Объекты во вселенной: какие объекты во Вселенной самые большие и где они находятся

10 самых странных объектов во Вселенной

Думаю, все мы сойдемся во мнении, что космос — совершенно безумное место. И ровно настолько же близкое и понятное нам, как далекое и невообразимое. Вам может показаться, что пейзаж на планете с двумя солнцами такой же, как где-нибудь за МКАДом, но это заслуга писателей-фантастов. На самом деле, в космосе есть вещи и более странные. Давайте рассмотрим их.

Содержание

• 1 Падающие звезды
• 2 Адская планета
• 3 Система Кастора
• 4 Космическая малина и космический ром
• 5 Планета обжигающего льда
• 6 Алмазная планета
• 7 Облако Химико
• 8 Крупнейший водный резервуар во Вселенной
• 9 Сильнейший электрический ток во Вселенной
• 10 Громадная группа квазаров

Падающие звезды

Думаю, все знают, что звезды не падают — это всего лишь метеоры сгорают при входе в атмосферу. Но вот чего многие не знают, так это того, что реально падающие звезды тоже существуют, и называются они движущимися. Это большие шары раскаленного газа, мчащиеся через пространство на скорости в миллионы километров в час.

Когда бинарную систему звезд поглощает сверхмассивная черная дыра в центре галактики, один из двух партнеров проглатывается, а другой отбрасывается с высокой скоростью. Представьте себе, как огромный шар газа, в четыре раза превышающий размерами наше Солнце, мчится с огромной скоростью.

Адская планета

Gliese 581 — просто «адский ад». Серьезно. Планета всем своим естеством стремится вас убить. Но несмотря на это, ученые установили, что этот ад может быть наиболее вероятным кандидатом для будущей колонизации. Планета обращается вокруг красного карлика, во много раз меньшего нашего Солнца, светимость которого составляет лишь 1,3% от нашего светила. Планета находится гораздо ближе к своей звезде, чем мы — к своей. Из-за этого она находится в состоянии заблокированного прилива: одна сторона планеты всегда обращена к звезде, а другая смотрит в космос. Как наша Луна.

Приливная блокировка привела к интересным особенностям. Если вы выйдете на стороне планеты, обращенной к Солнцу, вы наверняка растаете, как снеговик. На другой стороне планеты вы, однозначно, моментально замерзнете. Однако в «зоне сумерек» между двумя крайностями теоретически можно жить.

У жизни на Gliese 581, если таковая там имеется, свои трудности. Планета обращается вокруг красного карлика, что означает наличие красного неба над планетой, благодаря нижним частотам видимого спектра. Сущий ад. Фотосинтезирующим элементам придется привыкать к постоянной бомбардировке инфракрасного излучения, которое окрасит их в глубокий черный цвет. Никакой салат не будет выглядеть аппетитно на такой планете.

Система Кастора

Если одного или даже двух солнц вам мало, посмотрите на систему Кастора. Будучи одной из двух ярких точек созвездия Близнецов в нашем ночном небе, эта система все же ярче своего напарника. Дело в том, что система Кастора — это не одна, не две, а все шесть звезд, обращающихся вокруг общего центра массы. Три бинарных системы звезд вращаются одна вокруг другой — две горячих и ярких звезды типа A и четыре красных карлика M-типа. Все вместе, эти шесть звезд выдают в 52,4 раза большую светимость, чем наше Солнце.

Космическая малина и космический ром

Несколько последних лет ученые изучали облако пыли в центре нашего Млечного Пути. Если где-то есть Бог, то у него хорошее воображение: это пылевое облако под названием Стрелец B2 пахнет ромом, а на вкус как малина.

Это облако газа состоит по большей части из этилформиата, который дает малине ее вкус, а рому его отличительный запах. Гигантское облако содержит миллиарды, миллиарды и еще раз миллиарды этого вещества — и это было бы чудесно, если бы оно не было пропитано частичками пропилцианида. Создание и распространение этих сложных молекул остается загадкой для ученых, поэтому межгалактический ресторан пока останется закрытым.

Планета обжигающего льда

Помните Gliese? Этот «адище», который мы посетили ранее? Вернемся к той же солнечной системе. Как будто одной убийственной планеты было мало. Gliese поддерживает планету, сделанную почти целиком изо льда — с температурой в 439 градусов по Цельсию. Gliese 436 b представляет собой жгучий куб льда. Единственная причина, по которой этот лед остается твердым — гигантское количество воды, присутствующее на планете. Гравитация стягивает все это в направлении ядра, настолько плотно сжимая молекулы воды, что они не могут испариться.

Алмазная планета

Эта планета украсит шею любой девушки, а, может, даже и какого-нибудь Билла Гейтса. 55 Cancri e — сделанная целиком из кристаллического алмаза — стоила бы 26,9 нониллиона долларов. Наверное, даже султан Брунея мечтает о такой по ночам.

Гигантская алмазная планета когда-то была частью бинарной системы звезд, пока ее партнер не начал ее пожирать. Однако звезда не смогла унести свое углеродное ядро с собой, и углерод просто превратился в алмаз под действием высокой температуры и гигантского давления — с температурой поверхности 1648 градусов по Цельсию условия были почти идеальными.

Треть массы планеты — чистый алмаз. В то время как Земля покрыта водой и изобилует кислородом, эта планета состоит из графита, алмаза и нескольких силикатов. Огромный драгоценный камень в два раза больше Земли и в восемь раз тяжелее, что причисляет его к «суперземлям».

Облако Химико

Если где-то и есть объект, который может показать нам истоки первозданной галактики, то это он. Облако Химико — наиболее массивный объект из всех, обнаруженных в ранней Вселенной, и датируется он всего 800 миллионами лет после Большого Взрыва. Облако Химико поражает ученых своими гигантскими размерами, примерно в два раза меньше Млечного Пути.

Химико относится к так называемой эпохе реионизации, или периоду от 200 миллионов до одного миллиарда лет после Большого Взрыва — и это первый проблеск раннего формирования галактик, который ученым удалось наблюдать. Ранее предполагалось, что облако Химико может быть одной большой галактикой с массой около 40 миллиардов от солнечной, однако, по последним данным, в облаке Химико может находиться сразу три галактики, причем относительно молодых. 18 ампер, или примерно один триллион молний. Молнии, как полагают, рождаются в огромной черной дыре в центре галактики, в ядре которой, предположительно, находится «мощный космический джет». Судя по всему, мощное магнитное поле черной дыры позволяет ей запускать эти молнии сквозь пыль и газ на расстояние более 150 тысяч световых лет. И если вы думаете, что наша галактика велика — одна такая молния в полтора раза большее ее по размерам.

Громадная группа квазаров

Возможно, облако Химико достаточно большое — в два раза меньше нашей галактики. А как насчет структуры, которая так огромна, что ломает традиционные принципы и законы современной астрономии? Эта структура — Громадная группа квазаров (LQG).

Наша галактика, Млечный Путь, в поперечнике всего сто тысяч световых лет. Вдумайтесь: если что-то случится на одном конце галактики, понадобится сто тысяч лет, пока свет достигнет противоположного конца. Когда мы наблюдаем событие на другом конце галактики, это означает, что событие свершилось, когда человеческий род только-только начал формироваться. Что ж, теперь возьмите это расстояние и умножьте его на сорок тысяч.

Громадная группа квазаров в поперечнике составляет 4 миллиарда световых лет. Кластер из семидесяти четырех квазаров нарушает правила стандартной астрофизики, поскольку максимальный размер любой космической структуры может быть только 1,2 миллиарда световых лет в поперечнике.

Ученые не имеют совершенно никакого представления о том, как образовалась эта гигантская структура, поскольку раньше они знали кластеры лишь в сто миллионов световых лет в поперечнике. Гигантской структуре абсолютно наплевать на физические законы, которые говорят, что если смотреть издалека, Вселенная выглядит относительно однородной.

А в ноябре 2013 года была открыта еще более суровая структура Вселенной —Великая стена Геркулес – Северная корона. Ее размер — более 10 миллиардов световых лет.

Гигантские объекты во вселенной. Самые массивные объекты во вселенной

Океаны, конечно, обширны, да и горы впечатляют своим размером. 7 миллиардов людей — это тоже не маленькое число. Так как мы живём на планете Земля (диаметр которой составляет 12742 км), нам легко забыть насколько мы, на самом деле, крошечны. Для того чтобы это осознать, всё, что нам нужно сделать, это посмотреть в ночное небо. Глядя в него, становится ясно, что мы всего лишь частичка пыли в невообразимо огромной вселенной. Список объектов ниже поможет увидеть величие человека в перспективе.

10. Юпитер

Самая большая планета (диаметр 142.984 км)

Юпитер — это самая большая планета в Солнечной системе. Древние астрономы называли Юпитер королём Римских богов. Юпитер является 5-ой планетой от Солнца. Его атмосфера состоит из 84% водорода и 15% гелия с небольшими добавками ацетилена, аммиака, этана, метана, фосфита и водяного пара. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а его диаметр больше земного в 11 раз. Масса Юпитера составляет 70% массы всех остальных планет нашей солнечной системы. Объём Юпитера может вместить 1300 планет размером с Землю. У Юпитера — 63 известных науке спутника (луны), но почти все они очень маленькие и тусклые.

9. Солнце

Самый большой объект Солнечной системы (диаметр 1.391.980 км)

Солнце (жёлтая звезда-карлик) является самым огромным объектом Солнечной системы. Его масса составляет 99,8% всей массы Солнечной системы, а масса Юпитера занимает почти всё остальное. На данный момент масса Солнца состоит из 70% водорода и 28% гелия. Все остальные компоненты (металлы) занимают меньше 2%. Проценты очень медленно меняются, так как Солнце превращает водород в гелий в своём ядре. Условия в ядре Солнца, которое занимает примерно 25% радиуса звезды, являются экстремальными. Температура достигает 15.6 миллионов градусов по Кельвину, а давление достигает 250 миллиардов атмосфер. Мощность Солнца в 386 миллиардов мегаватт обеспечивается реакциями ядерного синтеза. Каждую секунду около 700.000.000 тонн водорода превращается в 695.000.000 тонн гелия и 5.000.000 тонн энергии в виде гамма лучей.

8. Солнечная система

Наша Солнечная система состоит из центральной звезды (Солнца) и девяти планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона, а также многочисленных лун, миллионов скалистых астероидов и миллиардов ледяных комет.

