Звезды во вселенной: 10 крупнейших звёзд во вселенной

Какие звёзды самые горячие: самые горячие звезды Вселенной

Содержание

  1. Какие бывают звезды во Вселенной
  2. Цвет звезды указывает на температуру ее поверхности
  3. Звезды ведут себя как раскаленное железо
  4. Самая горячая звезда во Вселенной — SMC3
  5. Самая яркая звезда

Все, что люди знают о звездах, узнается в результате долгих наблюдений за их движением, расположением конкретно к нашей планете, нахождению в созвездии. При этом, звезды подразделяются на много подвидов. До сих пор открываются новые группы, классы для них.

Относительно недавно, всего 50 лет назад учеными была открыта самая горячая звездочка, но при этом подтвердилась гипотеза только в 2000-х, с использованием более продвинутых технологий. Существует также и самая яркая, которую при этом нам не видно с Земли, она находится слишком далеко. При вопросе, какая звезда самая большая и яркая, на ум сразу приходит наш горячий спутник — Солнце, но эта звезда-карлик далека от таких показателей.

Какие бывают звезды во Вселенной

У каждой звездочки есть своя история возникновения, прошлое и будущее.  От нас и нашей планеты они находятся очень далеко, но при этом люди их видят каждый вечер на темном небе и восхищаются красотой этих светил.

Есть много типов звезд:

  • гиганты;
  • сверхгиганты;
  • красные гиганты;
  • коричневые карлики;
  • белые;
  • желтые;
  • красные;
  • новые;
  • переменные;
  • сверхновые;
  • двойные;
  • яркие голубые;
  • нейронные;
  • звездные системы;
  • шаровые скопления.

Большинство ночных свето-шаров являются двойными (они рождаются парами). 2 светила вращаются по орбите вокруг общего центра тяжести. Есть системы, где участников движения 4 или 6.

Большую составляющую часть занимают красные карлики. Они вырабатывают энергию меньше, чем у Солнца и могут потреблять свой запас топлива на протяжении нескольких миллионов лет.

Самые горячие звезды отличаются по цвету.

Солнце является хорошим примером, только его цвет чуть посветлее, темно-желтый, ярко-оранжевый. Это говорит о том, что его температура чуть выше минимума.

Ближайшие звезды к Солнцу, схема:

Максимальных температурных накоплений добиваются синие светила, давая голубоватое свечение. Но цвет — это не единственный показатель температуры тела. Еще он тесно связан со звездной массой. Чем она больше — тем крупнее ядро внутри нее и чем масштабнее пройдет ядерный синтез.

Цвет звезды указывает на температуру ее поверхности

Все взаимосвязано. Все имеет свою температуру. Самая горячая звезда во Вселенной имеет наиболее ярко-белый цвет. Ее свечение будет выглядеть голубоватым.

У звездочек с невысокой температурой свет красный. Хорошим примером голубого свечения являются плеяды — звездное скопление в созвездии Тельца. Все холодные светила буду казаться людям с Земли, имеющим красновато-оранжевое свечение.

И несмотря на то, что люди привыкли воспринимать такие агрессивные оттенки, как что-то яркое и горячее — все наоборот. Здесь примером послужит светило Бетельгейзе. Ее температура составляет 3600 К (Кельвин) и она является холодной звездой.

Более точную зависимость астрологи-ученые смогли выявить изучением звездных спектров. Есть спектральные линии. В зависимости от их количества и интенсивности в спектре энергия распределяется.

Ученый В.Вин установил зависимость между длиной волны и свечением тела. На самом спектре сказывается состояние атомов и молекул.

Была создана спектральная классификация: небесные светила классифицировали по спектру свечения.

