Как люди узнали что есть другие галактики
1 января 1925 года: день, когда мы открыли Вселенную
Туманность Андромеды, сфотографированная в Йеркской обсерватории около 1900 года. Для нас это очевидно галактика. Тогда её описали, как «массу светящегося газа» непонятного происхождения.
И что же особенного в этой дате? Новый год – просто случайное перелистывание календаря, но он может служить и моментом возвышения, обновления и пересмотра представлений. Так случилось и с одной из самых необычных дат в истории науки, 1 января 1925 года. Можно сказать, что тогда не случилось ничего примечательного, всего лишь обычный доклад на научной конференции. Или же его можно праздновать, как день рождения современной космологии, момент, когда человечество открыло Вселенную, как она есть.
До того у астрономов был близорукий и ограниченный взгляд на реальность. Как это часто случается даже с самыми гениальными умами, они видели, но не понимали, на что смотрят. А ведь ключевой факт был прямо у них перед глазами. По всему небу были разбросанные интересные спиральные туманности, водовороты света, напоминавшие волчки. Самый известный из них, туманность Андромеды, был таким ярким, что его легко можно было увидеть ночью. Но значение этих вездесущих объектов оставалось загадкой.
Некоторые считали, что спиральные туманности были огромными и отдалёнными звёздными системами, «островными вселенными», сравнимыми с нашей галактикой Млечный путь. Многие другие были уверены, что это всего лишь небольшие, близко расположенные облака газа. С их точки зрения, другие галактики, если они и существуют, были не видны, и находились далеко в глубинах космоса. А может, и не было никаких других галактик, а был лишь один Млечный путь – одна система, определявшая Вселенную. Споры между двумя сторонами были настолько жаркими, что привели к знаменитому Большому спору 1920 года, закончившемуся неудовлетворительной ничьёй.
Правильное представление о нашем месте во Вселенной появилось всего через несколько лет, в работе одного из самых известных астрономов: Эдвина Пауэлла Хаббла. С 1919 года Хаббл стал одним из самых терпеливых и скрупулёзных наблюдателей в обсерватории Маунт-Вилсон в Калифорнии. А сама обсерватория стала главным авангардом астрономических исследований, домом недавно созданного 100-дюймового телескопа Хукера – тогда это был крупнейший телескоп мира. Это была идеальная комбинация из нужного наблюдателя в нужном месте в нужное время.
Хабблу очень помогло предыдущее исследование Весто Мелвина Слайфера из обсерватории Лоуэлла, одного из невоспетых героев современной космологии. Слайфер обнаружил, что многие из спиральных туманностей двигаются с огромными скоростями, быстрее, чем любые из известных звёзд, и что двигаются они в основном от нас. Для Слайфера это открытие стало убедительным доказательством независимости этих систем, влекомых неизвестными механизмами, работающими вне Млечного пути. Но у Слайфера недоставало необходимых ресурсов для доказательства своей интерпретации. Ему требовался гигантский телескоп, такой, каким управлял Хаббл на Маунт-Вилсон. Именно там наша история переключается на верхнюю передачу.
Эдвин Хаббл за управлением 100-дюймовым телескопом в Маунт-Вилсон, около 1922 года
Хаббл всегда осторожно относился к теориям и интерпретациям. Он сконцентрировал своё научное внимание на спиральных туманностях без упора на необходимость доказательства теории «островных вселенных». Он предпочитал подождать до тех пор, когда он сможет представить однозначное подтверждение или опровержение этой теории – в зависимости от того, на что укажут доказательства.
В 1922 году появился ещё один важный кусочек головоломки. В том году шведский астроном Кнут Эмиль Лундмарк увидел то, что он посчитал отдельными звёздами в рукавах спиральной туманности М33. Вскоре после этого Джон Дункан из обсерватории Маунт-Вилсон заметил точки света, затухающие и разгорающиеся в той же самой туманности. Могли ли это быть переменные звёзды, похожие на те, что существуют в Млечном пути, но гораздо более тусклые из-за огромного расстояния до них?
