


Полное лунное затмение июня


В ночь с 15 на 16 июня на территории России можно было наблюдать полное лунное затмение. Движущаяся вокруг  Земли Луна более чем на полтора часа полностью погрузилась в земную тень. Такая продолжительность делает затмение июня 2001 года самым продолжительным полным лунным затмением на  протяжении последних 11 лет.

Так как Луна светит отраженным солнечным светом, то при погружении в тень Земли Луна темнеет и становится почти невидимой. Но полностью Луна не чернеет. Происходит это потому, что прошедший через стратосферу Земли солнечный свет немного подсвечивает Луну красным цветом. Чем чище стратосфера, чем меньше в ней пыли, тем светлее Луна во время полного затмения. Однако за неделю до затмение, мощное извержение чилийского вулкана выбросил в атмосферу огромное количество газов (в основном двуокиси серы) и пыли, поднявшихся на высоту до 14 километров.  Поэтому Луна во время затмения была весьма темной, особенно ее южные части (так как извержение вулкана произошло в южном полушарии Земли). Кстати, как это ни странно на первый взгляд, цвет и яркость Луны во время затмения имеют отношение к проблеме глобального потепления.

В Петербурге можно было бы наблюдать (если бы не затянутое облаками небо) только вторую половину затмения. Луна, находящаяся в созвездии Змееносец, взошла на юго-востоке, азимут 145 градусов, в 23 часа 10 минут 15 июня в фазе полного затмения. Выходить из полной тени Луна начала в час ночи 16 июня. Ее высота над горизонтом в этот момент составила 5 градусов. А завершилось затмение в 3 часа ночи при азимуте 190 градусов. Следующее полное лунное затмение в Петербурге можно будет наблюдать 10 декабря 2011 года вечером, после 5 часов. Луна будет находиться в созвездии Телец.