Загадочная вселенная

В космическом пространстве довольно много необычных объектов: планетарные орбиты, звезды, которые рождаются и умирают, сверхмассивные черные дыры, поглощающие материю вокруг себя, и многое другое, что не перестает будоражить человеческий разум.

Туманность «Красный квадрат»

Большинство небесных тел имеют сферическую или округлую форму: планеты, звезды, галактики, орбиты и прочее. Но есть во Вселенной и более необычные космические объекты, например, MWC 922, или туманность «Красный квадрат», которая вызвала недоумение и породила массу споров среди ученых-астрономов.

Тем не менее, биполярная туманность MWC 922 на самом деле является не совсем квадратной. Если вы внимательно посмотрите на изображение выше, то увидите, что яркие лучи света, пересекаясь, образуют два конуса, которые соприкасаются вершинами, однако в ночном небе также вряд ли найдешь объекты правильной треугольной формы. Туманность в виде песочных часов такая яркая потому, что в самом ее центре, по мнению ученых, находится звезда, скрытая плотным кольцом пыли и газа. Согласно второй версии, туманность могла образоваться в результате вспышки сверхновой, заставив кольца у основания конусов сиять с поразительной интенсивностью.

Столпы творения

Дуглас Адамс писал: «Космос большой. Реально большой. Вы просто не поверите, насколько он поразительно велик и безмерно разнообразен». Все мы знаем, что единицей измерения расстояния в космическом пространстве является световой год. Вы только вдумайтесь, световой год – это настолько огромное расстояние, что даже свету, быстрее скорости которого во Вселенной ничто двигаться не может, требуется целый год, чтобы преодолеть его.

Это значит, что наблюдая за космическими объектами во Вселенной, которые и в самом деле далеки от нас, как, например, Столпы творения (образование в Туманности Орла, также известной как Объект Мессье 16, M16 или NGC 6611), мы в буквальном смысле смотрим в прошлое. Как такое возможно? Как известно, мы видим предметы посредством восприятия света, отражающегося от них. Свету, исходящему от NGC 6611, требуется около 7000 лет, чтобы достичь Земли; это значит, что мы, наблюдая за Туманностью Орла, видим ее такой, какой она была семь тысяч лет назад.

Так, например, астрономы считают, что образование «Столпы творения» были уничтожено взрывом сверхновой еще 6 тысяч лет назад, но поскольку свету, чтобы достичь нашей планеты, требуется так много времени, мы по-прежнему можем наблюдать это явление в ночном небе, хотя его уже не существует во Вселенной.

Столкновение галактик

Тела в космическом пространстве пребывают в постоянном движении. Вследствие этого, а также из-за огромного гравитационного притяжения, существующего между ними, галактики имеют тенденцию сталкиваться друг с другом на регулярной основе. Звучит, наверное, не очень удивительно, хотя, если так поразмыслить, то получается, что когда две галактики, содержащие миллиарды звезд, сталкиваются вместе, во Вселенной случается полный хаос, ведь так?

Не совсем. При взаимодействии галактик вероятность того, что две звезды столкнутся между собой, практически равна нулю. Причина заключается в том, что пространство между звездами (размер которых, к тому же, очень мал по сравнению со средним расстоянием между ними) в галактиках не является пустым: в нем есть газы и пыль. Именно эти материи и будут взаимодействовать друг с другом, когда галактики столкнутся меж собой.

Проблема горизонта

Космос – это одна сплошная головоломка, куда ни глянь. Как свидетельствуют астрономические наблюдения, микроволновое фоновое излучение имеет одинаковую температуру во всех частях Вселенной, несмотря на то, что расстояние между ее крайними точками, наблюдаемых с Земли, составляет 28 миллиардов световых лет!

Это кажется невозможным, поскольку ничто не может двигаться быстрее скорости света, но даже свет попросту не успел бы преодолеть такое расстояние за все время существования Вселенной (14 млрд. лет). Возникает вопрос: каким образом в космическом пространстве установилось однородное изотропное распределение материи, если между его областями отсутствует какое-либо взаимодействие?

Это объясняет теория инфляции, согласно которой Вселенная экспонциально расширилась от микронной точки до размеров нескольких световых лет буквально за доли секунды после Большого взрыва. Данное предположение не противоречит закону о скорости света, поскольку, по сути, никакого движения и не было. Вселенная просто раздулась; именно поэтому ее свойства, в частности, речь идет о температуре, остались неизменными.

Как черная дыра убивает вас

Черные дыры невероятно огромные, и приближаться к ним весьма опасно по той простой причине, что они обладают огромной гравитационной силой.