Чувствуя, что ответ близок, Хаббл удвоил усилия. Он проводил ночи в своём любимом деревянном кресле, управляя стальной монтировкой хукеровского телескопа для устранения эффектов от вращения Земли. Попытка увенчалась успехом в виде детальных изображений туманности Андромеды с большой выдержкой. Пятнистый свет туманности начал превращаться во множество ярких точек, которые выглядели не как газ, а как гигантский рой звёзд.
Окончательное доказательство появилось в октябре 1923 года, когда Хаббл заметил характерное мерцание отдельной переменной звезды из класса цефеид в одном из рукавов Андромеды. Видимая яркость такой звезды меняется предсказуемо и периодически, а её собственная яркость зависит от периода колебаний. Просто замерив 31-дневный цикл мерцания звезды, Хаббл мог подсчитать расстояние до неё. По его расчётам получалось 930 000 световых лет – меньше половины сегодняшней оценки, но для своего времени всё равно шокирующая цифра. Это расстояние располагало Андромеду, одну из ярчайших и, возможно, ближайших спиральных туманностей, далеко за пределами Млечного пути.
В принципе, именно тогда и разрешился Большой спор. Спиральные туманности были другими галактиками, а наш Млечный путь был всего лишь одним из аванпостов ошеломляюще обширной Вселенной. Но история этим вовсе не закончилась.
С присущей ему осторожностью Хаббл начал искать больше доказательств. В следующем феврале он открыл, возможно, ещё одну цефеиду в Андромеде, несколько цефеид в М33, и, возможно, ещё в трёх других туманностях. И когда сомнений не оставалось, он написал об этой новости своему давнему сопернику, Харлоу Шейпли – ведущему стороннику идеи о небольших и недалеко расположенных спиральных туманностях – с целью поддразнить его. «Вам будет интересно узнать, что я нашёл цефеиду в туманности Андромеды», – начиналось письмо.
Шейпли не нужно было читать дальше, чтобы понять важность слов Хаббла. «Это письмо разрушило мою вселенную», — сердито поведал Шейпли Сесилии Хелене Пейн-Гапошкиной [Cecilia Payne-Gaposchkin], кандидату в доктора в Гарварде, оказавшуюся в лаборатории в момент прибытия послания от Хаббла. Пэйн-Гапошкина была ещё одной ключевой фигурой для современной астрофизики. По удивительному совпадению, её новаторская работа по звёздному спектру была завершена 1 января 1925 года!
Несмотря на очевидное радостное волнение по поводу открытий в Андромеде, Хаббл всё ещё колебался с публикацией результатов. При всей показной уверенности, он ужасно волновался по поводу громкого и преждевременного объявления об открытии. Каждый раз, идя с собрания на формальный ужин в 5 вечера в Монастырь, жилые помещения Маунт-Вилсон, Хаббл встречался со своими коллегами-астрономами. Не все они принимали существование других галактик. Будучи тщеславным и тщательно следящим за своей репутацией учёным, Хаббл опасался выглядеть дураком.
Адриан ван Маанен, весёлый и симпатичный всем нидерландский астроном на Маунт-Вилсон, энергично доказывал противоположную точку зрения. Он был убеждён, что наблюдал вращение некоторых из спиральных туманностей, что было возможно, только если те были достаточно маленькими и были расположены достаточно близко. Хаббла волновало наличие сомневающегося учёного в своих рядах, и держался, пока не приобрёл абсолютной уверенности в результатах. Ван Маанен так и не понял, где ошибался, и отказался признать ошибку. Хаббл в итоге пересмотрел фотопластинки коллеги, и объявил, что «найденные ранее вращения оказались результатами скрытых систематических ошибок, и не указывали на движение туманностей, реальное или кажущееся». С академической точки зрения это был весьма резкий упрёк.
Единственная переменная звезда, замеченная Хабблом в туманности Андромеда, поменяла всё наше представление о размерах космоса. Слева – изображение, помогшее открытию. Справа – кривая яркости звезды.
Информация об открытии Хаббла неизбежно просочилась в прессу. В результате первым публичным объявлением об астрономическом прорыве стала небольшая заметка, прошедшая в The New York Times 23 ноября 1924 года. Самое важное за последние три столетия открытие, связанное с космосом, вышло в виде одной новости из целой кучи!