7. VY Большого Пса (VY CMa)

Самая огромная звезда во Вселенной (3 миллиарда километров в диаметре)

Звезда VY Большого Пса (VY Canis Majoris) является самой большой, а также одной из самых ярких звёзд, известных на данный момент. Это красный гипергигант в созвездии Большого Пса. Её радиус больше радиуса Солнца в 1800-2200 раз, а диаметр составляет 3 миллиарда километров. Если бы её поместили в нашу Солнечную систему, её поверхность протянулась бы за орбиту Сатурна. Некоторые астрономы не согласны с данным утверждением и считают, что звезда VY Большого Пса на самом деле гораздо меньше, всего в 600 раз больше Солнца, и растянулась бы только до орбиты Марса.

6. Самое большое количество воды из когда-либо обнаруженных

Астрономы обнаружили самую большую и старую массу воды, из когда-либо обнаруженных во Вселенной. Гигантское облако возрастом в 12 миллиардов лет несёт в себе в 140 триллионов раз больше воды, чем все океаны Земли вместе взятые. Облако водяного пара окружает сверхмассивную чёрную дыру, называемую Квазар, расположенную в 12 миллиардах световых лет от Земли. По словам учёных, это открытие доказало, что вода преобладала во Вселенной на протяжении всего её существования.

5. Экстремально огромные сверхмассивные чёрные дыры

(в 21 миллиард раз больше массы Солнца)

Сверхмассивная чёрная дыра — это самый большой тип чёрных дыр в галактике, размером от сотен тысяч до миллиардов солнечных масс. Считается, что большинство, а может и все галактики, включая Млечный Путь, содержат в центре сверхмассивную чёрную дыру. Одна из этих, недавно обнаруженных монстров, весящая в 21 миллиард раз больше массы Солнца, является водоворотом звёзд яйцевидной формы. Она известна как NGC 4889 — самая яркая галактика в расползающемся облаке из тысяч галактик. Это облако находится в 336 миллионах световых лет от созвездия Волосы Вероники (Coma Berenices). Эта чёрная дыра настолько велика, что вся наша Солнечная система поместилась бы там около дюжины раз.

4. Млечный Путь

100.000-120.000 световых лет в диаметре

Млечный Путь — это закрытая спиральная галактика, обладающая диаметром в 100.000-120.000 световых лет и содержащая 200-400 миллиардов звёзд. Она может содержать как минимум столько же планет, 10 миллиардов из которых могут вращаться на орбите в пригодной для жизни зоне своих звёзд-родителей.

3. Эль Гордо «El Gordo»

Самый большой галактический кластер (2×1015 массы Солнца)

Эль Гордо расположен на расстоянии более 7 миллиардов световых лет от Земли, а это означает, что за ним наблюдают с самого рождения. По словам учёных, вовлечённых в изучение этого вопроса, этот кластер галактик является самым массивным, горячим и выделяющим больше рентгеновского излучения, чем любой другой известный кластер на этом расстоянии или даже дальше.

Центральная галактика в середине Эль Гордо необычно яркая и обладает удивительными голубыми лучами в оптической длине волн. Авторы полагают, что эта экстремальная галактика образовалась в результате столкновения и слияния двух галактик в центре каждого кластера.

Используя данные с космического телескопа Спитцер (Spitzer) и оптические изображения, было подсчитано, что около 1% всей массы кластера занимают звёзды, тогда как всё остальное — это горячий газ, заполняющий промежутки между звёздами и различимый телескопом Чандра (Chandra). Подобное соотношение газа и звёзд соответствует результатам, полученным из других массивных кластеров.

2. Вселенная

Предположительный размер — 156 миллиардов световых лет

Картинка стоит тысячи слов, поэтому посмотрите на этот простер и постарайтесь представить/понять, насколько велика наша Вселенная. Умопомрачительные цифры указаны ниже. Вот ссылка к полноразмерной картинке .

Земля 1.27×104 км
Солнце 1.39×106 км
Солнечная Система 2.99×1010 км или 0,0032 световых лет
Солнечное межзвёздное пространство 6.17×1014 км или 65 световых лет
Млечный Путь 1. 51×1018 км или 160,.00 световых лет
Локальная Группа Галактик 3.1×1019 км или 6,5 миллионов световых лет
Локальный Суперкластер 1.2×1021 км или 130 миллионов световых лет
Вселенная 1.5×1024 км или 156 миллиардов световых лет (но никто точно не знает)

1. Мультивселенная

Представьте не одну, а множество вселенных, существующих в одно и то же время. Мультивселенная (или мета-вселенная) — это гипотетический набор из множества возможных вселенных (включая историческую вселенную, в которой мы существуем). Вместе они образуют всё, что существует и может существовать: общность пространства, времени, материи и энергии, а также физических законов и констант, их описывающих. Но, опять-таки, нет доказательства существования мультивселенной, поэтому вполне может быть, что наша вселенная самая большая.

Таковым может оказаться галактическая стена в миллиардах световых лет от Земли

Сверхскопление из 830 галактик, расположенных на расстоянии 4,5-6,4 миллиарда световых лет от Солнечной системы, обнаружила международная группа ученых, в которую вошли представители Великобритании, Испании, США и Эстонии. Астрофизики предполагают, что открытая ими галактическая стена является крупнейшим объектом во Вселенной из известных на сегодняшний день.

Млечный путь входит в суперскопление галактик под названием Ланиакея, центр тяжести которой расположен в гравитационной аномалии под названием Великий аттрактор. До сих пор соревноваться с ней по размеру могла лишь группа галактик под названием Великая стена Слоуна. Однако новый объект, обнаруженный при помощи базы данных BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) претендует на абсолютный рекорд. Предполагается, что его масса примерно в 10 тысяч раз больше, чем у Млечного Пути, передаёт New Scientist .

Как отмечают некоторые исследователи, сегодня во многом дискуссионным остаётся вопрос о том, что именно можно считать «космическим объектом», и как определить его границы, если речь идёт о совокупности галактик. Критерием можно было бы считать одновременное передвижение всех галактик, входящих в суперкластер, в космическом пространстве, однако проверить это со столь огромного расстояния не представляется возможным при текущем уровне развития технологий.

Также отмечается, что у галактической стены BOSS, претендующей на звание крупнейшего объекта во Вселенной существуют потенциальные конкуренты. Некоторые исследователи обращают внимание на скопления квазаров , выглядящие так, как будто квазары в них представляют собой определённую систему. Впрочем, если связь между ними действительно существует, объяснить подобную структуру с точки зрения современных космологических теорий невозможно, поэтому галактическая стена BOSS является более «реалистичным» кандидатом, считают специалисты.

Обзор самых огромных космических объектов и явлений.

Мы со школьных лет знаем, что самой крупной планетой является Юпитер. Именно он — лидер по размеру планет Солнечной системы. В этой статье мы расскажем, какая самая большая планета и космический объект существуют во Вселенной.

Как называется самая большая планета во Вселенной?

TrES-4
— является газовым гигантом и самой большой планетой во Вселенной. Как не странно, этот объект обнаружили лишь в 2006 году. Это огромная планета, которая во много раз превышает размер Юпитера. Она вращается вокруг звезды, точно так же, как Земля вокруг Солнца. Планета окрашена в оранжево коричневый цвет, ведь температура на ее поверхности составляет более 1200 градусов. Поэтому на ней нет твердой поверхности, в основном это кипящая масса, состоящая в основном из гелия и водорода.

Благодаря постоянному происхождению химических реакций, планета является очень горячей, излучает тепло. Самое странное — это плотность планеты, она очень высокая для такой массы. Поэтому ученые не уверены, что она состоит только из газа.

Как называется самая большая планета в Солнечной системе?

Одной из самых больших планет во Вселенной является Юпитер. Это одна из гигантских планет, которые являются преимущественно газовыми. Состав также очень похож на Солнце, в основном состоит из водорода. Скорость вращения планеты очень высокая. Из-за этого вокруг нее образуются сильные ветра, которые провоцируют возникновение цветных облаков. Благодаря огромным размерам планеты и скорости ее движения, она отличается сильным магнитным полем, которое притягивает множество небесных тел.

Этим обусловлено большое количество спутников планеты. Одним из самых больших является Ганимед. Несмотря на это, в последнее время ученые очень сильно заинтересовались спутником Юпитера — Европой. Они считают, что планета, которая покрыта коркой льда, внутри имеет океан, с возможной простейшей жизнью. Что дает возможность предполагать существованию живых существ.

Самые большие звезды во Вселенной

• VY
  . До недавнего времени считалась самой огромной звездой, ее открыли еще в 1800 году. Размер примерно в 1420 раз больше радиуса Солнца. Но при этом масса всего в 40 раз больше. Это обусловлено низкой плотностью звезды. Самое интересное, что последние несколько столетий звезда активно теряет свой размер и массу. Это связано с прохождением термоядерных реакций на ее поверхности. Таким образом в результате возможен скорейший взрыв данной звезды с образованием черной дыры или нейтронной звезды.
• Но в 2010 году Шаттл НАСА обнаружил еще одну огромную звезду, которая находится за пределами Солнечной системы. Ей дали название R136a1
  . Эта звезда в 250 раз больше Солнца и светит гораздо ярче. Если сравнивать насколько ярко светит Солнце, то свечение звезды было похожее на сияние Солнца и Луны. Только в данном случае Солнце будет светить гораздо меньше, и скорее похоже на Луну, чем огромный гигантский космический объект. Это подтверждает, что практически все звезды стареют и теряют свою яркость. Это обусловлено наличием на поверхности огромного количества активных газов, которые постоянно вступают в химические реакции, распадаются. Со времен открытия звезда потеряла четверть своей массы, как раз благодаря химическим реакциям.

Вселенная изучена недостаточно хорошо. Это обусловлено тем, что прибыть на планеты, которые находятся на расстоянии огромного количества световых лет, просто невозможно физически. Поэтому ученые занимаются изучением данных планет при помощи современного оборудования, телескопов.

VY Большого пса

Топ-10 самых больших космических объектов и явлений

Существует огромное количество космических тел и объектов, которые удивляют своими размерами. Ниже представлен ТОП-10 самых огромных объектов и явлений, находящихся в космосе.

Список:

1. — самая большая планета Солнечной системы. Ее объем составляет 70% от всего объема самой системы. При этом больше 20% припадает на Солнце, а 10% распределены между другими планетами и объектами. Самое интересное, что вокруг этого небесного тела множество спутников.

2. . Мы считаем, что Солнце — это огромная звезда. На самом деле, это не что иное, как желтая карликовая звезда. А наша планета — лишь небольшая часть того, что вращается вокруг этой звезды. Солнце постоянно уменьшается. Это происходит благодаря тому, что водород синтезируются в гелий при микро-взрывах. Звезда окрашена в яркий цвет, и обогревает нашу планету благодаря экзотермической реакции с выделением тепла.