В Гарвардском университете излучение обозначают латинскими буквами:

  • «О» (30.000-60.000 кельвинов). Класс «О» является очень горячим.
  • «В» (10.000-30.000). У них голубовато-белый оттенок. Пример — звезда «Спика» в созвездии Девы.
  • «А» (7. 500-10.000). Их яркий представитель звезда «Сириус» в созвездии Большого Пса.
  • «F» (6.000-7.500). У них желто-белый цвет. Представитель «Процион А» и «Процион В».
  • «G» (5.000-6.000). Лучший пример — наше солнце.
  • «K» (3.500-5.000). Имеют оранжевый свет, «Арктур» в созвездии Волопаса.
  • «M» (2.000-3.500). Какой цвет у них? Холодные звездочки, их свечение — ярко-красное и темно-оранжевое.

Какая звезда самая горячая? Только та, что светит белесым окрасом? Есть исключение из правил — красные гиганты. Такие по размерам могут быть равны Солнцу, но просуществовать в виде белой звезды. В какой-то момент такая начнет расширяться, увеличиваясь в размерах, и наберет яркость.

Голубая же всегда будет массивной и горячей.

Спектральная классификация звезд, таблица:

Интересная закономерность в том, что чем больше звезды, тем быстрее они умирают. Они могут вырабатывать огромное количество энергии, быстро потребляя ее, из-за чего также быстро гаснут. Пока маленькое Солнце проживает свои миллиарды лет, гиганты вспыхивают и гаснут как спички. Например, «Кокиля»- красный гигант. Жить ей осталось недолго, ученые предполагают, что при ее взрыве на планете на какое-то время ночь сравняется с днем.

Звезды ведут себя как раскаленное железо

Если вы видели, как нагревается металл, то замечали, что он проходит несколько цветовых этапов, прежде чем достигнуть максимальной точки нагрева. Взять, к примеру, обычный металлический стержень. При сильном нагреве сначала он станет ярко-алого цвета.

Продолжая подогревать железо, ярко-красный постепенно сменится на оранжевый, потом на желтый, светло-желтый.

По мере повышения температуры металл вовсе потеряет свет, приобретя белый окрас. Конечной точкой станет светло-голубой. По этим опытам становится понятно, что звезды можно сравнивать с куском металла.

Принцип их нагрева тот же. 88% всех ночных светил относятся к холодному классу, и только остальные могут похвастаться очень высокой температурой внутри себя и в своих внешних слоях.

Звездочка не рождается уже ярко-голубой, она набирает температуру, а вместе с ней и цвет на протяжении длительного времени. Ее изменения зависят от ее начальной массы и синтеза атомов, которые постоянно производятся и потребляются ею.

Самая горячая звезда во Вселенной — SMC3

В космосе миллионы астероидов, метеоритов, неизвестно сколько галактик и огромное количество огненных шаров, называемых звездами. И все привыкли считать, что Солнце — самое горячее и яркое светило, но оно не занимает и третьего места по температуре и свету во Вселенной.

Есть небесные тела, в тысячи раз превышающие его показатели. Жар, исходящий от самого горячего объекта во Вселенной, расплавит любое тело, которое подойдет к нему близко. Уникальная звездочка, являющийся самой горячей во всей Вселенной — «Wr102». Недра любого огненного светила в космосе раскалены до невозможных температур.

Только при таких высоких показателях происходит синтез выделения молекул и атомов, от которых питаются светила. Гелевый синтез — не единственная причина, по которой объект нагревается. В процессе может принимать участие литий, углерод, кислород.

Тогда образуются ядра тяжелых элементов (сера, фосфор, магний). У них заряд сильнее, они с большей силой отталкиваются друг от друга. Когда запас веществ заканчивается — шар начинает уменьшаться в размерах и остывать.

Но звезды, превышающие определенные размеры, не теряют этого топливного запаса. Их называют «Вольфа Райе».

Их делят на 3 вида:

  • кислородный;
  • азотный;
  • углеродный.

К первому относится самое горячее тело в космосе «Wr 102». Светило отличается яркими линиями кислорода в спектре излучения. Его температура поверхности превышает 210.000 градусов Цельсия.

Она в 36 раз горячее Солнца. Светимость объекта — невероятная. Расстояние от нее — 10000 световых лет. «Wr102» расположилась в созвездии Стрельца, но невооруженным глазом заметить ее невозможно. Она находится слишком далеко.