Как известно, чем ближе вы находитесь к источнику силы притяжения, тем больше ощущаете ее воздействие. Так, например, когда вы летите к черной дыре вперед ногами, сила притяжения в нижней части вашего туловища становится намного больше, нежели в верхней. Вследствие этого ваше тело начинает растягиваться, пока, в конечном счете, его не разрывает на атомы и это совсем не так, как если бы Вас привязали за ноги к отъезжающей машине, а за руки к стене.

Клетки мозга и Вселенная

Буквально недавно физики смоделировали процесс того, как зарождалась наша Вселенная, начиная от Большого взрыва и заканчивая последующими событиями, которые определили ее теперешний вид – яркое желтое скопление плотно упакованных галактик, расположенных в самом центре, и «паутина» менее плотных галактик, звезд, темной материи и всего прочего.

Меж тем, студент Брандейского университета (США), который занимался исследованием связи между нейронами, рассматривая тонкие срезы мышиного мозга под микроскопом, обнаружил, что состоит он из нейрона желтого цвета и красной «паутинки» отростков и окончаний. Ничего не напоминает?

Оба изображения, несмотря на различия в масштабе (нанометры в сравнении со световыми годами), имеют поразительное сходство. Интересно, что бы это могло значить?

Недостающие барионы

Согласно теории Большого взрыва, все количество материи во Вселенной когда-нибудь создаст достаточную гравитацию для того, чтобы замедлить расширение Вселенной до полного его прекращения.

Как известно, до 10% всей материи, необходимой для того, чтобы постепенно замедлять расширение Вселенной, состоит из барионного вещества (образует звезды, планеты, галактики, туманности и все остальное, что является видимым), основой которого являются барионы – тяжелые элементарные частицы, включающие протоны, нейтроны и электроны. Остальные частицы, например, нейтрино, могут обеспечить оставшуюся массу («скрытая материя» – астрономические объекты, которые мы не можем наблюдать), необходимую для полного прекращения расширения Вселенной. А, возможно, и не могут. Как бы там ни было, у астрономов есть некоторые проблемы даже с подсчетом точного количества всех барионов. Предположительно, звезды, газы и пыль внутри галактик образуют не более 40% тех барионов, которые образовались после Большого взрыва. Вопрос: куда делись остальные?

Согласно одной из самых распространенных теорий, недостающие барионы скрыты в диффузном газе в межгалактической среде, но даже подсчитав их количество, астрономы выяснили, что оно по-прежнему является недостаточным. Это можно объяснить тем, что большая часть газов в межгалактическом пространстве является ионизованной, то есть они не поглощают свет. Но пока дальше этих объяснений ни одна теория не продвинулась.

Холодные звезды

Совсем недавно астрономы обнаружили звезду, которая относится к коричневым карликам спектрального класса Y – самым холодным во Вселенной. Температура поверхности Y-карликов меньше, чем температура тела человека – всего 27 градусов Цельсия.

Такие звезды крайне легко обнаружить, поскольку они практически не испускают видимого света. За ними можно наблюдать только в инфракрасном диапазоне.

Проблема нагрева солнечной короны

Чем дальше объект находится от источника тепла, тем холоднее он есть. Вот почему является любопытным тот факт, что температура поверхности Солнца составляет 2760 градусов Цельсия, а его короны – в 200 раз больше в некоторых местах.

Никто из ученых пока не может объяснить причину такой огромной разницы в температуре. Многие предполагают, что связано это с небольшими вкраплениями магнитного поля, которое то появляется, то исчезает, либо вообще меняет позицию на поверхности Солнца. Поскольку магнитные линии не могут пересекаться, эти вкрапления при каждом сближении переупорядочиваются, обусловливая нагрев солнечной короны. Но и в этой версии есть немало моментов, которые специалисты не до конца понимают, например: сколько длятся такие вкрапления, не говоря уже о том, как именно они нагревают солнечную корону.

Черная дыра в созвездии Эридана

Hubble Deep Space Field – это изображение, полученное путем наведения телескопа на «пустое» пространство в созвездии Эридана. Эта огромная загадочная черная дыра, диаметр которой составляет более миллиарда световых лет, по-научному называется «войд» (в переводе с английского – пустота) – пространство, где нет абсолютно ничего: ни звезд ни газа, ни галактик и даже темной материи.

Согласно одной противоречивой теории, войд содержит сверхмассивную черную дыру, которая вращает вокруг себя по орбите на высокой скорости галактические кластеры, что создает «иллюзию» расширяющейся Вселенной. Другая теория гласит, что все материи некогда слились в одно целое, образовав галактические кластеры, а впоследствии – и войды между ними.

Пока эти теории остаются всего лишь догадкой. Возможно, кому-то все же удастся со временем разгадать тайну этого феномена.

webpark.ru