Содержание
Ученые подтвердили, что до нашей Вселенной существовало еще что-то
https://ria.ru/20200730/1575151429.html
Ученые подтвердили, что до нашей Вселенной существовало еще что-то
Ученые подтвердили, что до нашей Вселенной существовало еще что-то — РИА Новости, 31.07.2020
Ученые подтвердили, что до нашей Вселенной существовало еще что-то
Американские ученые с помощью математических инструментов описали неоднородности реликтового космического излучения, возникшего непосредственно после зарождения РИА Новости, 31.07.2020
2020-07-30T11:11
2020-07-30T11:11
2020-07-31T09:14
наука
космос — риа наука
открытия — риа наука
физика
теория большого взрыва
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/152176/23/1521762391_0:52:1224:741_1920x0_80_0_0_8ffc5fd9c16abfeef40937f2c0ccba93.jpg
МОСКВА, 30 июл — РИА Новости. Американские ученые с помощью математических инструментов описали неоднородности реликтового космического излучения, возникшего непосредственно после зарождения Вселенной.
Авторы считают, что их результаты подтверждают правильность гипотезы Большого отскока, согласно которой возникновение нашей Вселенной стало результатом распада некой «предыдущей» вселенной. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.В то время как теория общей относительности Эйнштейна объясняет широкий спектр астрофизических и космологических явлений, некоторые свойства Вселенной остаются загадкой. В частности, она не может объяснить неравномерность распределения в пространстве галактик и темной материи. Сотрудники Университета штата Пенсильвания начиная с 1980-х годов разрабатывают космологическую парадигму, основанную на представлении о петлевой квантовой гравитации. Эта парадигма, получившая название петлевой квантовой космологии, описывает все современные крупные структуры во Вселенной как квантовые флуктуации пространства-времени, имевшие место при рождении мира.Согласно общепринятой теории Большого взрыва, все началось с сингулярности — состояния, в котором вся материя и энергия были сжаты в одну точку.
Затем, в первые доли секунды, в период, называемый инфляцией, космос раздулся до огромных размеров. Но теория Большого взрыва не объясняет, что было до сингулярности, поэтому это состояние невозможно описать с точки зрения законов физики и математики.Ученые из Университета штата Пенсильвания придерживаются альтернативной гипотезы Большого отскока, согласно которой текущая расширяющаяся Вселенная возникла из сверхсжатой массы вселенной предыдущей фазы. Для описания этого состояния они используют универсальный математический аппарат, объединяющий квантовую механику и теорию относительности. Происхождение структуры Вселенной авторы прослеживают до мельчайших неоднородностей, фиксируемых на фоне сверхвысокочастотного реликтового космического излучения, которое было испущено, когда Вселенной было всего 380 тысяч лет. Но само это излучение обладает тремя загадочными аномалиями, которые трудно объяснить с помощью классической физики. Эти отклонения настолько серьезные, что многие физики начали говорить о кризисе в космологии.
В новом исследовании ученые доказывают, что с точки зрения петлевой квантовой космологии описание инфляции устраняет две основные аномалии в распределении реликтового излучения.»Используя космологию квантовой петли, мы естественным образом разрешили две из этих аномалий, что позволяет избежать потенциального кризиса, — приводятся в пресс-релизе университета слова одного из авторов исследования Чон Дон Хи (Donghui Jeong), доцента кафедры астрономии и астрофизики. — Присутствие этих аномалий говорит о том, что мы живем в исключительной Вселенной».Авторы считают, что неоднородности реликтового излучения являются результатом неизбежных квантовых флуктуаций в ранней Вселенной. Во время ускоренной фазы расширения — инфляции — эти изначально крошечные флуктуации растягивались под воздействием силы тяжести, отражаясь в наблюдаемых неоднородностях.»Стандартная инфляционная парадигма, основанная на общей теории относительности, рассматривает пространство-время как гладкий континуум, — говорит первый автор работы, профессор Абхай Аштекар (Abhay Ashtekar), директор Института гравитации и космоса штата Пенсильвания.