Самая яркая звезда

Звезда может быть не только самой горячей, но и самой яркой. На первом месте стоит сверхмассивный голубой гигант, находящийся в галактике «Большое Магелланово Облако» Он был обнаружен относительно недавно и имеет самый большой показатель яркости во Вселенной.

Она называется «R136А1». Это сверхъяркий объект находится на расстоянии в 163000 световых лет от нас. «Магелланово Облако» — карликовая галактика. Она была открыта в 1960-х годах.

Благодаря современным технологиям теперь известно, что масса «R136А1» равняется 206 массам Солнца.

После дополнительных исследований цифра возросла до 315 солнечных масс. Этот показатель делает небесный объект самым массовым и ярким. У звезды и очень высокий показатель температуры. Он достигает 55000°C. Эта цифра почти в 10 раз превышает нагревы Солнца.

Ученые научились высчитывать расстояние каждого тела в космосе с помощью параллакса (смотрится его смещение и учитывается радиус, время перемещения). Пока что таким методом умеют опознавать расстояние объекта, находящегося не более, чем на 300 световых лет от нас.

Получен снимок самой массивной звезды во Вселенной

Сотрудники Обсерватории Джемини опубликовали наиболее детальное изображение голубого гипергиганта R136a1. На сегодняшний день он занимает первое место в списке самых массивных звезд во Вселенной.

Гигантский звездный роддом

Звезда R136a1 находится в Туманности Тарантул. Это регион активного звездообразования, расположенный в Большом Магеллановом Облаке — галактике-спутнике нашего Млечного Пути. Туманность Тарантул представляет собой гигантское облако ионизированного водорода, чья протяженность превышает тысячу световых лет. Оно является домом для одних из наиболее ярких и массивных светил, известных науке. В 1987 году на окраине Туманности вспыхнула сверхновая SN 1987A. Она стала первой сверхновой, наблюдавшейся на земном небе невооруженным глазом за последние 300 с лишним лет.

Туманность Тарантул. Источник: ESO

R136a1 можно по праву назвать жемчужиной Туманности Тарантул. Она была открыта в 2010 году. Уже первые измерения показали, что звезда обладает рекордной светимостью, которая в миллионы раз превышает солнечную. Что касается массы, то астрономы оценили ее в 250 — 320 масс нашего Солнца.

В то же время изучение гигантского светила было сопряжено с рядом трудностей. Оно находится в центре звездного скопления. Излучение его соседей накладывается на испускаемый R136a1 свет, существенно затрудняя оценки блеска звезды. Ситуацию дополнительно усложняют окружающие их газопылевые облака. За последние годы множество телескопов (включая знаменитый Hubble) провели ряд наблюдений R136a1, но ни одному из них получить достаточно четкие изображения, позволяющие рассмотреть всех ее соседей, не удалось.

Фотография самой массивной звезды во Вселенной

В попытке уточнить характеристики R136a1, астрономы решили воспользоваться приемником Zorro, смонтированном на 8,1-метровом телескопе Gemini South в Чили. В ходе серии наблюдений ему удалось получить наиболее четкие в истории изображения R136a1 и окружающих ее звезд.

Самая массивная звезда во Вселенной R136a1 (аннотированная версия). Источник: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

Снимки Gemini South позволили астрономам точнее определить яркость голубого гипергиганта, что в свою очередь дало возможность провести переоценку его массы. Она оказалась меньше, чем считалось ранее. По уточненным оценкам, масса R136a1 лежит в диапазоне от 170 до 230 солнечных. Но даже с учетом этого обстоятельства она по-прежнему остается самой массивной известной нам звездой во Вселенной.

Сравнение снимков R136a1, сделанных телескопами Gemini South (слева) и Hubble (справа). Источник: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

По словам исследователей, результаты наблюдения R136a1 говорят о том, что верхний предел звездных масс может быть меньше, чем считалось ранее. Этот результат также имеет значение для определения происхождения некоторых тяжелых элементов во Вселенной, которые, как считается, образуются во время коллапса светил, чья масса в 150 раз превышает солнечную (т. н. парно-нестабильно сверхновые). Если R136a1 менее массивна, чем предполагалось, то такие события могут быть куда более редкими.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Звезда Туманность

Какая самая старая звезда во Вселенной? А младший?