И только теперь мы подходим к ошеломляющему публичному объявлению. 1 января 1925 года Хаббл находился в изоляции на Маунт-Вилсон, а Рассел читал его революционную работу о существовании других галактик перед полной энтузиазма толпой. Хабблу досталась часть приза за лучшую работу. Она завершила Большой спор, и не только. Она резко увеличила размер известной вселенной в 100 000 раз. Она подготовила почву для открытия расширяющейся вселенной, и, как следствие, изначального Большого взрыва (на который уже намекали скорости, записанные Слайфером). Если и можно назначить какую-либо дату днём рождения современной космологии, то это её.
Как ни странно, именно Шэйпли, а не Хаббл, предложил астрономам адаптировать свою номенклатуру к новой реальности и называть внешние звёздные системы «галактиками». Хаббл всё ещё пользовался консервативными взглядами на мир, опровергнутый им же. Он также естественно предпочитал не соглашаться с любыми идеями, поданными его соперником, Шэйпли. Поэтому Эдвин Хаббл, человек, доказавший, что Млечный путь – лишь одна из неисчислимого множества галактик, так и не перестал называть эти объекты «экстра-галактическими туманностями».
Наблюдая за циклическими колебаниями яркости цефеид в Андромеде, Хаббл расширил возможности человеческого разума ещё одним способом. Он избавил нас от волнений по поводу того, что крайне удалённые от нас звёзды могут вести себя по-другому, нежели те, что находятся по соседству с нами. Теперь, когда учёные могли исследовать звёзды в других галактиках, они могли определить постоянство Вселенной в пространстве и времени.
По современным подсчётам, галактика Андромеда находится в 2,5 млн световых годах от нас, то есть, видимый нами свет стартовал 2,5 млн лет назад. Получается, что мы видим звёзды этой галактики не только удалёнными на 2,5 млн световых лет, но и живущими в 2,5 млн лет в прошлом. Тем не менее, они выглядят похожими на ближайшие к нам звёзды. И когда Эдвин Хаббл и другие астрономы заглядывали ещё дальше, они добавляли всё больше доказательств пространственного и временного единообразия. Во всём пространстве и все времена атомы, судя по всему, испускают тот же самый свет, и переменные звёзды подчиняются тем же самым физическим законам.
Это постоянство природы придало убедительности поискам одного набора правил, действующих по всему космосу. Или, как сказал бы Альберт Эйнштейн, показало, что Бог не меняет правила существования космоса. Это был чертовски неплохой подарок на день рождения для человеческого разума.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Наша Вселенная это сотни миллиардов галактик из сотен миллиардов звёзд. Мы видим пространство, которое тянется на миллионы миллионов миллиардов километров. И всё оно выглядит мёртвым. Ни разу мы не находили в космосе однозначных признаков жизни — ни высокоразвитой, ни примитивной.
Звучит странно, почти неестественно. Солнце и Земля — не уникальные для нашей Вселенной явления. Это рядовая звезда G-класса и обычная планета из металла и камня. Только в нашей галактике Млечный Путь подобных звёзд и планет могут быть миллиарды пар, и около 300 млн из них имеют почти земные условия для жизни.
Солнечная система ничем не выделяется не только в пространстве, но и во времени. Многие звёзды с планетами куда старше её, многие же и младше. Если принять, что наша звёздная система — не самая молодая и не самая старая, а где-то посередине, то во Вселенной должно быть много разной жизни — от бактерий до мощных цивилизаций.
Почему космос такой пустой и безжизненный? Почему мы не видим хотя бы следов активности сверхразвитых существ, коих тоже должно быть немало?
Эти вопросы известны как парадокс Ферми. Учёные и прочие мыслители пытаются ответить на него так:
— жизнь требует совпадения уймы факторов и потому есть только на Земле;
— жизни во Вселенной может быть и много, но развитая — только одна;
— цивилизации быстро деградируют или погибают от масштабных катастроф, эпидемий, собственного оружия;
— вокруг много развитых цивилизаций, но они избегают нас, держат в «заповеднике»;
— живые существа вместо космической экспансии предпочитают замыкаться в виртуальных мирах;
— разумные виды считают, что лучше молчать и не привлекать к себе внимания;
— высокоразвитые цивилизации могут быть неотличимы от природы.