— Ткань рубашки тоже выглядит как двухмерная поверхность, но при ближайшем рассмотрении вы можете увидеть, что она соткана из плотно упакованных одномерных нитей. Так и в ткань пространства-времени вплетены квантовые нити. Учитывая эти нити, петлевая квантовая космология позволяет нам выйти за пределы континуума, описываемого общей теорией относительности». Ученые надеются, что новые спутниковые миссии, такие как LiteBIRD и Cosmic Origins Explorer, нацеленные на обнаружение следов первичных гравитационных волн на фоне реликтового излучения, подтвердят их выводы.
https://ria.ru/20200228/1565310976.html
https://ria.ru/20190712/1556438229.html
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/152176/23/1521762391_84:0:1140:792_1920x0_80_0_0_ef706c64dabeaf9e130102eb73595730.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
космос — риа наука, открытия — риа наука, физика, теория большого взрыва
Наука, Космос — РИА Наука, Открытия — РИА Наука, Физика, Теория большого взрыва
МОСКВА, 30 июл — РИА Новости.
Американские ученые с помощью математических инструментов описали неоднородности реликтового космического излучения, возникшего непосредственно после зарождения Вселенной. Авторы считают, что их результаты подтверждают правильность гипотезы Большого отскока, согласно которой возникновение нашей Вселенной стало результатом распада некой «предыдущей» вселенной. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
В то время как теория общей относительности Эйнштейна объясняет широкий спектр астрофизических и космологических явлений, некоторые свойства Вселенной остаются загадкой. В частности, она не может объяснить неравномерность распределения в пространстве галактик и темной материи.
Сотрудники Университета штата Пенсильвания начиная с 1980-х годов разрабатывают космологическую парадигму, основанную на представлении о петлевой квантовой гравитации. Эта парадигма, получившая название петлевой квантовой космологии, описывает все современные крупные структуры во Вселенной как квантовые флуктуации пространства-времени, имевшие место при рождении мира.
Согласно общепринятой теории Большого взрыва, все началось с сингулярности — состояния, в котором вся материя и энергия были сжаты в одну точку. Затем, в первые доли секунды, в период, называемый инфляцией, космос раздулся до огромных размеров. Но теория Большого взрыва не объясняет, что было до сингулярности, поэтому это состояние невозможно описать с точки зрения законов физики и математики.
Ученые из Университета штата Пенсильвания придерживаются альтернативной гипотезы Большого отскока, согласно которой текущая расширяющаяся Вселенная возникла из сверхсжатой массы вселенной предыдущей фазы. Для описания этого состояния они используют универсальный математический аппарат, объединяющий квантовую механику и теорию относительности.
28 февраля 2020, 10:13Наука
Ученые зафиксировали мощнейший взрыв во Вселенной
Происхождение структуры Вселенной авторы прослеживают до мельчайших неоднородностей, фиксируемых на фоне сверхвысокочастотного реликтового космического излучения, которое было испущено, когда Вселенной было всего 380 тысяч лет.
Но само это излучение обладает тремя загадочными аномалиями, которые трудно объяснить с помощью классической физики. Эти отклонения настолько серьезные, что многие физики начали говорить о кризисе в космологии.
В новом исследовании ученые доказывают, что с точки зрения петлевой квантовой космологии описание инфляции устраняет две основные аномалии в распределении реликтового излучения.
«Используя космологию квантовой петли, мы естественным образом разрешили две из этих аномалий, что позволяет избежать потенциального кризиса, — приводятся в пресс-релизе университета слова одного из авторов исследования Чон Дон Хи (Donghui Jeong), доцента кафедры астрономии и астрофизики. — Присутствие этих аномалий говорит о том, что мы живем в исключительной Вселенной».
Авторы считают, что неоднородности реликтового излучения являются результатом неизбежных квантовых флуктуаций в ранней Вселенной. Во время ускоренной фазы расширения — инфляции — эти изначально крошечные флуктуации растягивались под воздействием силы тяжести, отражаясь в наблюдаемых неоднородностях.