Самая старая известная звезда, официально именуемая HD 140283, но прозванная Мафусаилом, находится на расстоянии 190,1 световых лет от нас. Телескоп Шмидта Англо-Австралийской обсерватории (AAO) Великобритании сфотографировал звезду в синем свете для Оцифрованного обзора неба. (Изображение предоставлено: Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech и UKSTU/AAO)

Среди бесчисленных звезд, сияющих в бескрайнем космосе, некоторые настолько стары, что пережили рассвет Вселенной, а другие настолько молоды, что даже самые мощные телескопы на Земле не смогли их наблюдать. Но можно ли узнать, какая звезда самая молодая, а какая самая старая?

Самую молодую звезду в нашей Вселенной определить трудно, потому что звезды рождаются постоянно, но среди известных нам есть несколько кандидатов. Напротив, ученые знали о самой старой из зарегистрированных звезд, получившей соответствующее прозвище Мафусаил, на протяжении десятилетий.

Звезды рождаются глубоко внутри огромных облаков пыли и газа, известных как туманности. Согласно НАСА , некоторые сгустки газа в туманности отягощены таким большим количеством материала, что их собственная гравитация заставляет их коллапсировать (поскольку большая масса означает большую гравитацию), а сильное гравитационное притяжение в туманности центр схлопывающегося облака заставляет газ — в основном водород — аккрецировать в то, что становится протозвездой. Эти звездные зародыши начинают превращать ядра водорода в гелий и при этом излучают излучение. Звезду нельзя назвать звездой, пока она не излучает энергию, поэтому она становится такой невероятно яркой. Некоторые тусклые звезды только-только начинают сиять.

Новые звезды образуются постоянно, но в 2022 году астроном Руобинг Донг и его коллеги сделали снимки зародышей молодых звезд в созвездии Z Большого Пса в двойной звездной системе. Возмущения от космического пришельца были зафиксированы телескопом Субару, Очень большой решеткой Карла Г. Янски и Большой миллиметровой/субмиллиметровой решеткой Атакама. (Изображение предоставлено: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), С. Дагнелло (NRAO/AUI/NSF), NAOJ)

Астроном Руобинг Донг (открывается в новой вкладке), доцент кафедры физики и астрономии Университета из Виктории в Канаде наблюдал за этими зарождающимися звездами. В 2022 году он провел исследование в журнале Nature Astronomy о бинарной протозвездной системе, возраст которой, как считается, составляет всего около миллиона лет. Донг и его коллеги смогли определить приблизительный возраст некоторых из этих звездных эмбрионов. Они часто закатывают истерики, иначе называемые вспышками аккреции.

«Когда звезды подвергаются вспышкам аккреции, они становятся горячее и намного ярче», — сказал Донг Live Science в электронном письме. «Материал вокруг них нагревается. Лед в протопланетном диске может испариться, и из-за нагревания материала в диске могут начаться некоторые химические реакции».

Поскольку молодые звезды все еще аккрецируют материал, в результате они испускают огромные струи газа или газообразные потоки с обоих концов. Это означает, что они все еще накапливают массу. Поскольку оттоки исчезают по мере взросления, количество высвобождаемого газа помогает астрономам оценить возраст звезды. Больше газа означает более молодую звезду.

СВЯЗАННЫЕ ЗАГАДКИ

Между тем оценки возраста HD 140283, звезды, известной как Мафусаил, вызвали споры. По ранним оценкам, сделанным в 2000 году, ему 16 миллиардов лет, согласно NASA . Это сделало бы ее старше Вселенной, которой около 13,8 миллиардов лет. Астрономы сразу же предположили, что в расчете возраста этой звезды была ошибка. Если нет, то это повышает вероятность того, что Вселенная возникла на эоны раньше, чем считалось ранее.