Есть и объяснение попроще, которое часто даже не упоминают: мы сильно переоцениваем свои способности в поисках жизни.
Развитые цивилизации не обязательно заметны издалека
Человек как будто сильно влияет на мир — загрязняет природу, меняет климат. Но на космических масштабах всего этого не видно. Уже с пары-тройки световых лет Солнечная система, скорее всего, будет ничем не примечательна. За исключением разве что странно высокого радиоизлучения — шума от наших каналов связи.
Активно использовать радио мы стали в конце XIX века, так что «нашумели» мы на 120-130 световых лет вокруг. Как будто немало, но это мизерная часть нашей галактики. И чтобы услышать этот шум, нужны крайне чувствительные приёмники.
Крупнейший радиотелескоп мира диаметром 500 м десятками находит пульсары, но случайную радиопередачу может услышать лишь в пределах Солнечной системы
Сами мы способны принять только усиленный радиосигнал, которым специально «выстрелили» в направлении Земли. Наши радиотелескопы не заметят внутренние трансляции другой цивилизации уже с одного светового года. До ближайшей к нам звезды — 4,2 световых года.
Зато высокоразвитым цивилизациям наверняка нужно много энергии! И мы могли бы заметить их огромные электростанции в стиле сферы Дайсона, заслоняющие собой целые звёзды. Вот только нет уверенности, что такие сооружения возможны или имеют смысл. Их идея стоит на простой экстраполяции, а это не лучший способ делать прогнозы.
Примерно такую конструкцию с 2015 года подозревали в странном затенении звезды KIC 8462852, но исследования показали: скорее всего, это облака пыли, а не сфера Дайсона
В этом вся проблема поиска разумных внеземных цивилизаций — мы не можем знать, как они мыслят, какие действия и цели они считают важными или желательными. Остаётся лишь строить десятки и сотни гипотез вроде «намеренного молчания», не имея шанса их проверить.
С простейшей жизнью проблем не меньше
Бактерии и прочие одноклеточные специально прятаться от нас вроде бы не могут, но это нисколько не облегчает их поисков. Микроорганизмы крайне трудно обнаружить даже в пределах Солнечной системы, не говоря уж о галактике или Вселенной.
Соседний Марс мы исследуем уже полвека, и до сих пор не можем понять, есть на нём собственная жизнь или нет. Первые миссии показали: Марс это сухая пустынная планета со слабой атмосферой и почти без магнитного поля. Сильные перепады температур и космическая радиация не оставляют шансов для жизни на поверхности.
Это повысило интерес к исследованию Красной планеты — свои зонды запустили Китай и даже Арабские Эмираты, а Илон Маск, похоже, всерьёз планирует отправить туда людей. Но уже понятно, что найти марсианские бактерии будет сложно. Придётся бурить поглубже, брать как можно больше проб и отсылать их на Землю. Это годы исследований и миллионы долларов затрат.
Кто сказал, что жить нужно на поверхности?
Обычно при разговорах о внеземной жизни мы представляем примерно то, что видим на Земле: много жидкой воды на поверхности, плотная атмосфера с кислородом и осадками, магнитное поле и мягко греющее светило. Если у планеты ничего этого нет — кажется, что жить на ней нельзя.
Но вполне может оказаться, что жизнь на открытой поверхности это причудливое исключение, а не правило. Глубокий океан воды под толстым панцирем льда, подогреваемый горячими недрами — куда более удобная среда для появления бактерий. И таких «инкубаторов» только в Солнечной системе может быть несколько.
Европа сулит хорошие условия для примитивной жизни, находясь под боком у газового гиганта
Один из них — Европа, спутник Юпитера. Она сплошь покрыта водяным льдом, а средняя температура на её поверхности не превышает −160 °C. Но мощная гравитация Юпитера сжимает и растягивает Европу, как гармошку, из-за чего её недра остаются раскалёнными. Поэтому через 15-25 км лёд переходит в жидкий океан глубиной 60-150 км. По объёму он больше, чем все земные океаны, хотя сама Европа меньше Луны.