«Стандартная инфляционная парадигма, основанная на общей теории относительности, рассматривает пространство-время как гладкий континуум, — говорит первый автор работы, профессор Абхай Аштекар (Abhay Ashtekar), директор Института гравитации и космоса штата Пенсильвания. — Ткань рубашки тоже выглядит как двухмерная поверхность, но при ближайшем рассмотрении вы можете увидеть, что она соткана из плотно упакованных одномерных нитей. Так и в ткань пространства-времени вплетены квантовые нити. Учитывая эти нити, петлевая квантовая космология позволяет нам выйти за пределы континуума, описываемого общей теорией относительности».
Ученые надеются, что новые спутниковые миссии, такие как LiteBIRD и Cosmic Origins Explorer, нацеленные на обнаружение следов первичных гравитационных волн на фоне реликтового излучения, подтвердят их выводы.
12 июля 2019, 08:00Наука
Ученые ищут разгадку самых странных сигналов из глубин Вселенной
Фотографии, которые заставят взглянуть на наше место во Вселенной под другим углом
Это Вселенная… Наша неимоверная ВСЕЛЕННАЯ.
1. Это Земля! Мы здесь живём.
2. А это наши соседи по Солнечной системе.
3. А это расстояние между Землей и Луной. Выглядит не очень далеко, не так ли?
4. А теперь подумайте! Внутри этого расстояния можно красиво и аккуратно разместить все планеты нашей Солнечной системы.
Расстояние между Землёй и Луной составляет примерно 384400 км. Даже разместив в ряд все планеты, всё равно останется незаполненное расстояние в 8030 км.
5. Давайте поговорим о планетах. Это маленькое зеленое пятно является Северной Америкой, только на Юпитере.
6. А вот размер Земли (точнее целых шести Земель) в сравнении с Сатурном.
7. Ещё немного для сравнения. Так кольца Сатурна могли бы выглядеть, если бы они располагались вокруг Земли:
8. Между планетами находится огромное количество комет. Представим себе такую крошку-комету. Вот как она выглядит на фоне Лос-Анджелеса.
9. Но это ничто по сравнению с Солнцем. Посмотрите и проникнитесь самим фактом.
10. Так мы смотримся с Луны.
11. А так с Марса.
12. Так Земля выглядит сразу за кольцами Сатурна:
13. А так с самого края Солнечной системы.
Перефразируя Карла Сагана, можно сказать, что все ваши представления и знания о мире существуют именно на этом маленьком пятнышке.
14. Давайте немного вернёмся. Вот размер Земли по сравнению с размером Солнца. Впечатляет, правда?
Солнце даже не умещается в изображение.
15. А вот так выглядит Солнце с поверхности Марса.
16. Однако всё это столь крохотно, что цитируя того же Сагана, скажем, что звёзд во Вселенной больше, чем песчинок на всех пляжах Земли.
17. Это означает, что есть небесные тела, гораздо больше Солнца. Только посмотрите, каким крошечным и незначительным оно выглядит.
Даже не верится, что Солнце может быть такой крошкой.
18. А вот ещё одно сравнение. Крупнейшая звезда-супергигант, VY Большого Пса, в один миллиард раз больше Солнца.
19. Однако ничто не может сравниться с размером галактики. На самом деле, если вы уменьшите Солнце до размеров белой кровяной клетки и соответственно в таком же масштабе «ужмёте» галактику Млечный Путь, то Млечный Путь будет размером с США.
20. Млечный Путь – это огромнейшая галактика. И мы в ней живём.
21. Но мы можем увидеть далеко не всё. Звезды, которые мы видим по ночам, находятся вот в этом маленьком желтом круге.
22. Но даже наша галактика является крошкой по сравнению с некоторыми другими соседними галактиками. Вот так выглядит Млечный Путь по сравнению с галактикой IC 1011, которая находится на расстоянии в 350 миллионов световых лет от Земли.
Только ПОДУМАЙТЕ о том, что может там внутри находиться.
23. Давайте мыслить более масштабно. Именно на этом снимке, сделанном телескопом Хаббла, видны тысячи и тысячи галактик, в каждой из которых миллионы звезд, причём у каждой звезды есть свои собственные планеты.
24. Вот еще одна из галактик, UDF 423. Она находится на расстоянии в ДЕСЯТЬ МИЛЛИАРДОВ световых лет от Земли. Глядя на это фото, вы смотрите в прошлое, на миллиарды лет в прошлом.