Чтобы докопаться до сути вопроса, астрономы использовали космический телескоп Хаббла для повторного определения возраста Мафусаила в 2013 году и пришли к оценке в 14,5 миллиардов лет на основе его яркости и расстояния от Земли, что составляет около 190 световых лет. Это сделало бы его лишь немного старше космоса, хотя в оценке возраста есть погрешности.

Связанный: Какая самая большая известная звезда во Вселенной? (А что насчет самого маленького?)

«Мы измерили расстояние, чтобы определить абсолютную светимость и, следовательно, возраст, с помощью теоретических исследований звездной эволюции», — сказал Говард Бонд , почетный астроном космического телескопа. Научный институт, операционный центр космического телескопа Хаббл в Мэриленде, который помог встретиться с Мафусаилом. «Мы нашли возраст, который был совместим — в пределах погрешностей измерения и теории — с возрастом Вселенной».

Мафусаил — субгигантская звезда (открывается в новой вкладке), которая ярче большинства звезд, но все же не такая яркая, как гигантские звезды, которые настолько огромны, что их размер кажется ненормальным для их температуры и массы, — сказал Бонд в интервью Live Science. в электронном письме. Субгиганты также краснее гигантов. Звезды высвобождают энергию, сжигая водород в своих ядрах и превращая его в гелий посредством ядерного синтеза . Массивные звезды достигают фазы субгигантов, когда начинают истощать запасы водорода. На этом этапе жизни звезды ее яркость или светимость становится отличным способом оценить ее возраст. Более слабые субгиганты старше.

Мафусаил имеет красноватый оттенок и медленно тускнеет на протяжении миллиардов лет, хотя его относительно близость к Земле означает, что он не кажется нам слишком тусклым, и его можно увидеть в правильный бинокль. Солнце почти не жило по сравнению с ним. Нашей звезде чуть менее 5 миллиардов лет, и ожидается, что она проживет еще около 5 миллиардов лет, когда она остынет и расширится настолько далеко в Солнечной системе, что поглотит вращающиеся вокруг нее планеты, включая Землю.

Элизабет Рейн — автор статей для Live Science. Ее работы появились в SYFY WIRE, Forbidden Futures, Grunge и Den of Geek. Она имеет степень бакалавра искусств в области английской литературы Университета Фэрфилда в Коннектикуте и степень магистра письма на английском языке в Университете Фордхэма, и больше всего любит писать о космосе, а также о биологии, химии, физике, археологии и палеонтологии.

Во Вселенной заканчиваются звезды?

Когда вы лежите и смотрите на ночное небо, будь то в центре города или в сельской местности, первое, что бросается в глаза, это огромное количество звезд. Те, что видны невооруженным глазом, принадлежат нашей галактике Млечный Путь.

Считается, что наша галактика почти такая же древняя, как и Вселенная, но, в отличие от многих близлежащих вселенных, она также изобилует недавно образовавшимися звездами. Здесь находятся такие регионы, как туманность Киля, в которой находятся звезды, масса которых в сотни раз превышает массу Солнца, и туманность Ориона, в которой за последние десять миллионов лет образовались десятки тысяч звезд.

Учитывая, что количество галактик с активным звездообразованием примерно в шесть раз меньше, чем галактик с небольшим звездообразованием в соседней Вселенной, такой высокий уровень активности в Млечном Пути встречается редко. Это часть более широкой картины, в которой астрономы обнаруживают, что скорость образования звезд падает, и они хотят знать, почему.

Как образуются звезды?

В основном мы понимаем жизненный цикл звезды, наблюдая за теми, кто рождается и умирает в пределах Млечного Пути.

Звезды рождаются в холодных облаках газа и пыли, называемых туманностями, встречающихся в большинстве галактик. Низкие температуры туманностей (около 10 К или -263°C) необходимы для того, чтобы газообразный водород сгустился до достаточно высокой плотности, чтобы начался процесс звездообразования. Гравитация комка притягивает больше газа, и по мере того, как этот материал движется внутрь, он получает энергию от движения. Когда газ сталкивается с комком, вся энергия движения превращается в тепло. Этот процесс продолжается до тех пор, пока его температура не достигнет тысячи кельвинов и не сможет воспламениться в звезду.

