Черные дыры — дамы загадочные. Их не видно, они не отражают и не излучают свет, а их гравитация такая сильная, что луч света, попавший в ее сети, уже не может вырваться. Вокруг них вращаются раскаленные диски из материи, время течет совсем иначе, а пространство искривляется.

Разбираемся, как они устроены изнутри, что такое горизонт событий и почему черную дыру нельзя назвать бездумным «космическим пылесосом».

Created by techinsider.ru using the Chat GPT web app

На расстоянии примерно 190 световых лет от Земли расположена звезда HD 140283, которая получила неофициальное прозвище — Мафусаил — в честь библейского патриарха, прожившего дольше всех. Этот выбор имени не случаен: первоначальные астрономические расчёты указывали на возраст этой звезды в около 14,5 миллиарда лет. Однако возникает парадокс: согласно современным оценкам, возраст Вселенной составляет примерно 13,8 миллиарда лет, что делает звезду старше самой Вселенной.

Давайте будем честны: современная космология и биология — это очень дорогие способы сказать «мы понятия не имеем, что произошло и происходит, но у нас есть расчёты, которые мы постоянно меняем и дополняем».

Мы достигли того уровня интеллектуального развития, когда можем измерить температуру реликтового излучения, но всё ещё пасуем перед вопросом, почему Вселенная вообще решила проснуться в тот злополучный четверг 13,8 миллиарда лет назад.

Ночное небо полно ярких звезд и далеких галактик. Кажется, что именно они определяют устройство нашего мира. Но современные астрономы утверждают, что всего лишь небольшая доля видимой нами Вселенной действительно объясняет поведение космических тел. Что же скрывают таинственные глубины пространства?

Космическая хроника — это увлекательное путешествие сквозь пространство и время через астрономические снимки. В этой рубрике вас ждут обзоры как легендарных фотографий эпохи первых космических миссий, так и новейших изображений от современных космических телескопов и наземных обсерваторий.

Скрытная вспышка сверхновой

Кассиопея А — остаток сверхновой на расстоянии около 11 000 световых лет от нас.

Какую площадь небосвода занимает самое крупное созвездие и какая экзопланета считается ровесницей Вселенной.

Современные телескопы открывают объекты, существовавшие в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва, и планеты-долгожители, почти ровесницы Вселенной. Эти открытия не только захватывают воображение, но и заставляют ученых пересматривать фундаментальные представления о космической эволюции.

Самое большое созвездие

Одним из величайших вопросов науки остается происхождение нашей Вселенной. Теория Большого взрыва сегодня считается основной моделью, объясняющей ее рождение и развитие. Подтверждением служит космическое микроволновое излучение, открытое Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном в 1964 году.

Этот “эхо взрыва” стало веским доказательством того, что когда-то вся материя и энергия были сосредоточены в сверхплотной точке. Но хотя Большой взрыв остается ведущей теорией, у нее есть и альтернативные конкуренты, предлагающие иной взгляд на происхождение мира.

В настоящее время существуют различные теории возникновения Вселенной

Древние греки верили, что видимый нами космос является лишь фрагментом чего-то гораздо более великого.

Скорость света © в вакууме составляет около 300 000 километров в секунду. Она считается непреодолимым пределом в нашей Вселенной. Ни один объект, обладающий массой, не может его превзойти, согласно специальной теории относительности Эйнштейна. Однако астрономические наблюдения постоянно подкидывают парадоксы — ученые обнаруживают явления, которые кажутся быстрее света.

Речь не идет о нарушении физических законов, все куда интереснее. Такие «сверхсветовые» скорости возникают не из-за разгона объектов выше скорости света, а из-за особенностей их движения, а также из-за восприятия этого движения в масштабах Вселенной. Ниже расскажем о пяти феноменах, которые, как кажется, бросают вызов фундаментальным ограничениям.

Некоторые объекты создают впечатление, что их скорость выше скорости света

Каждую секунду во Вселенной происходят события, которые бросают вызов нашему пониманию реальности и заставляют задуматься — а не являемся ли мы персонажами чьей-то грандиозной компьютерной симуляции? Современная физика раскрывает всё больше странностей и парадоксов, которые удивительным образом напоминают программные ошибки или особенности работы компьютерных систем.

Представьте, что у Вселенной есть огромная, невероятно подробная инструкция. Мы, человечество, листаем ее уже не первое столетие, пытаясь разобраться, как тут все устроено. Но что, если несколько ключевых страниц просто вырваны? Или, может, мы неверно истолковали то, что написано мелким шрифтом? Примерно такие мысли могут возникнуть, если послушать Чарльза Стейнхардта, доцента астрономии из Университета Миссури. Он предполагает, что наше понимание одного из фундаментальных процессов — жизни галактик — нуждается в серьезной доработке.