Существуют предположения, что некоторые из других галактик образовались только через несколько сотен миллионов лет ПОСЛЕ Большого Взрыва.
25. Кстати, обратите внимание! Это изображение очень маленькой части Вселенной. Просто крохотный фрагмент ночного неба.
По сравнению с этим мы даже не песчинки. Мы почти НИЧТО!
26. И, вы знаете, там далеко-далеко ещё существуют и черные дыры. Размер черной дыры по сравнению с земной орбитой просто устрашающ.
Так что, если вы когда-нибудь расстроитесь по случаю отмены вашего любимого ТВ-шоу или еще какой-либо мелочи, вспомните о космических, вселенских масштабах…
27.
Это наш дом.
28. Вот что происходит, когда мы уменьшаем масштаб от Земли к нашей Солнечной системе.
29. Вот что происходит, когда мы продолжаем уменьшать масштаб дальше…
30. И дальше…
31. Продолжаем уменьшать дальше…
32. И ещё дальше…
33. И вот мы уже здесь…
34. И вот оно! Всё то, что находится в обозримой (или наблюдаемой) Вселенной, и наше место в ней. Просто крошечный муравей в гигантской банке.
Вот так вот!
По материалам buzzfeed.com; перевод и адаптация Марины Павловой|Flytothesky.ru
Поделитесь постом с друзьями!
Что такое Вселенная? | Что такое экзопланета? – Исследование экзопланет: планеты за пределами нашей Солнечной системы
Что такое Вселенная?
Вселенная — это все. Он включает в себя все пространство и всю материю и энергию, которые содержит пространство.
Оно включает в себя даже само время и, конечно же, вас.
Земля и Луна являются частью вселенной, как и другие планеты и их многие десятки спутников. Наряду с астероидами и кометами планеты вращаются вокруг Солнца. Солнце — одна из сотен миллиардов звезд галактики Млечный Путь, и у большинства этих звезд есть свои планеты, известные как экзопланеты.
Млечный Путь — всего лишь одна из миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной — считается, что все они, включая нашу, имеют в центре сверхмассивные черные дыры. Все звезды во всех галактиках и все остальное, что астрономы даже не могут наблюдать, — все это часть Вселенной. Это, просто, все.
Туманность звездообразования W51 — одна из крупнейших «фабрик звезд» в галактике Млечный Путь. Подобные «фабрики звезд» могут работать миллионы лет. Кавернозная красная область на правой стороне W51 старше, о чем свидетельствует то, что она уже образовалась под действием ветров поколений массивных звезд (масса которых по меньшей мере в 10 раз превышает массу нашего Солнца).
Пыль и газ в регионе разносятся еще больше, когда эти звезды умирают и взрываются как сверхновые. В более молодой левой части туманности многие звезды только начинают очищаться от газа и пыли. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech 9.0007
Хотя вселенная может показаться странным местом, она не такая уж далекая. Где бы вы сейчас ни находились, космическое пространство находится всего в 62 милях (100 км) от вас. Днем или ночью, находитесь ли вы в помещении или на улице, спите, обедаете или дремлете в классе, космическое пространство находится всего в нескольких десятках миль над вашей головой. Это тоже ниже тебя. Примерно в 8 000 миль (12 800 километров) под вашими ногами — на противоположной стороне Земли — скрывается неумолимый вакуум и радиация космического пространства.
Технически вы сейчас находитесь в космосе. Люди говорят «в космосе», как будто оно там, а мы здесь, как будто Земля отделена от остальной вселенной. Но Земля — это планета, и она находится в космосе и является частью вселенной, как и другие планеты.
Так уж случилось, что вещи живут здесь, и окружающая среда у поверхности этой конкретной планеты гостеприимна для жизни, какой мы ее знаем. Земля — крошечное, хрупкое исключение в космосе. Для людей и всего прочего, что обитает на нашей планете, практически весь космос является враждебной и беспощадной средой.