На протяжении всей «главной последовательности», самого продолжительного стабильного периода жизни звезды, звезда производит излучение и тепло, сливая две молекулы водорода в гелий. Высвобождение этого излучения поддерживает внешнее давление, которое противодействует гравитационной силе массы звезды и производит большую часть света галактики.

Более массивные звезды быстрее израсходуют свое топливо, чтобы противостоять большей гравитационной силе, но они также сияют ярче, излучая высокоэнергетический ультрафиолетовый свет. Звезды с меньшей массой имеют гораздо более длительный срок жизни, они намного тусклее и излучают низкоэнергетический инфракрасный свет. В большинстве галактик будет находиться диапазон звездных масс от 0,1 до 10 масс нашего Солнца.

Когда водород будет израсходован, звезда вступит в завершающую стадию своей жизни и превратится в выродившуюся звезду. Для звезд с такой же или меньшей массой, как у Солнца, оно больше не сможет производить излучение, поэтому сила гравитации будет преобладать, и вещество звезды превратится в белого карлика.

Аналогичный коллапс происходит в звездах крупнее Солнца, но при более высоких температурах сгорает значительно больше материала. Таким образом, этот коллапс создает ядро, способное синтезировать более тяжелые элементы, начиная с превращения гелия в углерод. Если звезда достаточно массивна, этот процесс может продолжаться, создавая дополнительные слои, в которых сплавляются такие тяжелые элементы, как железо. Как только топливо во всех слоях израсходовано, внешние слои разрушаются так быстро, что отскакивают от ядра со скоростью, близкой к скорости света. Этот быстрый выброс известен как сверхновая. Выброшенный материал выбрасывается в окружающий газ и пыль, помогая зародить новое поколение звезд и оставляя после себя нейтронную звезду или черную дыру.

Как изменилось звездообразование?

Скорость образования звезд не изменилась. Сейчас Вселенная производит в девять раз меньше звезд, чем на пике своего развития около 10 миллиардов лет назад. Наше понимание того, как активность звездообразования менялась с течением времени, было сформулировано в знаменательной статье, опубликованной почти десять лет назад.

Пьеро Мадау и Марк Дикинсон собрали данные десятков исследований, включающих сотни тысяч галактик, измеренные как в инфракрасном, так и в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Он охватывал галактики, которые соседствуют с нашими, вплоть до тех, которые наблюдались в ранней Вселенной около 13 миллиардов лет назад.

Авторы разделили эту выборку галактик на группы в зависимости от их расстояния. С помощью этой информации они могли наблюдать, как распределение яркости галактик менялось на протяжении жизни Вселенной. А поскольку звезды составляют основную часть света галактики в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, они могут напрямую преобразовать яркость в скорость образования, используя известные уравнения.

Эти результаты укрепили идею о том, что активность звездообразования в ранней Вселенной была очень слабой. Затем, когда газ стал более концентрированным в галактиках, он вызвал быстрое увеличение звездообразования, пока примерно 10-11 миллиардов лет назад не достиг своего пика.

С тех пор звездообразование резко сократилось. В локальной вселенной оно упало примерно в девять раз ниже пикового значения. В результате считалось, что около половины наблюдаемых сегодня звезд образовались в первые пять миллиардов лет после Большого взрыва, но только четверть — в последующие пять миллиардов лет. последние шесть миллиардов лет.

Чем это вызвано?

В целом астрономы считают, что изменение скорости звездообразования связано с наличием во Вселенной холодного газа. Когда галактики начинают формироваться, этот газ концентрируется внутри галактик и позволяет активности звездообразования достигать пика. Но тогда газ начинает быстро расходоваться. По мере того, как звезды начинают умирать, холодный газ, необходимый для будущего звездообразования, рассеивается сверхновыми, и его химический состав меняется, поэтому мы начинаем наблюдать упадок.