Скачать

То, что учёные увидели в самых дальних уголках космоса, настолько противоречит их представлениям, что пришлось вспоминать старые, давно отвергнутые версии.

По новой космологической модели, нашей Вселенной 26,7 млрд.лет.

Вот, к примеру, эти, казалось бы, не очень отчётливые красные точки недавно полностью сбили учёных с астрофизического толку и поставили в космологический тупик. Точки эти сфотографировал Webb, и они представляют собой не что иное, как галактики.

Но не просто галактики, а галактики из списка самых далёких, какие астрономам только доводилось видеть за всю историю наблюдений.

Представьте себе: вы смотрите в ночное небо, усыпанное мириадами звезд, и вдруг осознаете, что каждая светящаяся точка — не просто звезда, а целая галактика, подобная нашей. Это ошеломляющее открытие сделал Эдвин Хаббл всего столетие назад. А что, если я скажу вам, что мы стоим на пороге еще более грандиозного прорыва — обнаружения других вселенных? Звучит как фантастика? Вовсе нет.

Понятие «Вселенная» для большинства из нас — это всё. Всё, что было, есть и будет. Но современная космология заставляет нас усомниться в этой, казалось бы, незыблемой истине. Идея мультивселенной — множества параллельных миров — перестает быть уделом писателей-фантастов и все настойчивее стучится в двери науки.

Ром в галактике, бриллианты в космосе и снег из металла. Больная фантазия голливудского продюсера? Нет — это наш с вами космос. Здесь есть даже планеты, на которых человек может летать, как птица, просто размахивая искусственными крыльями. Давайте посмотрим, почему Вселенная круче, чем вы думали!

Вселенная расширяется уже около 13,8 миллиардов лет после большого взрыва, а её объём представить невозможно. Она представляет собой огромный шар диаметром около 93 миллиардов световых лет с центром в Солнечной системе (от места наблюдателя).
 

Космос — это не только бескрайние просторы и звезды, но и огромное количество невероятных явлений, о которых многие даже не подозревают. В этой статье мы собрали 10 самых удивительных фактов о космосе, которые точно поразят ваше воображение. Эти факты открывают невероятные аспекты вселенной, о которых мало кто задумывался. Вы готовы узнать больше? Читайте дальше!

Космос не является полностью пустым

Кажется, что космос — это просто пустота между звездами, но на самом деле пространство между ними заполнено газом и пылью, хотя и в очень малых количествах.

В одном кубическом сантиметре космоса может быть всего несколько атомов. Однако именно эти частицы играют ключевую роль в образовании звезд и галактик. Так что космос далеко не пуст, как кажется на первый взгляд.

Стандартная модель возникновения и эволюции нашей Вселенной, к сожалению, имеет множество нестыковок и пробелов. Из-за этого ученым и приходится прибегать к «костылям» — инфляционному расширению, энергетическим струнам, темной материи и энергии и т.д. 

Все эти элементы усложняют стандартную модель, но при этом позволяют ей быть не особенно противоречивой. Но, как показывает практика, природа обычно между простым и сложным выбирает простое.

В последнее время ученые сделали массу невероятных открытий и разгадали множество тайн, заставлявших человечество ломать голову в течение тысячелетий. Тем не менее наука все еще имеет много вопросов, на которые пока нет ответов.

Например, в последнее время ученые активно спорят о том, что такое темная материя, из которой, предположительно, состоит большая часть Вселенной. Мы подготовили пять наиболее монументальных и интересных научных вопроса, на которые нет ответа, и в ближайшее время они вряд ли появятся.

Существует ряд научных вопросов, на которые ученые не имеют ответа.

В космосе, как известно, каждый объект находится в движении — планеты вращаются вокруг звезд, а звездные системы в свою очередь вращаются вокруг галактики. Галактики тоже все время движутся. Причины этому существуют разные. Например, ученые пришли к выводу, что 13,8-17 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв, который привел к сверхбыстрому расширению Вселенной из бесконечно плотной единой точки.

Это привело к возникновению всего, что мы наблюдаем сегодня, причем расширение все еще продолжается. Однако Большим Взрывом невозможно объяснить все виды движений, которые нам известны.

Во вселенной все находится в движении, от атомов до галактик.

Много лет назад люди были уверены, что Земля плоская и вокруг нее кружатся звезды, Солнце и другие космические объекты. Первым человеком, который теоретически доказал, что наша планета круглая, стал итальянский физик Галилео Галилей. Потом, в 1500-е годы, испанский мореплаватель Фернан Магеллан совершил самое первое кругосветное путешествие в истории и доказал это на практике.