Это изображение в реальном цвете показывает Северную и Южную Америку, как они выглядели бы из космоса на высоте 22 000 миль (35 000 км) над Землей. Изображение представляет собой комбинацию данных с двух спутников. Спектрорадиометр среднего разрешения (MODIS) на борту спутника NASA Terra собирал данные о поверхности земли в течение 16 дней, а геостационарный оперативный экологический спутник NOAA (GOES) сделал снимок земных облаков и Луны. Изображение создано Рето Штёкли, Назми Эль Салеус и Марит Джентофт-Нильсен, NASA GSFC.
Сколько лет Земле?
Сколько лет Земле?
Наша планета Земля представляет собой оазис не только в пространстве, но и во времени.
Это может казаться постоянным, но вся планета — мимолетная вещь в продолжительности жизни вселенной. Почти две трети времени, прошедшего с момента возникновения Вселенной, Земли даже не существовало. И не будет он вечным в своем нынешнем состоянии. Через несколько миллиардов лет Солнце расширится, поглотив Меркурий и Венеру и заполнив небо Земли. Он может даже расшириться настолько, что поглотит саму Землю. Трудно быть уверенным. В конце концов, люди только начали расшифровывать космос.
В то время как далекое будущее трудно точно предсказать, далекое прошлое — чуть меньше. Изучая радиоактивный распад изотопов на Земле и в астероидах, ученые узнали, что наша планета и Солнечная система сформировались около 4,6 миллиарда лет назад.
Сколько лет Вселенной?
Сколько лет Вселенной?
Возраст Вселенной, по-видимому, около 13,8 миллиардов лет. Ученые пришли к этому числу, измерив возраст самых старых звезд и скорость расширения Вселенной.
Они также измерили расширение, наблюдая доплеровское смещение света от галактик, почти все из которых удаляются от нас и друг от друга. Чем дальше галактики, тем быстрее они удаляются. Можно было бы ожидать, что гравитация замедлит движение галактик относительно друг друга, но вместо этого они ускоряются, и ученые не знают почему. В далеком будущем галактики будут так далеко, что их свет не будет виден с Земли.
Иными словами, материя, энергия и все во вселенной (включая само пространство) в прошлую субботу были более компактными, чем сегодня.
Иными словами, материя, энергия и все во вселенной (включая само пространство) в прошлую субботу были более компактными, чем сегодня. То же самое можно сказать о любом времени в прошлом — в прошлом году, миллион лет назад, миллиард лет назад. Но прошлое не длится вечно.
Измеряя скорость галактик и расстояние до них от нас, ученые обнаружили, что если бы мы могли вернуться достаточно далеко, до того, как сформировались галактики или звезды начали превращать водород в гелий, все было бы так близко друг к другу и горячо, что атомы не могли бы образовываться.
и фотонам некуда было деться. Чуть раньше все было на том же месте. Или действительно вся вселенная (а не только материя в ней) было на одно место.
Не тратьте слишком много времени на миссию по посещению места, где родилась Вселенная, поскольку человек не может посетить место, где произошел Большой Взрыв. Дело не в том, что вселенная была темным, пустым пространством и в ней произошел взрыв, из которого возникла вся материя. Вселенной не существовало. Космоса не существовало. Время — часть Вселенной, поэтому его не существует. Время тоже началось с большого взрыва. Само пространство расширялось от одной точки до огромного космоса по мере расширения Вселенной с течением времени.
Из чего состоит Вселенная?
Из чего состоит Вселенная?
Вселенная содержит всю энергию и материю. Большая часть наблюдаемой материи во Вселенной имеет форму отдельных атомов водорода, простейшего атомарного элемента, состоящего только из протона и электрона (если атом также содержит нейтрон, его вместо этого называют дейтерием).
Два или более атома с общими электронами составляют молекулу. Многие триллионы атомов вместе составляют пылинку. Смешайте вместе несколько тонн углерода, кремнезема, кислорода, льда и некоторых металлов, и вы получите астероид. Или соберите вместе 333 000 земных масс водорода и гелия, и вы получите звезду, подобную Солнцу.
Это впечатляющее изображение, полученное с помощью прибора SPHERE на Очень Большом Телескопе ESO, является первым четким изображением планеты, запечатленной в самом процессе формирования вокруг карликовой звезды PDS 70. Планета четко выделяется, видна как яркая точка справа от центр изображения, затемненный маской коронографа, используемой для блокировки ослепляющего света центральной звезды. Кредит: ЕСО/А. Мюллер и др.