3. Наша . Ее размер составляет 15 x 10 12 степени километров. Состоит из 1 звезды и 9 планет, которые движутся вокруг этого яркого объекта по определенным траекториям, которые называются орбиты.

4. VY
   — это звезда, которая находится в созвездии Большого Пса. Представляет собой красный супергигант, его размер самый огромный во Вселенной. Если сравнивать, то он примерно в 2000 раз больше в диаметре, чем наше Солнце и вся система. Интенсивность свечения выше.

   VY

5. Огромные запасы воды.
   Это не что иное, как гигантское облако, внутри которого находится огромное количество водяных паров. Их количество примерно в 143 раза больше, чем объем земного океана. Ученые прозвали объект

6. Огромная черная дыра NGC 4889
   . Эта дыра находится на огромном расстоянии от нашей Земли. Представляет собой не что иное, как воронкообразную пропасть, вокруг которой находятся звезды, а также планеты. Это явление находится в созвездии Волосы Вероники, ее размер в 12 раз больше, чем вся наша Солнечная система.

7. то не что иное, как спиральная Галактика, которая состоит из множества количества звезд, вокруг которых могут вращаться планеты, спутники. Соответственно в Млечном пути может содержаться огромное количество планет, на которых возможна жизнь. Потому как на них есть вероятность того, что существуют условия, благоприятны для зарождения жизни.

8. Эль Гордо.
   Это огромное скопление галактик, которые отличаются ярким свечением. Это обусловлено тем, что подобное скопление всего на 1% состоит из звезд. Остальная часть припадает на горячий газ. Благодаря этому происходит свечение. Именно по этому яркому свету ученые обнаружили данное скопление. Исследователи предполагают, что этот объект появился в результате слияния двух галактик. На фото видно свечение этого слияния.

   Эль Гордо

9. Суперблоб
   . Это что-то похожее на огромный космический пузырь, который заполнен внутри звездами, пылью и планетами. Представляет собой скопление галактик. Существует гипотеза о том, что именно из этого газа и образуются новые галактики.

10. . Это нечто странное, похожее на лабиринт. Именно это — скопление всех галактик. Ученые считают, что она образуется не случайно, а по определенной схеме.

Вселенная изучена очень мало, поэтому со временем возможно появятся новые рекордсмены и будут называться самыми огромными объектами.

ВИДЕО: Самые огромные объекты и явления во Вселенной

Наверняка каждый хоть раз в жизни натыкался на очередной список природных чудес, в котором перечислены самая высокая гора, самая длинная река, самый сухой и самый влажный регионы Земли и так далее. Подобные рекорды впечатляют, но они совершенно теряются, если сопоставить их с космическими рекордами. Представляем вам пять «самых-самых» космических объектов и явлений, описанных журналом New Scientist.

Самые холодные

Все знают, что в космосе очень холодно – однако в действительности это утверждение неверно. Понятие температуры имеет смысл только при наличии вещества, а космос – это практически пустое пространство (звезды, галактики и даже пыль занимают очень незначительный его объем). Поэтому когда исследователи говорят, что температура космического пространства составляет около 3 кельвинов (минус 270,15 градуса Цельсия), речь идет о среднем значении для так называемого микроволнового фонового, или реликтового излучения — излучения, сохранившегося со времен Большого взрыва.

И, тем не менее, в космосе присутствует множество очень холодных объектов. Например, газ в туманности Бумеранг, удаленной от Солнечной системы на расстояние 5 тысяч световых лет, имеет температуру всего один кельвин (минус 272,15 градуса Цельсия). Туманность очень быстро расширяется – составляющий ее газ движется со скоростью примерно 164 километров в секунду, и этот процесс приводит к ее охлаждению. В настоящее время туманность Бумеранг — единственный известный ученым объект, температура которого ниже температуры реликтового излучения.

В Солнечной системе тоже есть свои рекордсмены. В 2009 году аппарат NASA под названием Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) самую холодную точку в окрестностях нашей звезды — оказалось, что экстремально морозное место Солнечной системы находится совсем рядом с Землей в одном из затененных лунных кратеров. По сравнению с холодом туманности Бумеранг 33 кельвина (минус 240,15 градусов Цельсия) не кажутся столь уж выдающимся значением, однако если вспомнить, что самая низкая температура из зарегистрированных на Земле, — это всего минус 89,2 градуса Цельсия (этот рекорд был зафиксирован на антарктической станции «Восток»), то отношение немного меняется. Не исключено, что по мере дальнейшего изучения Луны будет найден новый полюс холода.

Если включить в понятие «космические объекты» аппараты, созданные людьми, то в этом случае первое место в списке самых холодных объектов следует отдать орбитальной обсерватории «Планк», точнее, ее детекторам. При помощи жидкого гелия они охлаждаются до невероятных 0,1 кельвина (минус 273,05 градуса Цельсия). Экстремально холодные детекторы нужны «Планку» для того, чтобы изучать то самое реликтовое излучение — если приборы будут теплее космического «фона», то они просто не смогут «засечь» его.

Самые горячие

Теплые температурные рекорды впечатляют куда больше холодных — если в сторону минуса разбежаться можно только до нуля кельвинов (минус 273,15 градуса Цельсия, или абсолютный ноль), то в направлении плюса простора куда больше. Так, только поверхность нашего Солнца — рядового желтого карлика — разогревается до 5,8 тысячи кельвинов (с позволения читателей, в дальнейшем шкала Цельсия будет опускаться, так как «лишние» 273,15 градуса в итоговой цифре не изменят общую картину).

Поверхность голубых сверхгигантов — молодых, экстремально горячих и ярких звезд — на порядок теплее поверхности Солнца: в среднем их температура колеблется от 30 до 50 тысяч кельвинов. Голубые сверхгиганты, в свою очередь, далеко отстают от белых карликов — небольших очень плотных звезд, в которые, как считается, эволюционируют светила, чьей массы недостаточно для образования сверхновой. Температура этих объектов достигает 200 тысяч кельвинов. Звезды класса сверхгигантов — одни из самых массивных во Вселенной с массой до 70 солнечных, могут разогреваться до миллиарда кельвинов, а теоретический температурный предел для звезд составляет около шести миллиардов кельвинов.

Тем не менее, и это значение не является абсолютным рекордом. Сверхновые — звезды, заканчивающие свою жизнь взрывным процессом, могут ненадолго превышать его. Например, в 1987 году астрономы зарегистрировали сверхновую в Большом Магеллановом облаке — скромных размеров галактике, расположенной по соседству с Млечным Путем. Изучение испущенных сверхновой нейтрино показало, что в ее «внутренностях» температура составляла около 200 миллиардов кельвинов.

Те же самые сверхновые могут порождать и куда более горячие объекты — а именно, гамма-всплески. Этим термином обозначают выбросы гамма-излучения, происходящие в отдаленных галактиках. Считается, что гамма-всплеск связан с превращением звезды в черную дыру (хотя детали этого процесса до сих пор неясны) и может сопровождаться разогревом материи до триллиона кельвинов (триллион – это 10 12).

Но и это еще не предел. В конце 2010 года во время экспериментов по столкновению ионов свинца в Большом адроном коллайдере была зафиксирована температура в несколько триллионов кельвинов. Опыты на БАК призваны воссоздать условия, существовавшие спустя несколько мгновений после Большого взрыва, так что косвенно этот рекорд тоже можно считать космическим. Что касается собственно зарождения Вселенной, то, согласно существующим физическим гипотезам, температура в этот момент должна была записываться как единица с 32 нулями.

Самые яркие

Единицей измерения освещенности в СИ является люкс, который характеризует световой поток, падающий на единицу поверхности. Например, освещенность стола вблизи окна в ясный день составляет около 100 люксов. Для характеристики светового потока, испускаемого космическими объектами использовать люксы неудобно – астрономы пользуются так называемой звездной величиной (безразмерной единицей, характеризующей энергию квантов света, дошедшего от звезды до детекторов прибора — логарифм отношения регистрируемого от звезды потока к некоторому стандартному).

Невооруженным взглядом на небе можно рассмотреть звезду по имени Альнилам, или Эпсилон Ориона. Этот голубой сверхгигант, удаленный от Земли на 1,3 тысячи световых лет, в 400 тысяч раз мощнее Солнца. Яркая голубая переменная звезда Эта Киля обгоняет наше светило по светимости в пять миллионов раз. Масса Эты Киля составляет 100-150 солнечных масс, и долгое время эта звезда была одной из самых тяжелых среди известных астрономам. Однако в 2010 году в звездном скоплении RMC 136a было обнаружено — если положить звезду RMC 136a1 на воображаемую чашу весов, то для того, чтобы уравновесить ее, потребуется 265 Солнц. Светимость новооткрытого «здоровяка» сравнима со светимостью девяти миллионов Солнц.

Как и в случае с температурными достижениями, верхние строчки в списке рекордов яркости занимают сверхновые. Затмить самую яркую из них — объект под названием SN 2005ap — смогут девять миллионов Солнц (точнее, хотя бы девять миллионов и одно).

Но абсолютные победители в этой номинации — гамма-всплески. Средний всплеск кратковременно «пыхает» с яркостью, равной яркости 10 18 Солнц. Если же говорить о стабильных источниках яркого излучения, то на первом месте окажутся квазары – активные ядра некоторых галактик, представляющие собой черную дыру с падающей на нее материей. Разогреваясь, вещество испускает излучение яркостью более 30 триллионов Солнц.

Самые быстрые

Все космические объекты движутся друг относительно друга с головокружительной скоростью из-за расширения Вселенной. Согласно наиболее общепринятой на сегодня оценке, две произвольные галактики, находящиеся на расстоянии 100 мегапарсек , удаляются от Земли со скоростью 7-8 тысяч километров в секунду.

Но даже если не учитывать всеобщего разбегания, небесные тела очень быстро проносятся друг мимо друга – например, Земля обращается вокруг Солнца со скоростью около 30 километров в секунду, а орбитальная скорость самой быстрой планеты Солнечной системы Меркурия составляет 48 километров в секунду.

В 1976 году созданный людьми аппарат Helios 2 переплюнул Меркурий и достиг скорости движения 70 километров в секунду (для сравнения, «Вояджер-1», который недавно добрался до границ Солнечной системы, движется со скоростью всего 17 километров в секунду). И планетам Солнечной системы и исследовательским зондам далеко до комет — они проносятся мимо звезды со скоростью около 600 километров в секунду.