Потом стало ясно, что Земля не может являться центром Вселенной, так же как и Солнце и даже галактика Млечный путь. Если космос расширяется, должно же быть место, откуда это расширение берет начало? На самом деле, центр Вселенной находится гораздо ближе к вам, чем кажется. Прозвучит слишком странно, неожиданно и даже в некоторой степени приятно, но центр Вселенной — это и есть вы.

Центр Вселенной — это каждый живущий на Земле человек

Какой самый далёкий объект в нашей Вселенной можно увидеть через любительский телескоп? Не через огромный телескоп в обсерватории, а через обыкновенный – тот, который можно купить в магазине?

Межзвёздное пространство совершенно не так пусто, как может показаться на первый взгляд. Что там можно встретить? Блуждающие планеты-сироты, выброшенные из родительских планетарных систем после гибели их звёзд, или вытесненные своими соседями силами гравитации. Осколки, оставшиеся после формирования планетарных систем. Молекулярные облака газа и пыли. Иногда эти «бродяги» могут наведываться и в нашу Солнечную систему. Так, например, объект долгих и фанатичных исканий — Планета Х может быть планетой-сиротой, нашедшей себе скромный приют на задворках в Поясе Койпера. Но самый, пожалуй, таинственный гость — этоОумуамуа, странный астероид, наделавший много шумных историй, а всё по тому, что он имеет вытянутую и причудливую форму, напоминающую корабль пришельцев.

Вселенная — безумное место. Вы наверняка не встречали более безумного места. Здесь есть и взрывающиеся звезды, и бессмертные медузы, и все это существует уже около 14 миллиардов лет. Перед вами — 14 невероятных фактов о Вселенной, в которой мы живем.

Обычная материя почти полностью (на 99,9999999%) — это пустое пространство. Если убрать все пустое пространство из наших атомов, все человечество (более 7 миллиардов человек) поместилось бы в объем одного кубика сахара.

Огромные размеры и сложность Вселенной на протяжении веков завораживали и ставили под сомнение любознательные умы. Среди самых фундаментальных вопросов, которые волнуют астрономов и космологов: существует ли центр Вселенной?

И если да, то где он находится?

Кое-что о каннибализме

«Каниба» – так называли жители Багамских островов своих беспокойных соседей, обитателей острова Гаити.

Взгляните на карту: от Гаити до Багам рукой подать!

Долгое время существование у нашей планеты магнитного поля казалось чем-то совершенно естественным: у Земли есть магнитное поле, значит, и у других планет оно есть! Но во второй половине XX века учёные начали понимать: всё не так просто...

Уже первые полёты спутников показали, что уровень радиации в космосе просто «зашкаливает». Обычное оконное стекло, отправленное в космос, через пару-тройку месяцев становится жёлтым, потом коричневым и растрескивается:

Вселенная родилась в результате Большого взрыва. Но что было до него?

Ведущая космологическая модель гласит, что Вселенная родилась около 13,7 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. Вот только каким он был на самом деле? Невероятно огромным или крошечным? Оглушительно громким или окутанным тишиной? И главное – где именно он произошел, если вокруг вообще ничего не было?

Странно – как можно открыть вселенную? Она же есть и всегда была! Но всегда ли мы знали об этом? Возможно, вы удивитесь, но нет! О вселенной люди узнали совсем недавно...

Французский астроном Шарль Мессье был неутомимым охотником за кометами. Кометы были его главной страстью. Но – вот незадача! – в объектив его телескопа то и дело попадали какие-то странные «туманные» объекты… Это были не кометы – кометы движутся, а эти объекты были неподвижными. Шарль Мессье даже составил специальный каталог, в который собирал такие вот неподвижные «туманности», мешающие заниматься поиском комет. Но что это были за туманности? Какова их природа?

Ученые создали самую обширную карту Вселенной, на которой отмечены миллион квазаров — яркие ядра далеких галактик, питаемые сверхмассивными черными дырами. Эта карта, названная Quaia, покрывает весь небосвод и демонстрирует объекты, свет от которых шел к нам более полутора миллиардов лет. Такое исследование поможет астрономам лучше понять структуру Вселенной и ее эволюцию.

Устройство Вселенной, ее происхождение и эволюция являются главными загадками космологии. Согласно Стандартной модели, описывающей формирование и эволюции Вселенной, после Большого взрыва космос представлял собой бурлящий плазменный бульон, который начал быстро расширяться благодаря невидимой силе – темной энергии. По мере расширения Вселенной, обычная материя, взаимодействующая со светом, сгущалась вокруг скоплений невидимой темной материи, образуя первые галактики, соединенные вместе обширной космической паутиной.