Ради практичности люди классифицируют сгустки материи на основе их свойств. Галактики, звездные скопления, планеты, карликовые планеты, планеты-изгои, луны, кольца, колечки, кометы, метеориты, еноты — все это наборы материи, обладающие отличными друг от друга характеристиками, но подчиняющиеся одним и тем же законам природы.
Ученые начали подсчитывать эти сгустки материи, и полученные цифры довольно дикие. Наша родная галактика, Млечный Путь, содержит не менее 100 миллиардов звезд, а наблюдаемая Вселенная содержит не менее 100 миллиардов галактик. Если бы все галактики были одинакового размера, это дало бы нам 10 тысяч миллиардов миллиардов (или 10 секстиллионов) звезд в наблюдаемой Вселенной.
Но вселенная, кажется, также содержит кучу материи и энергии, которые мы не можем видеть или наблюдать напрямую. Все звезды, планеты, кометы, морские выдры, черные дыры и навозные жуки вместе взятые составляют менее 5 процентов вещества во Вселенной. Около 27 процентов остатка составляет темная материя, а 68 процентов — темная энергия, ни одна из которых даже отдаленно не изучена. Вселенная в том виде, в каком мы ее понимаем, не работала бы, если бы не существовало темной материи и темной энергии, а они называются «темными», потому что ученые не могут наблюдать их напрямую. По крайней мере, пока.
Показаны два изображения массивного скопления галактик Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652) с телескопа Хаббл.
Слева вид в видимом свете со странными голубыми дугами, появляющимися среди желтоватых галактик. Это увеличенные и искаженные изображения галактик, находящихся далеко позади скопления. Их свет искривляется и усиливается огромной гравитацией скопления в процессе, называемом гравитационным линзированием. Справа добавлена синяя штриховка, указывающая местонахождение невидимого материала, называемого темной материей, который математически необходим для объяснения природы и расположения наблюдаемых галактик с гравитационными линзами. Авторы и права: НАСА, ЕКА, М. Дж. Джи и Х. Форд (Университет Джона Хопкинса).
Как изменилось наше представление о Вселенной с течением времени?
Как наше представление о Вселенной изменилось с течением времени?
Человеческое понимание того, что такое Вселенная, как она работает и насколько она огромна, менялось с течением времени. На протяжении бесчисленных жизней у людей было мало или вообще не было способов понять вселенную.
Вместо этого наши далекие предки полагались на мифы, чтобы объяснить происхождение всего. Поскольку наши предки сами придумали их, мифы отражают человеческие заботы, надежды, стремления или страхи, а не природу реальности.
Однако несколько столетий назад люди начали применять математику, письмо и новые принципы исследования для поиска знаний. Эти принципы со временем совершенствовались, как и научные инструменты, в конечном итоге обнаруживая намеки на природу Вселенной. Всего несколько сотен лет назад, когда люди начали систематически исследовать природу вещей, слова «ученый» даже не существовало (вместо этого какое-то время исследователей называли «натурфилософами»). С тех пор наши знания о Вселенной многократно продвинулись вперед. Лишь около века назад астрономы впервые наблюдали галактики за пределами нашей, и всего полвека прошло с тех пор, как люди впервые начали отправлять космические корабли к другим мирам.
За одну человеческую жизнь космические зонды совершили путешествие к внешним областям Солнечной системы и отправили первые изображения четырех гигантских отдаленных планет и их бесчисленных спутников с близкого расстояния; марсоходы впервые проехали по поверхности Марса; люди построили орбитальную космическую станцию с постоянным экипажем; и первые большие космические телескопы позволили получить потрясающие виды на более отдаленные части космоса, чем когда-либо прежде. Только в начале 21 века астрономы открыли тысячи планет вокруг других звезд, впервые обнаружили гравитационные волны и получили первое изображение черной дыры.