Похожая история и с Энцеладом, спутником Сатурна. Он тоже покрыт водяным льдом и геологически активен. Настолько активен, что постоянно извергается струями водяного пара и сложной органики — это зафиксировала станция «Кассини» в 2005 году. А в 2016 году стало окончательно ясно, что под ледяной корой Энцелада скрывается глобальный океан из жидкой воды. Причём на его дне действуют горячие гейзеры.
Как-то так устроен Энцелад: силикатно-металлическое ядро и водный океан, переходящий в толстый ледяной панцирь, который регулярно пробивается насквозь извержениями
Европа и Энцелад теперь считаются чуть ли не главными претендентами на колыбель внеземной жизни в Солнечной системе, пусть и примитивной. Туда планируют запускать исследовательские станции, причём не только NASA, но и частные лица. Например, российский миллиардер Юрий Мильнер.
Но уже понятно, что добраться до возможных бактерий Европы и Энцелада будет намного труднее, чем до тех же марсианских. Придётся бурить не пару метров грунта, а километры льда. Учёные предлагают для этого экзотические аппараты, которые за счёт атомного реактора проплавят ледяную толщу и доберутся до океана. Сколько это будет стоить — до сих пор неясно.
Жизнь может скрываться и в самых неожиданных местах
История со спутниками газовых гигантов показала: наши представления о пригодности планет для жизни могут быть весьма наивными. Очередное свидетельство этому — данные межпланетной станции «Новые горизонты». Из них мы получили не только первое в истории качественное фото Плутона, но и сведения о том, как он устроен внутри.
Даже замёрзший мир на окраине Солнечной системы может таить в себе неплохие условия для жизни
Оказалось, что разжалованный из планет Плутон не нуждается в солнечном тепле. Он, как и Европа с Энцеладом, имеет горячее «сердце», которое не дало ему промёрзнуть до конца. Под толстым наружным льдом из воды и азота может плескаться водяной океан глубиной до 180 км. По крайней мере, так точно было на заре истории Плутона, и вполне может продолжаться по сей день.
С другой стороны, есть Венера — самая горячая планета Солнечной системы. На её поверхности температура достигает 462 °C, причём температура эта почти одинакова по всей площади планеты. Это следствие крайне плотной атмосферы из углекислого газа с давлением в 92 раза выше земного. Кажется, что в таких условиях жизни быть не может.
Но в прошлом году учёные доработали давно предложенную идею о примитивной жизни в верхних слоях атмосферы Венеры. В их модели бактерии живут в каплях воды и серной кислоты на высоте 50-60 км. Они медленно оседают, становясь спорами под жёсткой оболочкой. В такой форме бактерии столетиями могут плавать в сухой венерианской дымке, пока не попадут обратно в верхние слои, чтобы ожить снова.
Схема выглядит фантастичной, но через некоторое время в атмосфере Венеры нашли газ фосфин — один из биомаркеров, признаков существования жизни. Причём нашли на высоте 51-63 км, что удивительно точно совпадает с моделью потенциальной жизни на Венере. И хотя открытие вскоре назвали ошибкой наблюдений, есть и другие аргументы в пользу венерианского фосфина.
Эти сведения настолько взбудоражили общественность, что интерес к поиску жизни на Венере выразили бизнесмены — например, тот же Юрий Мильнер.
Выводы довольно двойственные:
— примитивная жизнь может таиться в самых неожиданных местах;
— но добраться до неё чрезвычайно сложно и дорого на сегодняшний день;
— Вселенная так огромна, что даже в нашей галактике могут быть развитые цивилизации;
— но их поведение для нас полная загадка — они могут прятаться, игнорировать нас или просто не интересоваться космосом.
Может быть, жизнь часто встречается во Вселенной, но лишь в виде бактерий в глубоких океанах под толстым слоем льда или грунта. Тогда вся или почти вся она может пройти мимо наших глаз. По оценкам учёных, мы на своей же планете открыли не более 18% живых видов, и чем мельче живое существо — тем меньше шансы, что о нём узнает человек.
Что уж говорить о космосе. В этой бездне нужно очень постараться, чтобы найти что-то живое.
