Известные планеты нашей галактики


В ясную ночь, когда световые помехи не являются серьезным фактором, небо выглядит захватывающе: просмотру открывается огромное количество звезд. Но, конечно, мы можем видеть всего лишь малую часть от звезд, которые на самом деле существуют в нашей Галактике. Что еще более поразительно, большинство из них имеют собственную систему планет. Возникает вопрос, сколько же всего экзопланет? Только в одной нашей Галактике должны существовать миллиарды внеземных миров!

Итак, давайте предположим, что восемь планет, которые существуют в пределах Солнечной системы, представляют собой среднее значение. Следующим шагом будет умножить это число на количество звезд, которые существуют в пределах Млечного Пути. Фактическое количество звезд в нашей Галактике является предметом некоторого спора. По существу, астрономы вынуждены проводить приблизительные оценки, поскольку мы не можем рассмотреть Млечный Путь извне. А с учетом того, что он находится в форме спирали с перемычкой, галактический диск наиболее трудно изучать из-за интерференции света от его многочисленных звезд. В результате оценка основывается на расчетах массы нашей Галактики, а также массовой доли звезд в ней. Исходя из этих данных, ученые подсчитали, что Млечный Путь содержит от 100 до 400 миллиардов звезд.


Таким образом, галактика Млечный Путь может иметь от 800 миллиардов до 3,2 триллиона планет. Однако для того, чтобы определить, сколько из них пригодны для жизни, мы должны учитывать количество экзопланет, изученных на данный момент.

По состоянию на 13 октября 2016 года астрономы подтвердили наличие 3397 экзопланет из 4696 потенциальных кандидатов, которые были обнаружены в период с 2009 по 2015 год. Некоторые из этих планет наблюдались непосредственно в процессе прямой визуализации. Тем не менее, подавляющее большинство было обнаружено косвенным образом с помощью методов транзита и радиальных скоростей.

В ходе первоначальной 4-летней миссии космический телескоп «Kepler» наблюдал около 150 000 звезд, которые главным образом относились к М-классу, также известному как красные карлики. Когда в ноябре 2013 года «Kepler» вошел в новую фазу миссии K2, он сместил акцент на изучение звезд K- и G-класса, которые почти такие же яркие и горячие, как Солнце.

По данным недавнего исследования, проведенного научно-исследовательским центром Эймса (NASA), «Kepler» обнаружил, что около 24% звезд M-класса могут иметь потенциально пригодные для жизни планеты сравнимые по размеру с Землей (те, которые не более чем в 1,6 раза превышают Землю по радиусу). На основании числа звезд М-класса в нашей Галактике могут существовать около 10 миллиардов потенциально пригодных для жизни, похожих на Землю миров.


Кроме этого, анализ результатов K2 предполагает, что около одной четверти больших звезд могут также иметь аналогичные Земле планеты, вращающиеся в пределах обитаемых зон. Таким образом, можно оценить, что только в Млечном Пути существуют буквально десятки миллиардов потенциально пригодных для развития жизни планет.

В ближайшие годы миссии космических телескопов «James Webb» и «TESS» будут способны обнаруживать меньшие планеты, вращающиеся вокруг тусклых звезд, и, возможно, даже определят, есть ли жизнь на какой-либо из них. После того, как эти новые миссии приступят к работе, мы будем иметь более точные оценки размера и количества планет, существующих в нашей Галактике. А до тех пор их расчетное число обнадеживает: шансы на внеземной интеллект весьма высоки!

Источник: in-space.ru

* * *

Любуясь прекрасными снимками далёких галактик, всё время приходится напоминать себе, как далеко они от нас в пространстве и во времени. То, что мы видим, на самом деле путешествие в далёкое прошлое, так как свету требуется огромное количество времени, чтобы добраться от своего источника до Земли. В данный момент все эти галактики могут выглядеть совсем иначе, а мы сможем заметить изменения, лишь когда пройдут миллионы лет. Но, может, найдётся способ сделать это и раньше. Наука ведь не будет всё это время стоять на месте.

Источник: www.MirF.ru


Пространство и миры, которые нас окружают

Наша галактика, получившая красивое название «Млечный путь», еще несколько веков назад, по мнению многих ученых, была центром мироздания. На деле оказалось, что это только часть Вселенной,и существуют другие галактики различных видов и размеров, большие и маленькие, одни дальше, другие ближе.