С помощью телескопа Event Horizon ученые получили изображение черной дыры в центре галактики M87. Авторы и права: Сотрудничество Event Horizon Telescope и др. Узнайте больше о черных дырах
С постоянно развивающимися технологиями и знаниями, а также с полным воображением люди продолжают раскрывать тайны космоса. Новые идеи и вдохновенные идеи помогают в этом стремлении, а также извлекают из его. Нам еще предстоит отправить космический зонд даже к ближайшей из миллиардов и миллиардов других звезд в галактике. Люди даже не исследовали все миры за 9 лет.0041 наша собственная Солнечная система . Короче говоря, большая часть вселенной, которую можно познать, остается неизвестной .
Вселенной почти 14 миллиардов лет, нашей Солнечной системе 4,6 миллиарда лет, жизнь на Земле существует примерно 3,8 миллиарда лет, а люди существуют всего несколько сотен тысяч лет. Другими словами, Вселенная существует примерно в 56 000 раз дольше, чем наш вид. По этому показателю почти все, что когда-либо происходило, произошло до того, как появились люди. Так что, конечно, у нас есть масса вопросов — в космическом смысле, мы только что приехали.
Наши первые несколько десятилетий исследования нашей Солнечной системы — это только начало. Отсюда, всего через одну человеческую жизнь, наше понимание Вселенной и нашего места в ней, несомненно, будет расти и развиваться так, как мы сегодня можем только представить.
Далее: В поисках жизни: одиноки ли мы?
Как на самом деле выглядит Вселенная?
«В космическом масштабе наша жизнь незначительна, но этот краткий период, когда мы появляемся в мире, является временем, когда возникают все значимые вопросы.» — Paul Ricoeur
Спросите любого, кто смотрел на темное небо в ясную безлунную ночь, и вы немедленно услышите рассказы о том, насколько непостижимо огромна Вселенная.
Изображение предоставлено: Рэнди Халверсон, пользователь flickr dakotalapse, с http://dakotalapse.com/.
Но то, на что вы смотрите, совсем не во Вселенной. На самом деле, практически каждая точка света, которую вы видите, включая обширную полосу звезд, слишком тусклых для индивидуального разрешения, исходит из нашей собственной галактики Млечный Путь. Как мы знаем из поколений телескопов, обсерваторий, наблюдений, а также физиков и астрономов, Вселенная выходит далеко за рамки этого.
Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, Р. Виндхорст, С. Коэн и М. Мехтли (АГУ), Р. О’Коннелл (УФ-А), П. Маккарти (Обсерватория Карнеги), Н. Хати (Калифорнийский университет в Риверсайде), Р. Райан (Калифорнийский университет в Дэвисе) и Х. Ян (tOSU).
В нашей наблюдаемой Вселенной есть сотни миллиардов галактик (по крайней мере), разбросанных с нашей точки зрения по сфере радиусом около 46 миллиардов световых лет.
Если бы мы смотрели на это как человеческие существа, то были бы ограничены биологией наших глаз. Мы очень хорошо приспособлены для наблюдения в условиях хорошего освещения, в межгалактическом пространстве мы бы справились несколько хуже; мы смогли бы увидеть только самые близкие и самые яркие из всех источников света, что, скорее всего, ограничило бы нас лишь несколькими дюжинами галактик, если бы мы оказались в случайном месте.
Изображение предоставлено: Кнут Скаар из http://knutsastronomy.blogspot.com/, Мессье 109.
Как бы то ни было, мы находимся в нашей собственной галактике, и у нас есть тысячи и тысячи звезд на переднем плане, которые мы должны игнорировать, когда заглядываем вглубь Вселенной. Мы также знакомы с использованием таких инструментов, как телескопы и/или камеры, которые необходимы, чтобы увидеть даже близлежащие яркие галактики, такие как Мессье 109, выше, чтобы улучшить наше понимание того, что там находится.
Неудивительно, что многие из нас мечтают о путешествии по Вселенной, о том, что там есть, обо всех галактиках, о том, как они слипаются и собираются вместе, о различных формах, которые они принимают, и о том, как будет выглядеть такое приключение.
Изображение предоставлено: Cosmic Flows Project/Гавайский университет, через http://www.cpt.univ-mrs.fr/.