Квазары, гамма-всплески и скопления галактик: как изучают самые далекие космические объекты
Новая рекордно далекая галактика GN-z11 явственно показывает, что астрономы не стоят на месте и все дальше отодвигают границу неизвестного нам космоса. Рассказываем о самых далеких объектах космоса и как их изучают.
Читайте «Хайтек» в
Квазары
Первый квазар, 3C 48, был обнаружен в конце 1950-х годов Алланом Сэндиджем и Томасом Метьюзом во время радиообзора неба. В 1963 году было известно уже 5 квазаров. Новый тип объектов объединяли некоторые аномальные свойства, которые на тот момент не могли быть объяснены.
Они испускали большое количество излучения широкого спектра, но большая их часть оптически не обнаруживалась, хотя в некоторых случаях удавалось идентифицировать слабый и точечный объект, похожий на далекую звезду.
Спектральные линии, которые идентифицируют химические элементы, из которых состоит объект, тоже были чрезвычайно странными и не поддавались разложению на спектры всех известных на тот момент элементов и их различных ионизированных состояний.
Самые далекие квазары благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость обычных галактик, регистрируются с помощью радиотелескопов на расстоянии более 12 млрд световых лет.
Самый удаленный рентгеновский квазар, открытый СРГ и подтвержденный учеными из КФУ, находится на z=4,23. Статью об исследовании первой группы далеких квазаров СРГ на телескопе РТТ-150 недавно опубликовали в ведущем научном издании — «Письмах в астрономический журнал».
Пока обнаружили не более тысячи далеких квазаров. Последний — J0313-1806 — открыли на красном смещении 7,6. Несколько лет назад его включили в список кандидатов — по данным нескольких крупных обзоров. И вот теперь подтвердили.
Масса — 1,6 миллиарда солнечной. Свет от него шел к нам 13,1 миллиардов лет. Это значит, что мы получили снимок объекта, существовавшего спустя всего 670 миллионов лет после Большого взрыва. Получается, это еще и самый молодой квазар из известных нам. В его родной галактике наблюдали активное звездообразование.
Гамма-всплески
Из космологической природы гамма-всплесков ясно, что они должны иметь огромную энергию. Причем эта энергия выделяется за очень короткое время.
Наличие релятивистских джетов означает, что мы видим малую долю всех происходящих во Вселенной всплесков. Оценка их частоты составляет порядка одного всплеска на галактику раз в 100 000 лет.
События, порождающие гамма-всплески, настолько мощные, что иногда их можно наблюдать невооруженным глазом, хотя они происходят на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли.
Механизм, в результате которого за столь короткое время в малом объёме выделяется столько энергии, до сих пор не вполне ясен. Наиболее вероятно, что он различен в случае коротких и длинных гамма-всплесков. На сегодняшний день различают два основных подвида ГВ: длинные и короткие, имеющие существенные различия в спектрах и наблюдательных проявлениях.
Так, длинные гамма-всплески иногда сопровождаются взрывом сверхновой звезды, а короткие — никогда. Есть и две основные модели, объясняющие эти два типа катаклизмов.
Эти события происходят в далеких галактиках на красном смещении от двух до четырех и больше. Колоссальное количество энергии выделяется за сто секунд. Согласно рабочей гипотезе, это вспышки гиперновых звезд массой в тысячу и больше солнечных. В нашей галактике таких массивных звезд нет. Вспышки звезд поменьше, 10–30 масс Солнца, называются сверхновыми. За тысячу лет истории человечества в нашей галактике вспышки сверхновых происходили лишь несколько раз. А гамма-всплески современные орбитальные телескопы регистрируют практически каждый день. Мы тоже около десяти лет наблюдали оптическое послесвечение этих событий с помощью телескопа РТТ-150 и опубликовали около сотни астрономических телеграмм совместно с российскими учеными из ИКИ РАН и турецкими коллегами.
Ильфан Бикмаев, профессор Казанского федерального университета
Скопление галактик
Интересную информацию о межгалактическом газе в скоплениях галактик дали радионаблюдения в метровом диапазоне длин волн. Они показали наличие в скоплениях галактик радиоисточников неправильной формы, обладающих компактной «головой» и длинным «хвостом».