По этой причине считается, что что обычная материя, темная материя и темная энергия составляют около 5%, 25% и 70% Вселенной соответственно. Однако результаты исследования, опубликованного в журнале Physical Review D, предполагают, что стандартная космологическая модель неверна, а космос менее уплотнен, чем полагали ученые.

Распределение материи во Вселенной ставит под сомнение ведущую космологическую модель

Рождение и эволюция Вселенной – извечные загадки космологии. Согласно общепринятой теории, своим существованием мы обязаны Большому взрыву, который произошел примерно 13,7 млрд лет назад. С тех пор Вселенная расширяется со все возрастающей скоростью, а причины, по которым это происходит, неизвестны. Массу вопросов у ученых также вызывает таинственная темная материя, которая «удерживает» космические объекты вместе, как будто склеивая их и не поддается непосредственному наблюдению.

Так как темная материя является, по сути, основой, на которой «держатся» звезды и галактики, ученые считают что она может предоставить детальное понимание того, как возникла Вселенная. По этой причине недавно исследователи выдвинули новую, крайне спорную гипотезу, согласно которой в начале времен существовал не один, а два Больших взрыва.

Темная теория Большого взрыва: ученые подозревают, что Вселенную породило два Больших взрыва, а не один

Согласно новой гипотезе, меняющей общепринятое представление о происхождении Вселенной, существует так называемый «Темный Большой взрыв».

Благодаря постоянному развитию технологий астрономы находят все больше и больше разнообразных объектов во Вселенной. Звание «крупнейшего объекта во Вселенной» переходит от одной структуры к другой практически каждый год. Приведем примеры самых больших объектов, которые были обнаружены на данный момент.

На ночном небе не останется звезд

Через 150 миллиардов лет ночное небо на Земле будет выглядеть совсем иначе. Пока Вселенная стремится к своей тепловой смерти, пространство расширяется быстрее скорости света. Мы знаем, что скорость света является жестким ограничителем скорости всех объектов во Вселенной. Но это применяется только к объектам, которые находятся в пространстве, а не самой ткани пространства-времени. Это трудно понять на лету, но ткань пространства-времени уже расширяется быстрее скорости света. И в будущем это повлечет за собой странные последствия.

Вселенная полна загадок, а пока человечество только приоткрывает двери, пытаясь разобраться в сложных механизмах формирования звёзд и галактик. Нет никаких сомнений, что на этом пути нас ожидает масса сюрпризов, ну а недавно исследователи обнаружили любопытную галактику, которая представляет собой уменьшенную копию Млечного пути. По словам учёных, когда Вселенная только формировалась, в ней уже была галактика ceers-2112. Похоже, она появилась спустя 2 миллиарда лет после так называемого Большого взрыва, а исследователи констатируют, что ничего подобного в это время и в этом месте не могло появиться. На тот момент наша Вселенная была слишком молода, поэтому ни одна галактика просто не смогла бы развиться до таких сложных форм, а значит научному сообществу предстоит решить ещё одну задачу, противоречащую законам физики, астрономии и общей логики понимания формирования космических тел.  

Несмотря на внушительное количество накопленных данных, наши знания о Вселенной крайне малы. Мы не знаем как она появилась, почему расширяется с ускорением и почему устроена таким странным образом. Чтобы немного приблизиться к тайнам, что скрывает в себе этот космический океан, ученые создают компьютерные модели Вселенной.

Одна из них, под названием FLAMINGO simulations (моделирование FLAMINGO), создана международной командой ученых с помощью суперкомпьютера. Новое моделирование предназначено для расчета эволюции всех известных компонентов Вселенной и позволяет детально рассмотреть космическую эволюцию с момента Большого взрыва. Новый проект, как отмечают его авторы, поможет разрешить одни из самых сложных загадок современной космологии.

Астрономы провели крупнейшее на сегодняшний день космологическое компьютерное моделирование

Вселенная безгранична, и по мере развития технологий наши знания о ней расширяются. И всё же мы знаем пока лишь крошечную долю того, что ещё предстоит узнать и открыть. Как писал Дуглас Адамс в «Автостопом по Галактике»: «Космос велик. Он просто огромен. Вы даже не поверите, насколько он умопомрачительно громаден. Вам может казаться, что от вашего дома до аптеки далеко, но это просто ерунда в сравнении с космосом».