Недавно проект «Космические потоки» снял потрясающее видео (озвученное на французском языке), представляющее собой 17-минутное путешествие по локальной Вселенной в пределах 300 000 000 световых лет. Это замечательный взгляд не только на наш Млечный Путь, нашу местную группу, наше ближайшее сверхскопление (сверхскопление Девы, от которого мы находимся на окраине и которое содержит около 100 000 галактик), но и самые большие сверхскопления и пустоты, обнаруженные поблизости! Когда у вас есть время, вы определенно хочу посмотреть все это.
vimeo.com/video/64868713″ allowfullscreen=»» frameborder=»0″/> Но вы можете посмотреть на это и удивиться, как мы это понимаем. С нашей точки зрения здесь, на Земле, или даже в космосе из какой-то части нашей Солнечной системы, есть лотов информации, которую нужно отфильтровать и выяснить. Самая простая вещь, которую вы можете сделать, на самом деле уводит вас очень далеко: вспомните закон Хаббла или тот факт, что не только Вселенная расширяется, но и расстояние от нас до галактики прямо пропорционально скорости ее удаления.
Изображение предоставлено Ларри Макнишем из RASC Calgary Center, через http://calgary.rasc.ca/.
Оказывается, что красное смещение на самом деле довольно простое для измерения свойство галактики, поэтому, если вы знаете закон Хаббла, вы можете сделать вывод, насколько далеко находится эта галактика.
Ну, вид оф. Закон Хаббла дает очень хорошее приближение для средних расстояний в больших масштабах. Но закон Хаббла не учитывает всех красного смещения объекта. Есть также очень незначительная проблема (это сарказм) всей остальной материи во Вселенной и гравитационных эффектов, которые она имела за последние 13,8 миллиардов лет.
Изображение предоставлено пользователем Wikimedia Commons Brews ohare.
Материя обладает раздражающим свойством: она слипается и слипается, потому что гравитационное притяжение заставляет ее двигаться . Не поймите меня неправильно, это отлично подходит для многих вещей, но не очень хорошо, когда вы пытаетесь выяснить, насколько удален объект на основе его движения!
Создает искажения вдоль линии обзора, известные как искажения красного смещения.
Изображение предоставлено М.У. SubbaRao et al., New J. Phys. 10 (2008) 125015, через IOPscience.
Как вы можете видеть слева, эти искажения создают видимые линии или полосы, направленные радиально к вам. Мы называем эти особенности Пальцами Бога. Это происходит из-за того, что галактики, сгруппированные вместе, движутся быстрее как к центру скопления, так и от него, что приводит к их рассеянию по красному смещению.
Есть и менее заметный эффект, когда скопления движутся друг относительно друга и распадаются на сверхскопления и филаменты; на самом деле они имеют обратный эффект в больших масштабах, создавая более плоские черты в очень больших масштабах. Некоторые называют это эффектом Кайзера (в честь Ника Кайзера), но я всегда называл их Блинами Бога.
Изображение предоставлено: из фильма Тор (2011).
Итак, как нам преодолеть эти искажения пространства из-за красного смещения? Хотите верьте, хотите нет, но это один из случаев, когда симуляции нам очень помогли! Благодаря тому, как структура формируется на протяжении истории Вселенной, из ее гравитационной эволюции, мы можем точно выяснить, как на всех шкалах расстояний сгруппированные объекты переходят из пространства красного смещения, которое легко измерить, в реальное пространство.
это Вселенная, в которой мы на самом деле живем.
Изображение предоставлено Lahav et al. и Группа исследования красного смещения галактики 2dF (2002 г.).
На данный момент мы понимаем кластеризацию в нашей Вселенной, а также темную материю и темную энергию, от которых она зависит, чтобы осуществить это преобразование с невероятно высокой степенью уверенности. Итак, мы начинаем с одного и того же: мы измеряем красное смещение галактик и соответствующим образом наносим их на график.
Изображение предоставлено: двухмикронный обзор всего неба (2MASS), IPAC / Caltech, Univ. штата Массачусетс.
Но затем мы используем все, что знаем о массе, материи и гравитации, чтобы понять, как эти галактики сгруппировались вместе, и нанести на карту, насколько это возможно, их особые скорости или их скорость относительно поток Хаббла. Вычитая эти пекулярные скорости, мы можем получить оценки их положения в реальном пространстве и, следовательно, того, насколько далеко в каждом направлении находится каждая галактика.