Средняя звезда в галактике движется относительно галактического центра со скоростью около 100 километров в секунду, но существуют звезды, которые перемещаются по своему космическому дому в десять раз быстрее. Сверхбыстрые светила нередко разгоняются достаточно для того, чтобы преодолеть гравитационное притяжение галактики и отправиться в самостоятельное путешествие по Вселенной. Необычные звезды составляют очень незначительную часть ото всех звезд — например, в Млечном Пути их доля не превышает 0,000001 процента.

Неплохую скорость развивают пульсары — вращающиеся нейтронные звезды, которые остаются после коллапса «обычных» светил. Эти объекты могут за секунду совершать до тысячи оборотов вокруг своей оси — если бы на поверхности пульсара мог находиться наблюдатель, то он бы двигался со скоростью до 20 процентов скорости света. А вблизи вращающихся черных дыр самые разнообразные объекты могут разгоняться практически до скорости света.

Самые большие

О размерах космических объектов имеет смысл говорить не вообще, а разбив их на категории. Например, самой большой планетой в Солнечной системе является Юпитер, однако по сравнению с самыми крупными из известных астрономам планет этот газовый гигант кажется малышом, ну или, по крайней мере, подростком. Например, диаметр планеты TrES-4 в 1,8 раза больше диаметра Юпитера. При этом масса TrES-4 составляет только 88 процентов массы газового гиганта Солнечной системы — то есть, плотность странной планеты меньше плотности пробки.

Но TrES-4 занимает только второе место по размеру среди открытых к сегодняшнему дню планет (всего ) — чемпионом считается WASP-17b. Ее диаметр почти вдвое больше диаметра Юпитера, а масса при этом дотягивает только до половины юпитерианской. Пока ученые не знают, каков химических состав таких «вздутых» планет.

Крупнейшей звездой считается светило с именем VY Большого Пса. Диаметр этого красного сверхгиганта составляет около трех миллиардов километров – если выкладывать вдоль диаметра VY Большого Пса Солнца, то их уместится от 1,8 тысяч до 2,1 тысячи штук.

Самыми большими галактиками считаются эллиптические звездные скопления. Большинство астрономов полагают, что такие галактики образуются при столкновении двух спиральных звездных скоплений, однако буквально на днях появилась работа, авторы которой . Но пока звание крупнейшей галактики остается за объектом IC 1101, который относится к классу линзовидных галактик (промежуточный вариант между эллиптическими и спиральными). Чтобы преодолеть расстояние от одного края IC 1101 до другого вдоль длинной оси, свету приходится путешествовать целых шесть миллионов лет. Млечный Путь он пробегает в 60 раз быстрее.

Размер самых больших пустот космоса — регионов между галактическими скоплениями, в которых практически нет никаких небесных тел, намного превосходит размеры любых объектов. Так, в 2009 году было найдено такое диаметром около 3,5 миллиарда световых лет.

По сравнению со всеми этими гигантами размер самого крупного из созданных человеком космических объектов кажется совсем уж незначительным — длина, а точнее ширина Международной космической станции составляет всего 109 метров.

R136a1 – самая массивная, из известных на сегодняшний день, звезда во Вселенной. Авторы и права: Joannie Dennis / flickr, CC BY-SA.

Глядя на ночное небо понимаешь, что ты лишь песчинка в бескрайнем пространстве космоса.

Но, многие из нас могут также задаться вопросом: какой объект, из известных на сегодняшний день, является самым массивным во Вселенной?

В некотором смысле ответ на этот вопрос зависит от того, что мы понимаем под словом “объект”. Астрономы наблюдают структуры, такие как Великая стена Геркулес-Северная Корона – колоссальная нить газа, пыли и тёмной материи, содержащая миллиарды галактик. Её протяжённость составляет около 10 миллиардов световых лет, таким образом эта структура может носить имя самого крупного объекта. Но не всё так просто. Классификация этого скопления, как уникального объекта проблематична из-за того, что трудно точно определить, где она начинается и где заканчивается.

На самом деле в физике и астрофизике “объект” имеет чёткое определение, сказал Скотт Чепмен (Scott Chapman), астрофизик из Университета Дэлхаузи в Галифаксе:

“Это нечто, связанное вместе собственными гравитационными силами, например, планета, звезда или звёзды, вращающиеся вокруг общего центра масс.

Используя это определение становится, немного легче понять, что является самым массивным объектом во Вселенной. К тому же это определение может быть применено к различным объектам в зависимости от рассматриваемой шкалы.

Фото северного полюса Юпитера, полученное аппаратом Пионер 11 в 1974 году. Авторы и права: NASA Ames.

Для нашего относительно крошечного вида, планета Земля, с её 6 септиллионами килограммов, кажется огромной. Но это даже не самая большая планета в Солнечной системе. Газовые гиганты: Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер значительно крупнее. Масса Юпитера, например, составляет 1,9 октиллиона килограмм. Исследователи обнаружили тысячи планет, вращающихся вокруг других звёзд, в том числе много таких на фоне которых наши газовые гиганты выглядят маленькими. Обнаруженная в 2016 году, HR2562 b – самая массивная экзопланета, приблизительно в 30 раз массивнее, чем Юпитер. При таком размере астрономы не уверены, следует ли считать её планетой или отнести к классу карликовых звёзд.

При этом звёзды могут вырасти до огромных размеров. Самой массивной, известной звездой является R136a1, её масса от 265 и 315 раз больше массы нашего Солнца (2 нониллиона килограмм). Расположенная на расстоянии 130 000 световых лет от Большого Магелланова Облака – нашей спутниковой галактики, эта звезда настолько ярка, что свет, который она излучает, фактически разрывает её. Согласно исследованию 2010 года электромагнитное излучение, исходящее от звезды настолько мощное, что может уносить материал с её поверхности, заставляя звезду терять около 16 земных масс каждый год. Астрономы точно не знают, как могла сформироваться такая звезда, и как долго она будет существовать.

Огромные звёзды, расположенные в звёздных яслях RMC 136a, находящихся в туманности Тарантула, в одной из наших соседних галактик – Большом Магеллановом облаке, в 165 000 световых годах от нас. Авторы и права: ESO / VLT.

Следующими массивными объектами являются галактики. Диаметр нашей собственной галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет, она содержит примерно 200 миллиардов звёзд, общим весом около 1,7 триллионов солнечных масс. Однако Млечный Путь не может конкурировать с центральной галактикой кластера Феникс, расположенной в 2,2 миллионах световых лет, и содержащей около 3 триллионов звёзд. В центре этой галактики находится сверхмассивная чёрная дыра – самая большая из когда-либо обнаруженных – с примерной массой в 20 миллиардов Солнц. Сам кластер Феникс является огромным скоплением, состоящим приблизительно из 1000 галактик с общей массой около 2 квадриллионов Солнц.

Но даже этот кластер не может конкурировать с тем, что, вероятно, является самым массивным объектом, из когда-либо обнаруженных: галактический протокластер, известный как SPT2349.

“Мы выиграли джекпот обнаружив эту структуру”, – сказал Чепмен, руководитель команды, обнаружившей нового рекордсмена. “Более 14 очень массивных отдельных галактик, находящихся в пространстве ненамного большем, чем занимает наш Млечный Путь”.

Иллюстрация художника, показывающая 14 галактик, которые находятся в процессе слияния и в конечном итоге сформируют ядро массивного скопления галактик. Авторы и права: NRAO / AUI / NSF; S. Dagnello.

Этот кластер начал формироваться, когда Вселенной было менее полутора миллиардов лет. Отдельные галактики в этом скоплении в конечном итоге объединятся в одну гигантскую галактику, самую массивную во Вселенной. И это всего лишь верхушка айсберга, сказал Чепмен. Дальнейшие наблюдения показали, что общая структура содержит около 50 спутниковых галактик, которые в будущем будут поглощены центральной галактикой. Масса предыдущего рекордсмена, известного как El Gordo Cluster, составляет 3 квадриллиона Солнц, однако SPT2349, вероятно, перевешивает его, по крайней мере, в четыре-пять раз.

То, что такой огромный объект мог образоваться, когда Вселенной было всего 1,4 миллиарда лет, сильно удивило астрономов, поскольку компьютерное модели предполагали, что для формирования таких крупных объектов должно потребоваться намного больше времени.

Учитывая, что люди исследовали только небольшую часть неба, вероятно, ещё более массивные объекты могут скрываться далеко во Вселенной.

Призраки во Вселенной. Как изучают объекты самого дальнего космоса

https://ria.ru/20210508/kosmos-1729952102.html

Призраки во Вселенной. Как изучают объекты самого дальнего космоса

Призраки во Вселенной. Как изучают объекты самого дальнего космоса — РИА Новости, 08.05.2021

Призраки во Вселенной. Как изучают объекты самого дальнего космоса

Ученые открыли самый далекий квазар — J0313-1806, свет от которого летел к нам 13 миллиардов лет, из эпохи совсем ранней Вселенной. Квазары — это очень… РИА Новости, 08.05.2021

2021-05-08T08:00

2021-05-08T08:00

2021-05-08T08:04

наука

астрономия

космос — риа наука

физика

солнце

черная дыра

вселенная

галактики

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e5/04/17/1729657305_0:178:1281:898_1920x0_80_0_0_42c7233bcb09e542fb443b90faead795.jpg