В космосе все объекты тесно взаимосвязаны, движутся в определенном порядке и занимают отведенное место. Известные нам планеты, хорошо знакомые звезды, черные дыры и сама наша Солнечная система располагаются в галактике Млечный путь. Название это не случайно. Еще древние астрономы, наблюдавшие ночное небо, сравнили окружающий нас космос с молочной дорожкой, где тысячи звезд похожи на капли молока. Галактика Млечный путь, небесные галактические объекты, находящиеся в нашем поле зрения, составляют ближайший космос. Что может находиться за пределами видимости телескопов, стало известно только в XX веке.

Млечный путь в телескоп


Последующие открытия, которые увеличили наш космос до размеров Метагалактики, натолкнули ученых на теорию о Большом взрыве. Грандиозный катаклизм произошел почти 15 млрд. лет назад и послужил толчком к началу процессов образования Вселенной. Одну стадию вещества сменяла другая. Из плотных облаков водорода и гелия стали формироваться первые зачатки Вселенной — протогалактики, состоящие из звезд. Все это происходило в далеком прошлом. Свет многих небесных светил, который мы можем наблюдать в сильнейшие телескопы, является лишь прощальным приветом. Миллионы звезд, если не миллиарды, усыпавшие наш небосклон, находятся в миллиарде световых лет от Земли, и давно прекратили свое существование.

Карта Вселенной: ближайшие и дальние соседи

Наша Солнечная система, прочие космические тела, наблюдаемые с Земли — это сравнительно молодые структурные образования и наши ближайшие соседи в огромной Вселенной. Долгое время ученые считали, что ближайшей к Млечному Пути являлась карликовая галактика Большое Магелланово облако, расположенная всего в 50 килопарсеках. Только совсем недавно стали известны реальные соседи нашей галактики. В созвездии Стрельца и в созвездии Большого Пса расположились маленькие карликовые галактики, масса которых в 200- 300 раз меньше массы Млечного пути, а расстояние до них составляет чуть более 30-40 тыс. световых лет.


Млечный путь и карликовая галактика

Это одни из самых маленьких вселенских объектов. В таких галактиках количество звезд относительно небольшое (порядка нескольких миллиардов). Как правило, карликовые галактики постепенно сливаются или поглощаются более крупными образованиями. Скорость расширяющейся Вселенной, которая составляет 20-25 км/с, невольно приведет соседствующие галактики к столкновению. Когда это произойдет и чем обернется, мы можем только предполагать. Столкновение галактик происходит все это время, и в силу скоротечности нашего существования, наблюдать за происходящим не представляется возможным.

Андромеда,  в два-три раза превышающая своими размерами нашу галактику, является одной из самых близких к нам галактик. Среди астрономов и астрофизиков она продолжает оставаться одной из самых популярных и располагается всего в 2,52 миллионах световых лет от Земли. Как и наша галактика, Андромеда входит в Местную группу галактик. Размер этого гигантского космического стадиона — три миллиона световых лет в поперечнике, а количество присутствующих в ней галактик насчитывается порядка 500. Однако даже такой гигант, как Андромеда, выглядит коротышкой в сравнении с галактикой IC 1101.

Эта самая большая во Вселенной спиралевидная галактика располагается в сотне с лишним миллионов световых лет от нас и имеет диаметр более 6 миллионов световых лет. Несмотря на то, что в ее состав входит 100 триллионов звезд, галактика в основном состоит из темной материи.


Самая большая галактика

Астрофизические параметры и типы галактик

Первые исследования космоса, проведенные в начале XX века, дали обильную почву для размышлений. Обнаруженные в объектив телескопа космические туманности, которых со временем насчитали более тысячи, представляли собой интереснейшие объекты во Вселенной. Длительное время эти светлые пятна на ночном небе считались скоплениями газа, входящими в структуру нашей галактики. Эдвин Хаббл в 1924 году сумел измерить расстояние до скопления звезд, туманностей и сделал сенсационное открытие: эти туманности — ни что иное, как далекие спиралевидные галактики, самостоятельно странствующие в масштабах Вселенной.