Наша, казалось бы, такая знакомая Вселенная сквозь пронизана огромной невидимой паутиной, которую невозможно засечь, увидеть или потрогать. Несмотря на то, что мироздание представляет собой хорошо упорядоченную структуру, подчиняющуюся основным физическим законам, в ней есть место и для таинственной темной материи, которая оказывает гравитационное притяжение, но не испускает света. Так что же такое космическая сеть и как она может быть связана с темной материей?

Наше мироздание сплошь заполнено таинственной и еще неизученной субстанцией — темной материей

Когда мы смотрим на небо, видим миллиарды звезд, Млечный путь и другие галактики. Но что находится за пределами нашего зрения или той области, которую можно увидеть в телескопы? Точно ответить на этот вопрос невозможно, но мы можем делать различные предположения на основе тех данных которые уже известны. Некоторые версии на первый взгляд кажутся совсем фантастическими, однако при детальном их рассмотрении оказывается, что они вполне имеют право на существование.

К примеру, есть теория, согласно которой Земля и все, что мы видим вокруг, находится внутри черной дыры. Как известно, эти объекты обладают настолько мощным гравитационным полем, что не только поглощают другие объекты, находящиеся поблизости, но и искажают время и пространство. Оказавшись внутри черной дыры, ни один объект не может ее покинуть, в том числе и свет. Но это не значит, что в ней не может существовать целая вселенная.

Земля и вся наша вселенная, возможно, находятся внутри черной дыры

В будущем Вселенная скорее всего будет гораздо больше наполнена жизнью, чем сейчас.

И дело не только в том, что разумные цивилизации, включая человечество, смогут освоить другие планеты. Дело в эволюции материи.

Сколько мы ни слушаем космос и ни пересматриваем «Секретные материалы», посольства других разумных цивилизаций на Земле еще не открылись. Но отчаиваться рано.

На вопрос, какая вероятность встретить инопланетян прямо сегодня, есть два ответа. Первый будет начинаться с нуля и содержать неограниченное количество нулей после запятой. Второй вариант проще: 50/50 — либо встретишь, либо нет. Но вот пять важных факторов, из-за которых мы прямо сегодня, выйдя из подъезда, можем стать свидетелями инопланетного вторжения или мирного контакта.

Недавно компания Tencent выпустила научно-фантастический сериал по мотивам романа китайского фантаста Лю Цысиня «Задача трех тел», действие разворачивается в 2006 году, когда нанотехнолог Ван Мяо становится свидетелем странных событий в мировой науке, а его коллеги заканчивают жизнь самоубийством. Отметим, что и роман и телеадаптация относятся к жанру твердой научной фантастики, а Лю Цысиня многие сравнивают с Айзеком Азимовым.

Так, само название произведения отсылает к классической проблеме в области небесной механики, в которой рассматривается движение трех тел, взаимодействующих друг с другом посредством гравитации. Задача, по сути, не имеет решения – предсказать движение трех небесных объектов в долгосрочной перспективе невозможно. И хотя на первый взгляд задача не кажется сложной, она демонстрирует как устройство Вселенной, так и нашу ограниченность ее познания.

Решить задачу трех тел невероятно сложно из-за гравитационного взаимодействия между объектами, которое делает их движение хаотичным и непредсказуемым.

«Память о прошлом Земли» — научно-фантастическая трилогия писателя Лю Цысиня, включающая романы «Задача трёх тел» (2006), «Тёмный лес» (2008), «Вечная жизнь Смерти» (2010)

Так, лёгкими мазками. Несколько основных положений и соображений. Как оно всё устроено ну или как оно всё может быть устроено. Итак — погнали. Есть несколько теорий, которые можно уже обсуждать всерьёз.

Например — теория суперструн, или теория многомерности. Так вот что я вам скажу — на деле всё и проще и сложнее.

Дело в том, что реализация Вселенной имеет много гитик. Ну например — сразу имеется множество пересекающихся реализаций.

Как совмещаются? Да очень просто.

Красота ночного неба давно завораживала человека. Люди любовались блестящими огоньками, не предполагая, что это такое, но космос всегда манил человека. Началом покорения космической эры считается 1957 год, когда был запущен первый спутник Земли. Теперь человек может увидеть далекие планеты, звезды и даже полюбоваться некоторыми из них. Кстати, для этого необязательно лететь в космос. Достаточно телескопа.

Вселенная, как считается сегодня, родилась 13.8 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. Из бесконечно плотной сингулярности она расширилась до нынешнего состояния, сформировав внутри себя несметное количество звезд, планет, астероидов, черных дыр и прочих космических штуковин. К сожалению, живых свидетелей этой эволюции невозможно найти при всем желании, поэтому ученым приходится воссоздавать историю по косвенным признакам и уликам.