МОСКВА, 8 мая — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Ученые открыли самый далекий квазар — J0313-1806, свет от которого летел к нам 13 миллиардов лет, из эпохи совсем ранней Вселенной. Квазары — это очень массивные черные дыры; как они образовались вскоре после Большого взрыва, пока загадка. О космических объектах, скрывающихся в складках пространства-времени и том, как их изучают, — в материале РИА Новости.Квазары — яркие поглотители галактикВ июле 2019-го на орбиту вывели обсерваторию «Спектр-Рентген-Гамма (СРГ)», созданную в ИКИ РАН и НПО имени Лавочкина совместно с немецким космическим агентством DLR. На борту — рентгеновские телескопы ART-XC имени М. Н. Павлинского и германский eROSITA.Обсерватория формирует полную карту Вселенной в рентгеновском диапазоне, ведет поиск крупных скоплений галактик, далеких квазаров, тесных двойных звездных систем с компактными источниками — нейтронными звездами, черными дырами, белыми карликами, звездами с хромосферной активностью. «СРГ работает в режиме сканирования, делая шесть оборотов в сутки. За это время обсерватория смещается в пространстве на один градус и получает сканы в виде колец размером в один градус, длиной 360 градусов. За полгода телескопы отсматривают все небо. В 2020-м российские ученые из московского Института космических исследований РАН с немецкими партнерами построили рентгеновские карты неба на основе двух шестимесячных обзоров», — рассказывает астроном Ильфан Бикмаев, профессор Казанского федерального университета (участника проекта 5-100).На сканах уже обнаружили около миллиона рентгеновских источников. Программа-робот SRGz сопоставляет их с известными объектами в архивах других телескопов. Около 250 тысяч источников — звезды Млечного Пути, похожие на Солнце, но с очень сильными магнитными пятнами. При вспышках на поверхности температура плазмы — миллионы градусов, что порождает яркое рентгеновское излучение.Остальные 750 тысяч источников — это активные ядра галактик и квазары, черные дыры чудовищной массы. «Это очень экзотические объекты, невероятно плотные, массой до миллиардов солнечных. В наших окрестностях таких нет, и в лаборатории ничего подобного не смоделируешь», — замечает ученый.Астрономы Казанского университета наблюдают эти загадочные квазары на оптическом полутораметровом российско-турецком телескопе РТТ-150, созданном в России и установленном в Турции. В южных широтах, в горах астроклимат намного более благоприятный.Спектральные приборы и чувствительная ПЗС-матрица телескопа, регистрирующая фотоны, позволяют определить красное смещение z — относительную величину, показывающую скорость удаления объекта от наблюдателя из-за расширения Вселенной и расстояние до источника.»Мы сфокусировались на оптических отождествлениях и исследовании самых далеких квазаров, обнаруженных обсерваторией СРГ в рентгеновской области. Это очень слабые оптические источники, не ярче 18-20-й звездной величины. Для них нужны крупные оптические телескопы. Зеркала собирают свет от этих слабых далеких объектов, приборы разлагают его в спектр. Мы ищем там эмиссионные линии различных химических элементов, характерные для квазаров. Из-за расширения Вселенной они удаляются от нас на большой скорости, из-за эффекта Доплера спектр смещается в красную область. Если красное смещение меньше единицы, то объект относительно близкий, порядка миллиарда световых лет от нас, z от трех до шести — это очень далекие источники, в 10-12 миллиардах световых лет. Следует отметить, что эмиссионные линии в спектрах квазаров находятся в ультрафиолетовой части спектра. Эффект Доплера смещает их в видимую область, и мы регистрируем спектры далеких квазаров с помощью оптических телескопов», — объясняет профессор Бикмаев.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».Для оптических отождествлений более далеких квазаров, на z=5-6, нужно большое зеркало, такое как у шестиметрового телескопа БТА Специальной астрофизической обсерватории РАН на Северном Кавказе. В 2020-м с его помощью исследовали один из самых ярких в рентгеновском диапазоне квазаров — SRGe J170245.3+130104 на z=5,5. Всего за два года российские ученые на четырех наземных оптических телескопах наблюдали около ста таких объектов, открытых СРГ.Источники на красном смещении больше семи изучают в инфракрасном диапазоне, в том числе с помощью космического телескопа имени Хаббла.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 миллиарда 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.Квазары — это ключ к истории Галактики. В ее центре находится черная дыра массой всего четыре миллиона солнечных, пылинка по сравнению с квазаром. Она слабо излучает в рентгене, потому что неактивна — ей нечем питаться. Практически вся пыль и газ в центре Млечного Пути ушли на образование звезд. Ближайшие черная дыра поглотила, далекие уронить на себя не может. В молодых галактиках все не так: свободное вещество еще есть, центральная черная дыра его затягивает и наращивает массу, превращаясь в квазар.Нерешенная загадка гамма-всплесковМало что может сравниться по мощности и яркости во Вселенной с гамма-всплесками. Солнце излучает 1033 эрг за секунду, наша Галактика — 1043. А при гамма-всплеске энергии еще на десять порядков больше. Эти источники открыли в середине 1960-х, но до сих пор непонятно, что это такое.Гамма-всплеск длится секунды, однако благодаря чрезвычайной яркости его успевают зарегистрировать орбитальные гамма- и рентгеновские телескопы. Они сразу рассылают астрономические телеграммы с координатами на небе, и ученые по всему миру наблюдают оптическое послесвечение космических взрывов.»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», — продолжает Ильфан Бикмаев.Что управляет веществом галактикСреди самых далеких объектов Вселенной есть и скопления галактик — тоже очень необычные объекты.»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», — говорит астроном.Раскаленный газ по законам термодинамики должен покинуть скопление галактик, но его удерживает нечто гораздо более массивное, чем видимое вещество, наполняющее скопление. Ученые называют это темной материей, потому что мы не можем ее никак наблюдать и не знаем, из чего она состоит.»Скопления галактик показывают места во Вселенной с максимальной концентрацией темной материи. Как она распределена, неизвестно. Нужны спектры ярчайших галактик в скоплениях, их красное смещение, расстояние, объемное распределение скоплений галактик во Вселенной. Теоретически они не должны быть равномерными, скорее ячеистыми. Возможно, именно темная материя гравитационно управляет видимым веществом, контролирует, где и когда скопление галактик сформируется», — поясняет Бикмаев.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 семьдесят процентов, 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.

https://ria.ru/20201222/kosmos-1590212780.html

https://ria.ru/20170811/1500200764.html

https://ria.ru/20200714/1574350591.html

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

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

internet-group@rian. ru

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/07e5/04/17/1729657305_0:58:1281:1018_1920x0_80_0_0_c2aa63cde6856af172d654fca2c4e79a.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

астрономия, космос — риа наука, физика, солнце, черная дыра, вселенная, галактики, гравитация

Наука, Астрономия, Космос — РИА Наука, Физика, Солнце, черная дыра, Вселенная, галактики, гравитация

МОСКВА, 8 мая — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Ученые открыли самый далекий квазар — J0313-1806, свет от которого летел к нам 13 миллиардов лет, из эпохи совсем ранней Вселенной. Квазары — это очень массивные черные дыры; как они образовались вскоре после Большого взрыва, пока загадка. О космических объектах, скрывающихся в складках пространства-времени и том, как их изучают, — в материале РИА Новости.

Квазары — яркие поглотители галактик

В июле 2019-го на орбиту вывели обсерваторию «Спектр-Рентген-Гамма (СРГ)», созданную в ИКИ РАН и НПО имени Лавочкина совместно с немецким космическим агентством DLR. На борту — рентгеновские телескопы ART-XC имени М. Н. Павлинского и германский eROSITA.

Обсерватория формирует полную карту Вселенной в рентгеновском диапазоне, ведет поиск крупных скоплений галактик, далеких квазаров, тесных двойных звездных систем с компактными источниками — нейтронными звездами, черными дырами, белыми карликами, звездами с хромосферной активностью.

«СРГ работает в режиме сканирования, делая шесть оборотов в сутки. За это время обсерватория смещается в пространстве на один градус и получает сканы в виде колец размером в один градус, длиной 360 градусов. За полгода телескопы отсматривают все небо. В 2020-м российские ученые из московского Института космических исследований РАН с немецкими партнерами построили рентгеновские карты неба на основе двух шестимесячных обзоров», — рассказывает астроном Ильфан Бикмаев, профессор Казанского федерального университета (участника проекта 5-100).

22 декабря 2020, 08:00Наука

«Растут из галактического центра». Что обнаружил российский «Спектр-РГ»

На сканах уже обнаружили около миллиона рентгеновских источников. Программа-робот SRGz сопоставляет их с известными объектами в архивах других телескопов. Около 250 тысяч источников — звезды Млечного Пути, похожие на Солнце, но с очень сильными магнитными пятнами. При вспышках на поверхности температура плазмы — миллионы градусов, что порождает яркое рентгеновское излучение.

Остальные 750 тысяч источников — это активные ядра галактик и квазары, черные дыры чудовищной массы. «Это очень экзотические объекты, невероятно плотные, массой до миллиардов солнечных. В наших окрестностях таких нет, и в лаборатории ничего подобного не смоделируешь», — замечает ученый.

Астрономы Казанского университета наблюдают эти загадочные квазары на оптическом полутораметровом российско-турецком телескопе РТТ-150, созданном в России и установленном в Турции. В южных широтах, в горах астроклимат намного более благоприятный.

© Фото : КФУГосударственная обсерватория ТЮБИТАК в Турции, где установлен российско-турецкий телескоп РТТ-150

© Фото : КФУ

Государственная обсерватория ТЮБИТАК в Турции, где установлен российско-турецкий телескоп РТТ-150

Спектральные приборы и чувствительная ПЗС-матрица телескопа, регистрирующая фотоны, позволяют определить красное смещение z — относительную величину, показывающую скорость удаления объекта от наблюдателя из-за расширения Вселенной и расстояние до источника.

«Мы сфокусировались на оптических отождествлениях и исследовании самых далеких квазаров, обнаруженных обсерваторией СРГ в рентгеновской области. Это очень слабые оптические источники, не ярче 18-20-й звездной величины. Для них нужны крупные оптические телескопы. Зеркала собирают свет от этих слабых далеких объектов, приборы разлагают его в спектр. Мы ищем там эмиссионные линии различных химических элементов, характерные для квазаров. Из-за расширения Вселенной они удаляются от нас на большой скорости, из-за эффекта Доплера спектр смещается в красную область. Если красное смещение меньше единицы, то объект относительно близкий, порядка миллиарда световых лет от нас, z от трех до шести — это очень далекие источники, в 10-12 миллиардах световых лет. Следует отметить, что эмиссионные линии в спектрах квазаров находятся в ультрафиолетовой части спектра. Эффект Доплера смещает их в видимую область, и мы регистрируем спектры далеких квазаров с помощью оптических телескопов», — объясняет профессор Бикмаев.

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».

© Elsevier (2021)Спектр квазара, открытого в обзоре СРГ, получен на телескопе РТТ-150. Красное смещеник z = 4,23. Из статьи Bikmaev, I.F., Irtuganov, E.N., Nikolaeva, E.A. et al. Spectroscopic Redshift Determination for a Sample of Distant Quasars Detected by the SRG Observatory Based on RTT-150 Observations. I. Astron. Lett. 46, 645–657 (2020).

© Elsevier (2021)

Спектр квазара, открытого в обзоре СРГ, получен на телескопе РТТ-150. Красное смещеник z = 4,23. Из статьи Bikmaev, I.F., Irtuganov, E.N., Nikolaeva, E.A. et al. Spectroscopic Redshift Determination for a Sample of Distant Quasars Detected by the SRG Observatory Based on RTT-150 Observations. I. Astron. Lett. 46, 645–657 (2020).