Но понять, как именно этот газ становится непригодным для использования, сложно, поскольку галактики представляют собой сложные сети, подверженные многочисленным внутренним и внешним силам. Например, когда сверхновая выбрасывает материал, ударные волны могут создать достаточную турбулентность для того, чтобы газ сгустился и спровоцировал звездообразование следующего поколения, но если он будет слишком энергичным, он может выдуть тот же самый газ из галактики.

Это всего лишь один аспект гораздо большей проблемы: что произойдет, если одновременно или в разное время взорвется более одной сверхновой? А как насчет других объектов, таких как черные дыры, которые могут вызывать ударные волны? Как эти процессы влияют на температуру газа? Список бесконечен.

Один из способов ответить на эти вопросы — использовать моделирование. Например, симуляция EAGLE воссоздает физику образования и эволюции галактик в пространстве, содержащем 10 000 галактик размером с Млечный Путь. Она начинается в ранней Вселенной, когда все еще очень однородно. Затем позволяют формироваться звездам, галактикам и другим структурам, которые определяются ключевыми космологическими параметрами: плотностью как темной материи, так и обычной материи, а также скоростью, с которой Вселенная расширяется.

Моделирование — эффективный инструмент для проверки различных моделей звездообразования и их взаимодействия с другими галактическими процессами. Астрономы могут использовать их, чтобы поиграть с настройками гипотетической вселенной, чтобы проверить такие свойства, как сила сверхновой, и посмотреть, объясняет ли это наши текущие наблюдения.

Однако вычислительные ограничения означают, что может быть трудно точно смоделировать эти взаимодействия для целых галактик. Приходится делать некоторые предположения, которые не всегда точны.

Наши предположения должны постоянно обновляться за счет новых данных с телескопов, таких как недавно запущенный космический телескоп Джеймса Уэбба, который уделяет особое внимание пониманию физики звездообразования и дает новые идеи, которые помогут улучшить наши симуляции.

Астрономы считают маловероятным, что наше понимание общего угасания изменится, но, эффективно используя эти симуляции и наблюдения, мы можем раскрыть больше деталей о том, почему именно замедляется звездообразование.

Что будет в будущем?

Некоторые ученые пытаются понять, как могла бы выглядеть Вселенная, если тенденция к снижению звездообразования продолжится. Они считают, что по мере того, как «Звездная эра» — текущий период звездообразования — закончится, топливо для звездообразования фактически исчезнет.

Когда остальные звезды начнут умирать, во Вселенной будут доминировать черные дыры и другие выродившиеся звезды. Вселенная станет еще более холодным и пустым местом: ночное небо значительно потускнеет, солнечные системы больше не смогут принимать жизнь, поскольку их центральные звезды станут значительно холоднее, а черные дыры начнут пожирать все, что осталось.

Эта будущая «эра вырождения» — мрачная и увлекательная тема для размышлений. К счастью, это произойдет не скоро. В настоящее время Вселенной около 13,7 миллиардов лет, но считается, что эпоха вырождения не начнется, пока где-то между 1 квинтиллионом (10 15 , или 1, за которой следуют 15 нулей) и 1 дуодециллионом (10 39 , или 1, за которой следует 39 нулей) лет после Большого взрыва. Однако это спекулятивный результат продолжающегося снижения активности звездообразования, и есть много других причудливых возможностей для окончательной судьбы Вселенной.

Другая возможная конечная точка вращается вокруг нашего непонимания темной энергии, силы, которая заставляет Вселенную расширяться с постоянно увеличивающейся скоростью. Если эта тенденция сохранится и Вселенная будет расширяться все быстрее и быстрее, то темная энергия может стать настолько сильной, что разорвет на части галактики, звезды и даже материю, пока ничего не останется — сценарий, известный как «Большой разрыв».

Но если расширение замедлится или прекратится, гравитация может начать доминировать. Все начнет притягиваться друг к другу, пока вся Вселенная в конце концов не рухнет в результате «Большого сжатия». Один из вариантов этого сценария даже предполагает, что коллапс может спровоцировать еще один Большой взрыв и начать новую Вселенную!

Если оставить в стороне эти спекулятивные сценарии, то еще многое предстоит узнать о том, почему именно замедляется звездообразование и что это значит для Вселенной в целом.