Эти данные легко интерпретируются, если предположить, что радиоисточник — облако релятивистских электронов, излучающих синхротронным механизмом в магнитном поле, движется относительно межгалактического газа.
Наличие скорости приводит к тому, что лобовое давление сжимает радиоисточник с одной стороны («голова»), а уменьшение давления с другой стороны приводит к образованию протяженного «хвоста». В центральной части богатых световых галактик часто находятся мощные радиогалактики, излучение которых особенно интенсивно в метровом диапазоне длин волн.
В сантиметровом диапазоне излучение радиогалактик очень слабо. Здесь, однако, может проявить себя излучение компактных радиоисточников в ядрах галактик.
В скоплении между галактиками находится газ, разогретый до одного-двух миллионов градусов. Он излучает в рентгене и доступен для наблюдения «Спектром-РГ». Откуда этот газ, пока неизвестно. Возможно, притекает из галактик, когда там вспыхивают сверхновые, что подтверждают линии железа в рентгеновском спектре межгалактического газа. Этот тяжелый элемент нарабатывается долго в недрах звезд.
Ильфан Бикмаев, профессор Казанского федерального университета
Согласно астрономическим наблюдениям и теоретическим расчетам, видимое вещество, то есть звезды, газ и пыль — это всего лишь несколько процентов массы Вселенной. Четверть приходится на темную материю, остальное, почти 70%, принадлежит еще более таинственной субстанции — темной энергии.
Ради разгадки этих тайн ученые продвигаются все дальше в пространстве-времени, к исходной точке, с которой все началось.
Самая далекая галактика
Ученые открыли галактику GN-z11: это самый далекий объект в космосе. Как показывает открытие, современные техники наблюдения вполне позволяют надежно фиксировать спектральные линии даже столь редких в космосе элементов, как кислород и углерод у исключительно ранней галактики.
Это важно, потому что, рассматривая такие рекордно далекие объекты, мы погружаемся в далекое прошлое Вселенной и видим ее такой, какой она была в своей ранней молодости. Так, в случае GN-z11 мы наблюдаем свет из нашей Вселенной, когда ей было 420 миллионов лет — то есть меньше 5% ее текущего возраста.
Оказалось, что уже в эту раннюю эпоху существовали молодые, но достаточно массивные галактики, состоящие из нескольких миллионов звезд. Задача поиска еще более молодых (а если повезет, то самых молодых во Вселенной) галактик ляжет на плечи телескопа «Джеймс Уэбб», о запуске которого мы еще поговорим.
Как изучают самые далекие объекты?
В 2020 году был запущен канадский радиотелескоп CHIME, который совместно с американским радиотелескопом STARE2 установил точное происхождение всплеска FRB 200428 — он идет от уже известного магнитара, который находится в нашем Млечном пути.
Это открытие позволит не только лучше изучить строение этой удивительной подгруппы нейтронных звезд, но и найти еще не открытые магнитары — на сегодняшний день астрономам известно всего около 30 подобных объектов.
Запущенная в середине 2019 года флагманская обсерватория российской и германской астрономии «Спектр-РГ» завершила в середине июня первый, а в середине декабря — второй обзор неба в жестком рентгеновском диапазоне.
Данные каждого нового обзора складываются с предыдущими и позволяют увидеть все более тусклые объекты. Всего с момента запуска обсерватория обнаружила более тысячи новых источников рентгеновского излучения, практически удвоив их общее число.
В 1977 году он отправился в путешествие к внешним планетам солнечной системы. Космический корабль исследовал 4 планеты и стал единственным человеческим устройством, посетившим Нептун и Уран — с тех пор никто не мог добраться до этих планет.
Он не направляется к какой-либо конкретной звезде, но должен пролететь примерно в 4 световых годах от Сириуса.
«Новые горизонты» — единственный удаленный космический аппарат, запущенный в 2006 году, облетевший Плутон в 2015 году и MU69 в начале 2019 года.
В настоящее время (февраль 2021 года) находится примерно в 50 а. е. от Земли. Космический корабль «Новые горизонты» покинул гравитационное поле Земли с самой высокой скоростью в истории, а также стал самым быстродвижущимся искусственным телом вокруг Земли.