Для оптических отождествлений более далеких квазаров, на z=5-6, нужно большое зеркало, такое как у шестиметрового телескопа БТА Специальной астрофизической обсерватории РАН на Северном Кавказе. В 2020-м с его помощью исследовали один из самых ярких в рентгеновском диапазоне квазаров — SRGe J170245.3+130104 на z=5,5. Всего за два года российские ученые на четырех наземных оптических телескопах наблюдали около ста таких объектов, открытых СРГ.

Источники на красном смещении больше семи изучают в инфракрасном диапазоне, в том числе с помощью космического телескопа имени Хаббла.

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 миллиарда 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.

Квазары — это ключ к истории Галактики. В ее центре находится черная дыра массой всего четыре миллиона солнечных, пылинка по сравнению с квазаром. Она слабо излучает в рентгене, потому что неактивна — ей нечем питаться. Практически вся пыль и газ в центре Млечного Пути ушли на образование звезд. Ближайшие черная дыра поглотила, далекие уронить на себя не может. В молодых галактиках все не так: свободное вещество еще есть, центральная черная дыра его затягивает и наращивает массу, превращаясь в квазар.

11 августа 2017, 15:27Наука

Российско-турецкий телескоп РТТ150 впервые открыл экзопланету

Нерешенная загадка гамма-всплесков

Мало что может сравниться по мощности и яркости во Вселенной с гамма-всплесками. Солнце излучает 10³³ эрг за секунду, наша Галактика — 10⁴³. А при гамма-всплеске энергии еще на десять порядков больше. Эти источники открыли в середине 1960-х, но до сих пор непонятно, что это такое.

Гамма-всплеск длится секунды, однако благодаря чрезвычайной яркости его успевают зарегистрировать орбитальные гамма- и рентгеновские телескопы. Они сразу рассылают астрономические телеграммы с координатами на небе, и ученые по всему миру наблюдают оптическое послесвечение космических взрывов.

«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», — продолжает Ильфан Бикмаев.

14 июля 2020, 18:33Наука

Астрономы обнаружили самый далекий гамма-всплеск во Вселенной

Что управляет веществом галактик

Среди самых далеких объектов Вселенной есть и скопления галактик — тоже очень необычные объекты.

«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», — говорит астроном.

Раскаленный газ по законам термодинамики должен покинуть скопление галактик, но его удерживает нечто гораздо более массивное, чем видимое вещество, наполняющее скопление. Ученые называют это темной материей, потому что мы не можем ее никак наблюдать и не знаем, из чего она состоит.

© Иллюстрация РИА Новости . NASA, ESAСамые далекие объекты во Вселенной — галактики, квазары, гамма-всплески, скопления галактик. Они расположены на красном смещении z > 2

© Иллюстрация РИА Новости . NASA, ESA

Самые далекие объекты во Вселенной — галактики, квазары, гамма-всплески, скопления галактик. Они расположены на красном смещении z > 2

«Скопления галактик показывают места во Вселенной с максимальной концентрацией темной материи. Как она распределена, неизвестно. Нужны спектры ярчайших галактик в скоплениях, их красное смещение, расстояние, объемное распределение скоплений галактик во Вселенной. Теоретически они не должны быть равномерными, скорее ячеистыми. Возможно, именно темная материя гравитационно управляет видимым веществом, контролирует, где и когда скопление галактик сформируется», — поясняет Бикмаев.

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 семьдесят процентов, 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.

© Иллюстрация РИА НовостиСостав Вселенной

© Иллюстрация РИА Новости

Состав Вселенной

10 самых уникальных небесных объектов во Вселенной

Revolutionized поддерживается читателями. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Узнайте больше здесь.

Вселенная полна невероятных небесных объектов, от одиноких планет, несущихся в космосе, до ярких взрывов массивных звезд. По мере того, как ученые продолжают исследовать Вселенную, используя все более совершенные телескопы, они натыкаются на некоторые невероятные и причудливые открытия. На самом деле, некоторые из уникальных небесных объектов даже меняют наше представление о Вселенной и нашем месте в ней.

1. Система TRAPPIST-1

Хотя во Вселенной обнаружено более 4000 экзопланет, система TRAPPIST-1 особенно уникальна. Мало того, что у него есть планета, похожая на Землю по размеру и плотности в пределах обитаемой зоны, — у него семь . Все эти планеты удивительно похожи друг на друга, а также на Землю по размеру. Одна планета, похожая на Землю, встречается исключительно редко, поэтому возможность наличия семи потенциально обитаемых миров в одной звездной системе поистине невероятна.

Расположенный на относительно небольшом расстоянии в 40 световых лет, TRAPPIST-1 сам по себе является красным карликом, поэтому он намного меньше и холоднее Солнца. К счастью, все его семь планет имеют орбиты даже короче, чем у Меркурия. Самый длинный «год» в системе TRAPPIST-1 меньше месяца на Земле. TRAPPIST-1e в настоящее время считается самой похожей на Землю планетой в системе, но на всех планетах TRAPPIST-1 может быть жидкая вода, что ставит эту систему на первое место в списке для межзвездных исследований.

2. Планеты-изгои

Планеты-изгои — одни из самых печальных и интересных небесных тел, обнаруженных человечеством на сегодняшний день. Эти уникальные планеты не вращаются вокруг звезды. У них нет солнечной системы или «дома» во Вселенной. Скорее, планеты-изгои мчатся по космосу в полном одиночестве. Ученые считают, что это результат действия гравитационных сил, которые, по сути, катапультируют планету с ее первоначальной орбиты.

Недавно астрономы обнаружили революционное скопление из более чем 70 планет-изгоев только в одной только галактике Млечный Путь. Их могут быть миллиарды, разбросанные по Вселенной. Хотя маловероятно, что на планетах-изгоях может быть жизнь, поскольку у них нет звезд для обогрева, это не невозможно. Толстая ледяная оболочка для изоляции и геотермального нагрева внутри ядра планеты потенциально может позволить сформироваться жизни, хотя это будет совсем не похоже на жизнь, которую мы знаем на Земле. Например, эта жизнь существовала бы в полной темноте при полном отсутствии солнца.

3. Гиперновые звезды

Сверхновые звезды могут быть редкостью, но гиперновые встречаются гораздо реже. Гиперновые звезды, по крайней мере в 30 раз более массивные, чем Солнце, являются одними из самых уникальных небесных тел во всей Вселенной, хотя они представляют собой скорее тип небесного явления. Когда эти гигантские звезды коллапсируют, они производят взрыв в 10 раз сильнее, чем обычная сверхновая.

Чтобы звезда произвела такой взрыв в конце своего жизненного цикла, она должна вращаться с невероятно высокой скоростью и иметь чрезвычайно мощное магнитное поле. Физика этих особенностей усиливает взрыв звезды, создавая гиперновую. Однако ученые также считают, что столкновение двух звезд в двойной звездной системе также может привести к возникновению гиперновой. В любом случае, результатом гиперновой является огромный гамма-всплеск и образование новой черной дыры там, где когда-то была звезда.

В 2021 году астрономы зафиксировали первые потенциальные остатки гиперновых в галактике Млечный Путь. Звезда, породившая эту гиперновую, является одной из старейших из когда-либо идентифицированных, возникшей менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.

4. «Двойной квазар»

Сами по себе квазары представляют собой чрезвычайно яркие молодые галактики. Хотя астрономам еще предстоит точно определить, что такое квазар, современные теории предполагают, что эти небесные тела являются ядрами вновь формирующихся галактик, потенциально высокоактивных черных дыр. Астрономы считают, что фаза квазара может быть даже обычной частью жизненного цикла галактики. Все потенциальные квазары, идентифицированные до сих пор, существуют на краю видимой Вселенной, в миллиардах световых лет от нас, что указывает на то, что они светят в среднем в 27 триллионов раз ярче, чем наше Солнце.

Двойные квазары — одни из самых редких небесных объектов во Вселенной, на их долю приходится только один из каждых 1000 квазаров. Эти двойные квазары образованы слиянием двух галактик. В конце концов, сверхмассивные черные дыры в центре галактик-близнецов столкнутся и сформируют еще более массивную черную дыру. Интересно, что это, вероятно, уже произошло со всеми наблюдаемыми двойными квазарами из-за времени, которое потребовалось бы свету от квазаров для достижения Земли.

5. Экзопланета KOI-5Ab

Вторая планета, обнаруженная знаменитым космическим телескопом Кеплер, также является одним из самых загадочных небесных объектов во Вселенной. Спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS) недавно смог собрать данные о KOI-5Ab, которые показали, что это единственная планета в системе с не одной, а тремя звездами.

Считается, что это газовый гигант, похожий на Сатурн или Юпитер, KOI-5Ab вращается вокруг звезды A в системе KOI-5 вместе с KOI-5B, который также вращается вокруг звезды A в своего рода двойной системе. Считается, что гравитационные силы этой второй звезды ответственны за аномально перекошенную орбиту KOI-5Ab. Еще более странным, однако, является третья звезда, которая вращается вокруг звезды A и звезды B. Этой звезде, KOI-5C, требуется примерно 300 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг двух двойных звезд. Хотя у KOI-5Ab вряд ли будет твердая поверхность, как у Земли, закат из этого мира будет иметь три звезды. На самом деле день на KOI-5Ab будет очень нерегулярным, поскольку он получает солнечный свет от трех разных звезд.

6. Омега Центавра

Омега Центавра — массивное шаровое скопление, облако древних звезд, возраст которых составляет не менее 10 миллиардов лет. На самом деле Омега Центавра содержит почти 10 миллионов звезд. Однако оно уникально среди шаровых скоплений, потому что возраст этих звезд не у всех совпадает. Одной из особенностей шаровых скоплений являются скопления звезд примерно одного возраста. Однако звезды Омеги Центавра принадлежат как минимум к двум разным возрастным лагерям. Это говорит о том, что Омега Центавра содержит остатки другой галактики, которая, возможно, когда-то слилась с ней. Фактически, астрономы предположили, что Омега Центавра может быть даже карликовой галактикой, а не шаровым скоплением.

7. Туманность Ожерелье

Эта очаровательная туманность заслужила свое место как одно из самых уникальных небесных тел во Вселенной благодаря своему странному происхождению. Туманность Ожерелье, технически названная PN G054.2-03.4, является результатом столкновения двух двойных звезд друг с другом. Одна из двух звезд расширялась, пока не охватила вторую звезду, но пара продолжала вращаться друг вокруг друга с невероятно высокой скоростью. Фактически, они вращаются вокруг друг друга чуть более чем за один земной день.

Центробежная сила этого вращения заставила газовый взрыв более крупной звезды распространиться в виде массивного овала, создав форму, похожую на ожерелье, в честь которой названа туманность. По оценкам, это кольцо имеет длину 12 триллионов миль в диаметре на самых длинных концах.

8. Звезда Табби

В то время как метод транзитной охоты за экзопланетами позволил обнаружить множество удивительных небесных тел, одной из самых уникальных на сегодняшний день является система, известная как «Звезда Табби». Эта звезда, KIC 8462852, получила свое название от ученого Табиты Бояджян, которая изучала ее странное поведение в 2017 году. Метод наблюдения за транзитом используется для поиска экзопланет путем поиска небольших провалов в свете звезды, что указывает на то, что что-то, возможно, экзопланета, прошло мимо. перед звездой. Однако это было не то, что астрономы наблюдали со звездой Табби.

В отличие от любой другой звезды, наблюдаемой до сих пор, звезда Табби демонстрирует быстрые и экстремальные провалы света, намного более сильные, чем любая экзопланета. Что еще более сбивает с толку, свет звезды постоянно тускнел в течение последних нескольких десятилетий. Такое поведение заставило многих предположить, что за это ответственна разумная цивилизация, возможно, использующая мегаструктуру для получения энергии от звезды. Однако с тех пор ученые определили, что наиболее вероятной причиной являются массивные облака мусора неправильной формы, вращающиеся вокруг звезды.

9. Черная дыра IGR J17091-3624

Двойная звездная система IGR J17091-3624 содержит самую маленькую черную дыру, открытую человечеством. Эта черная дыра — потрясающее небесное тело, не похожее ни на одну из известных нам черных дыр. По оценкам, эта черная дыра, масса которой менее чем в три раза превышает массу Солнца, с трудом проходит отбор, чтобы квалифицироваться как таковая. Однако, несмотря на свой небольшой размер, он является домом для самых быстрых известных космических ветров во Вселенной для черной дыры звездной массы. На самом деле ветры, генерируемые IGR J1709Черная дыра 1-3624 сравнима со средними черными дырами в миллиарды раз более массивными. Это двойная система со звездой, вращающейся вокруг мощной маленькой черной дыры, которая была идентифицирована с помощью рентгеновских импульсов, излучаемых черной дырой. Он расположен в галактике Млечный Путь, примерно в 28 000 световых лет от Земли.

10. Галактика DF2

Галактика NGC 1052-DF2, или сокращенно «DF2», меняет представления астрономов о галактиках и самой Вселенной. Этот сбивающий с толку небесный объект нарушает известные нам правила космической физики. Он содержит всего лишь 1/400 количества темной материи, ожидаемого учеными, и может вообще не содержать никакой темной материи. До DF2 физики считали, что галактики не могут формироваться без темной материи.

До сих пор не было найдено ни одной галактики без этой невидимой материи, которая считается «клеем» Вселенной. Несмотря на то, что размер DF2 сопоставим с галактикой Млечный Путь, DF2 содержит только 1/200 от числа звезд. Предполагается, что эти звезды составляют большую часть, если не всю, массу галактики, что еще раз подтверждает тревожное отсутствие темной материи. Как сформировался DF2, остается загадкой.

Увлекательная Вселенная

Эти небесные объекты — лишь верхушка айсберга. Вселенная настолько обширна, что люди никогда не закончат открывать новые явления, миры и космические события. В то время как человечество только начинает исследовать наш маленький уголок Вселенной, современные астрономы продолжают давать нам возможность заглянуть в самые далекие галактики, туманности, сверхновые звезды и многое другое. Чем больше мы узнаем, тем больше мы узнаем об удивительной вселенной, которую мы называем домом.

Revolutionized поддерживается читателями. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Узнайте больше здесь.

Какие самые старые объекты во Вселенной? Объяснение древних звезд, планет и галактик

Астрономия похожа на машину времени, поскольку мы можем наблюдать за событиями, которые произошли миллиарды лет назад. Глядя на объекты, возникшие вскоре после того, как Большой взрыв сформировал нашу Вселенную 13,8 миллиарда лет назад, мы можем исследовать «историю происхождения» космических объектов, таких как галактики, звезды и экзопланеты.

Обратный поговорил с двумя астрономами из Смитсоновской астрофизической обсерватории, чтобы узнать о древнейших вещах, которые мы можем увидеть или сделать выводы, и о том, почему так важно изучать такие старые вещи.

Какие самые старые звезды?

Астроном Смитсоновского института Уоррен Браун предупреждает, что мы можем сделать вывод о возрасте только при изучении звезд. В качестве единственного примера того, почему это сложно, Браун говорит Inverse: «В атмосферах самых старых звезд должно быть очень мало металлов. Сложность заключается в том, что это не всегда так».

Астрономы используют термины «металл» или «металличность» для описания изобилия элементов тяжелее водорода или гелия. Звезды с низким содержанием металлов, как правило, старые, такие как «Мафусаил» (HD 140283), которому не менее 12 миллиардов лет.

Водород и гелий, оба легких элемента, были в изобилии во Вселенной до образования первых звезд. Когда звезды сливают эти элементы в своих ядрах, они производят более тяжелые элементы, такие как углерод, кислород и кремний. Когда звезды перестают гореть, они часто постепенно сбрасывают свой газ (как остывающие белые карлики) или взрывообразно (как сверхновые), распределяя более тяжелые элементы во Вселенной.

Браун объяснил, что этот процесс означает, что, как правило, в самых старых звездах не должно быть тяжелых элементов, потому что они недоступны. Но это не всегда так. В качестве примера: «В межзвездной среде есть относительно нетронутый газ», — объяснил Браун, имея в виду газ между звездами в почти пустом пространстве. Поскольку в этих регионах доступно несколько звезд, способных генерировать более старые элементы, по большей части присутствуют только водород и гелий.

Предполагая, что звезда не формируется в необычной среде, астрономы в основном определяют ее возраст, рассматривая места с большим количеством старых звезд, такие как шаровые скопления галактик, говорит Браун.

Кроме того, некоторые классы звезд, как правило, имеют характеристики возраста, связанные с ними. Наиболее известными из них являются белые карлики, остывающие остатки ядер звезд, подобных нашему Солнцу, которые сбрасывают все свои слои газа. Измерение температуры белого карлика дает надежную оценку возраста, поскольку охлаждение происходит с предсказуемой скоростью с течением времени.

Браун добавил, что часто астрономам требуется больше информации о спектре звезды, прежде чем определить ее возраст. Спектр показывает обилие и долю элементов, видимых в атмосфере звезды.

Примером может служить недавно обсуждавшаяся звезда в Nature , возраст которой оценивается в 12,9 миллиарда лет, которая попала в поле зрения через галактику на переднем плане, преломляющую свет посредством микролинзирования. Астрономы, участвующие в этом исследовании, ждут начала работы недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба, поскольку инфракрасный свет телескопа специализируется на наблюдении за такими далекими объектами.

Иллюстрация PSR J1719-1438, первой обнаруженной экзопланеты. Пульсары вроде этого и B1620-26 не считались способными принимать планеты до 19 века.92. MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Science Photo Library/Getty Images

Какие самые старые экзопланеты?

Прежде чем обсуждать экзопланеты, давайте кратко обсудим красное смещение. Красное смещение — это явление, которое возникает, когда свет объекта смещается к красному краю спектра, потому что он удаляется от нас. Часто красное смещение происходит из-за расширения Вселенной; когда объекты удаляются друг от друга, их наблюдаемый свет растягивается до красного или инфракрасного.

Вот почему Webb так важен, поскольку он оптимизирован для инфракрасного света и работает в точке Лагранжа вдали от обычных световых помех Земли. Это позволяет ему собирать как можно больше световых фотонов с помощью большого шестиугольного зеркала, состоящего из 18 сегментов шириной 21 фут 4 дюйма (6,5 метра).

Экзопланеты еще сложнее искать, чем звезды, учитывая, что они крошечные и их можно увидеть только через отраженный свет от их родительской звезды или через их гравитационное воздействие на эту звезду. Хотя у нас есть более 5000 каталогизированных экзопланет, известная нам популяция непропорционально состоит из больших планет, расположенных ближе к Земле. Это просто потому, что планеты крупным планом легче увидеть через «колебания» родительской звезды или отраженный свет.

В статье Science от 2003 г. упоминается пульсар B1620-26 с большим красным смещением; пульсар относится к звезде, которая быстро вращается и при этом посылает регулярные сигналы. В 2003 году там была обнаружена газовая планета-гигант, масса которой примерно в 2,5 раза больше массы Юпитера. Ученые предполагают, что экзопланета относительно старая, учитывая, что возраст самой звездной системы составляет примерно 12,2 миллиарда лет. Но, как объясняет Браун, предположениям не всегда следует доверять.

«Атмосферы экзопланет имеют реальное разнообразие составов, и это, вероятно, зависит от температуры и химии того, как формируются частицы при определенных давлениях и температурах», — пояснил он. Дело осложняется тем, что мы не можем прямо сказать, например, из чего состоит планета, — не делая выводов, основанных на ее массе и радиусе, которые часто говорят (например), является ли планета каменистой или газообразной.

Астрономы ждут более продвинутых обсерваторий, которые будут отображать экзопланеты более подробно, помимо точек света. Уэбб может получить информацию о более близких и крупных экзопланетах вместе с предстоящим Чрезвычайно большим телескопом (ELT). Но информации об экзопланетах размером с Землю (вместе с нашими надеждами на жизнь), возможно, придется подождать несколько десятилетий, пока технология улучшится.

Изображение некоторых из древнейших галактик, сделанное Хабблом в глубоком поле. —/AFP/Getty Images

Какие самые старые галактики и квазары?

Проще говоря, галактики — это скопления звезд, а квазары — это галактики, внутри которых находятся сверхмощные сверхмассивные черные дыры, генерирующие огромное количество рентгеновских лучей, видимых с большого расстояния.

Самая дальняя из известных галактик-кандидатов была обнаружена только в этом году, о чем сообщалось в The Astrophysical Journal . Галактике-кандидату, HD1, по-видимому, 13,5 миллиардов лет, но астроном Смитсоновского института Фабио Пакуччи предупредил, что нам нужно получить больше информации о ее спектре, прежде чем подтвердить ее возраст. (Это должно произойти после того, как Webb заработает, сказал он.)

HD1, по совпадению, также может быть старейшим квазаром. Команда Пакуччи в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества предполагает, что в галактике находится черная дыра с массой более 100 миллионов солнечных, что объясняет, почему галактика выглядит такой яркой в ​​данных. (Альтернативное объяснение состоит в том, что в галактике есть несколько очень массивных звезд, которые также генерируют большую светимость.)0003 Астрофизический журнал . При красном смещении 7,6 его возраст составляет примерно 13,1 миллиарда лет. Но в наших наблюдениях есть сложность, отметил он, поскольку они не совсем соответствуют теории.

«Вы не можете сразу сформировать сверхмассивную черную дыру», — говорит он Inverse . Текущая модель слияния черных дыр предполагает, что они объединяются с течением времени для создания сверхмассивных черных дыр, но модели предполагают, что создание происходит в течение многих миллиардов лет. «Проблема в том, что этот процесс требует очень много времени, а после Большого взрыва осталось не так много времени».

Пакуччи говорит, что надежда на Уэбба, и обсерватории, такие как Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакама (ALMA) в Чили, предоставят больше данных наблюдений, которые можно использовать для обновления моделей.

Какие самые большие объекты во Вселенной?

Космос огромен. Представление о том, насколько обширна Вселенная, иногда может быть ошеломляющим, даже для некоторых из самых скромных объектов. Есть действительно огромные, но какие из них самые большие?

Попытка измерить расстояние в космосе или определить массу небесного объекта — сложная задача, но при этом астрономы и космологи создали картину того, насколько обширна Вселенная.

За последние несколько лет были обнаружены тысячи потенциальных экзопланет. Самыми крупными являются газовые гиганты, подобные Юпитеру, такие как HAT-P-32b в Андромеде. Его радиус примерно в два раза больше, чем у Юпитера, но его масса немного меньше.

«HAT-P-32b — это горячий Юпитер, тип близкой гигантской газообразной планеты, — говорит Мин Чжао, научный сотрудник факультета астрономии и астрофизики Пенсильванского государственного университета.

Планета вращается на расстоянии 0,034 а.е. от своей родительской звезды, что составляет одну десятую радиуса Меркурия.

Подробнее о космической науке:

• Путеводитель по погоде в Солнечной системе
• Как образовалась Солнечная система?
• Как выглядят полярные сияния на других планетах?

«Он подвергается палящему облучению и имеет температуру почти 1800ºC. Это увеличивает его размер».

Если мы поднимемся на ступеньку выше и посмотрим на самые большие звезды, то увидим несколько претендентов. Считается, что размер гипергиганта UY Scuti превышает радиус Солнца более чем в 1700 раз, но есть много вариаций, поскольку звезда растет и сжимается в течение 740-дневного цикла.

NML Лебедь ненамного отстает: его радиус составляет 1642 солнечных, а его огромные размеры обусловлены 50 массами земного газа, который он теряет каждый год, создавая вокруг себя пелену, раздувая его до огромных размеров. Он варьируется в течение 940-дневного окна.

Если бы наше Солнце было заменено красным гипергигантом UY Scuti, массивным 16 а.е. в поперечнике, край звезды достиг бы орбиты Юпитера

Кто бы ни был действительно лидером, он вряд ли останется там надолго. Эти звезды находятся на более поздних стадиях своей жизни, и у них осталось не более нескольких миллионов лет, прежде чем они станут сверхновыми, оставив после себя великолепную туманность.

Эти скопления газа и пыли можно найти по всей нашей Галактике, хотя самое большое известное нам скопление находится за ее пределами, на расстоянии 160 000 световых лет в Большом Магеллановом Облаке.

Туманность Тарантул представляет собой огромный регион HII размером 600 световых лет. Если бы она поменялась местами с гораздо более близкой туманностью Ориона, то покрыла бы ту же площадь неба, что и 60 полных лун, и была бы достаточно яркой, чтобы отбрасывать тени.

В туманности находится суперзвездное скопление R136, в котором находятся одни из самых массивных и ярких известных звезд, из-за которых образовалась эта великолепная туманность.

Однако, когда мы смотрим на самых крупных участников следующей ступени космической шкалы размеров, на галактики, маловероятно, что у них вообще будут впечатляющие туманности.

Справочник по космическим измерениям:

• 1 астрономическая единица = 150 млн км (расстояние от Земли до Солнца)

• 1 Солнечный радиус = 695 000 км (расстояние от края Солнца до его центра)

• 1 световой год = 9 трлн км (расстояние, которое свет проходит за год)

Крупнейшие из галактик являются эллиптическими, огромными скоплениями звезд, которые образуются, когда две или более меньшие галактики сталкиваются и сливаются вместе, удаляя при этом весь газ и пыль.

Крупнейшая из известных эллиптических галактик — IC 1101 в созвездии Девы. Его диаметр составляет 5,8 миллиона световых лет, что более чем в 50 раз превышает диаметр Млечного Пути.

Состоящая из 100 триллионов звезд, она затопила бы не только Млечный Путь, но и охватила бы Галактику Андромеды и большую часть Местной группы.

IC 1101, самая большая известная галактика во Вселенной. Предоставлено: НАСА — SDSS

Хотя галактики — самые большие объекты, которые вы можете увидеть в телескоп и распознать, есть структуры, которые еще больше. Галактики слипаются в скопления, и самым экстремальным из известных в настоящее время является Эль-Гордо или «толстый».

Больше похоже на это

«На протяжении жизни Вселенной скопления галактик растут. Эль-Гордо из того времени, когда Вселенная была вдвое моложе, чем сейчас, но для своего времени она является самой экстремальной», — говорит профессор Джек Хьюз из Университета Рутгерса.

Хотя зверь скопления настолько велик, что трудно оценить его размер, считается, что его диаметр составляет от 10 до 30 миллионов световых лет.

«Если вы посмотрите на то, что мы ожидаем, что масса скоплений будет на таком расстоянии, Эль-Гордо близок к пределу того, что мы ожидаем найти на всем небе: единственный объект во Вселенной», — говорит Хьюз.

Поскольку он находится на расстоянии более 8 миллиардов световых лет, мы смотрим на него таким, каким он был 8 миллиардов лет назад. Хотя скопления, которые мы видим в соседней Вселенной, крупнее, после нескольких миллиардов лет эволюции Эль-Гордо вырастет и станет огромным бегемотом.

Но даже эти скопления галактик не самые большие объекты во Вселенной.

Сверхскопления, образованные из нескольких скоплений галактик, являются крупнейшими гравитационно связанными объектами, о которых мы знаем.

Сверхскопление Шепли считается самым большим, его размер составляет около 650 миллионов световых лет, в то время как сверхскопление Ланиакея (которое содержит Млечный Путь и, следовательно, нас) недалеко от него — 520 миллионов световых лет.

Это самые большие объекты, о которых мы знаем на данный момент. Но Шепли и Ланиакеа идут навстречу друг другу. Эти двое все еще становятся частью более крупной структуры?

Сверхскопление Шепли, снимок со спутника Planck. Предоставлено: ESA & Planck Collaboration/Rosat/Digitised Sky Survey

Считается, что Космическая Паутина представляет собой большую сеть скоплений, связанных нитями темной материи и усеянными галактиками.

Эти нити образуют гигантские стены: например, Великая стена Геркулес-Корона Бореалис имеет длину от шести до 18 миллиардов световых лет.

Он настолько велик, что считается, что он раздвигает границы того, насколько большим может быть что-то, нарушая космический предел размера или космологический принцип.

«Космологический принцип означает, что в очень больших масштабах Вселенная выглядит одинаково в любом месте и имеет одинаковую плотность во всех направлениях», — говорит Питер Коулз, глава Школы математических и физических наук Университета Сассекса.

«Проблема в том, что мы подразумеваем под «значительно большими масштабами»?»

В качестве приблизительного ориентира, ограничение составляет около 1,2 миллиарда световых лет, но было обнаружено несколько объектов, которые, как говорят, выходят за этот предел, например, группа из 10 галактик с гамма-всплесками, охватывающих более пяти миллиардов световых лет.

Но разве что-то подобное можно назвать структурой?

«У вас может быть структура, которая не очень сильно гравитационно связана, как длинная нить галактик», — говорит Коулз. «Он может иметь длину в несколько сотен миллионов световых лет, но на самом деле его влияние на пространство-время очень мало.

Какими бы огромными ни были эти структуры, в глубинах нашей Вселенной могут быть не обнаружены еще более крупные.

Мы можем видеть лишь крошечную часть всего, что можно увидеть, и, несомненно, в глубинах нашей Галактики и за ее пределами скрываются еще более крупные монстры.

Вид на космическую паутину. Каждая желтая точка представляет собой галактику. Предоставлено: Millenium Simulation Project

Раздвигая границы

Из всех титанов, которых мы нашли в нашей Вселенной, может ли быть монстр покрупнее? Пределы физического диаметра трудно определить, так как масса, температура, состав и возраст влияют на их размер. Однако их массы гораздо более ограничены.

Для планеты предел определяется определением: когда большая планета становится маленькой звездой?

«Граница масс между газовым гигантом и коричневым карликом составляет около 13 масс Юпитера. Ниже этого предела объект не будет достаточно горячим, чтобы сжечь дейтерий, и в этот момент он станет звездой», — говорит Мин Чжао.

Точно так же и у звезд есть точка, в которой их масса может стать слишком большой. Звезды уравновешивают гравитационное сдавливание и внешнее давление, возникающее во время синтеза.

Это уравновешивание стабильно до примерно 150 солнечных масс в текущей Вселенной.

Но есть некоторые звезды, которые выходят за этот предел, например, R136a1, масса которой составляет 256 масс Солнца. Исследователи не уверены, как это возможно, но текущая теория состоит в том, что звезда не сформировалась таким образом.

Вместо этого две звезды слились воедино. Однако чем больше звезда, тем короче ее жизнь, и вскоре эта звезда взорвется и превратится в захватывающую сверхновую.

Изображение космического телескопа Хаббл и рентгеновской обсерватории Чандра, показывающее распределение темной материи и горячего газа в скоплении галактик Abell 520. Зеленым цветом показан горячий газ, а синим цветом показано расположение большей части массы в скоплении, которое доминирует по темной материи. Авторы и права: НАСА, ЕКА, CFHT, CXO, М. Дж. Джи (Калифорнийский университет, Дэвис) и А. Махдави (Государственный университет Сан-Франциско).

Скрытые во тьме

Хотя во Вселенной есть несколько огромных структур, которые можно увидеть, некоторые из самых больших невидимы.

Если вы заглянете внутрь нашей Солнечной системы, то увидите, что самым большим объектом является Солнце, но его влияние ощущается далеко за пределами его поверхности.

Солнце не только удерживает планеты под контролем гравитации, но и обладает огромным магнитным полем, настолько большим, что зонды «Вояджер» достигли его предела только после 35 лет путешествия.

В более крупных масштабах галактики намного больше, чем кажутся нашим глазам.