Американский астроном впервые предположил, что наша Вселенная – это множество галактик. Исследования космоса в последней четверти XX века, наблюдения, сделанные с помощью космических аппаратов и техники, включая знаменитый телескоп Хаббл, подтвердили эти предположения. Космос безграничен и наш Млечный путь — далеко не самая крупная галактика во Вселенной и к тому же не является ее центром.

Телескоп Хаббл


Только с появлением мощных технических средств наблюдения, Вселенная стала обретать четкие очертания. Ученые столкнулись с тем фактом, что даже такие огромные образования, какими являются галактики, могут отличаться по своей структуре и строению, форме и размерам.

Усилиями Эдвина Хаббла мир получил систематизированную классификацию галактик, делящую их на три типа:

  • спиральные;
  • эллиптические;
  • неправильные.

Эллиптические галактики и спиральные являются самыми распространенными типами. К ним относятся наша галактика Млечный Путь, а также соседняя с нами галактика Андромеда и многие другие галактики во Вселенной.

Эллиптические галактики

Эллиптические галактики имеют форму эллипса и вытянуты в одном из направлений. Эти объекты лишены рукавов и часто меняют свою форму. По своим размерам эти объекты также отличаются друг от друга. В отличие от спиральных галактик, эти космические монстры не имеют четко выраженного центра. Ядро в таких структурах отсутствует.


По классификации такие галактики обозначаются латинской буквой E. Все на сегодняшний день известные эллиптические галактики разделены на подгруппы E0-E7. Распределение по подгруппам осуществляется в зависимости от конфигурации: от галактик почти круглой формы (E0, E1 и E2)до сильно растянутых объектов с индексами E6 и E7. Среди эллиптических галактик встречаются карлики и настоящие гиганты, имеющие диаметры в миллионы световых лет.

К спиральным галактикам относятся два подтипа:

  • галактики, представленные в виде пересеченной спирали;
  • нормальные спирали.

Первый подтип выделяется следующими особенностями. По форме такие галактики напоминают правильную спираль, однако в центре такой спиральной галактики находится перемычка (бар), дающая начало рукавам. Такие перемычки в галактике обычно являются следствием физических центробежных процессов, делящих ядро галактики на две части. Существуют галактики с двумя ядрами, тандем которых и составляет центральный диск. Когда ядра встречаются, перемычка исчезает и галактика становится нормальной, с одним центром. Существует перемычка и в нашей галактике Млечный путь, в одном из рукавов которой находится наша Солнечная система. От Солнца к центру галактики путь по современным оценкам составляет 27 тыс. световых лет. Толщина рукава Ориона Лебедя, в котором пребывает наше Солнце и вместе с ним наша планета, составляет 700 тыс. световых лет.


Спиральные галактики

В соответствии с классификацией спиральные галактики обозначаются латинскими буквами Sb. В зависимости от подгруппы, существуют и другие обозначения спиральных галактик: Dba, Sba и Sbc. Разница между подгруппами определяется длиной бара, его формой и конфигурацией рукавов.

Место Солнечной системы

Спиральные галактики могут иметь различные размеры, начиная от 20 000 световых лет и до 100 тыс. световых лет в диаметре. Наша галактика «Млечный Путь» пребывает в «золотой серединке», своими размерами тяготея к галактикам средней величины.

Самый редкий тип — неправильные галактики. Эти вселенские объекты представляют собой крупные скопления звезд и туманностей, не имеющие четкой формы и структуры. В соответствии с классификацией они получили индексы Im и IO. Как правило, у структур первого типа диска нет или он слабо выражен. Нередко у таких галактик можно рассмотреть подобие рукавов. Галактики с индексами IO представляют собой хаотическое скопление звезд, облаков газа и темной материи. Яркими представителям такой группы галактик являются Большое и Малое Магелланово Облако.

Большое Магелланово Облако


Все галактики: правильные и неправильные, эллиптические и спиральные, состоят из триллионов звезд. Пространство между звездами с их планетарными системами заполнено темной материей или облаками космического газа и частицами пыли. В промежутках этих пустот находятся черные дыры, большие и малые, которые нарушают идиллию космического спокойствия.

Самая дальняя галактика

Исходя из имеющейся классификации и по результатам исследований, можно с некоторой долей уверенности ответить на вопрос, сколько галактик во Вселенной и какого они типа. Больше всего во Вселенной спиральных галактик. Их более 55 % от общего количества всех вселенских объектов. Эллиптических галактик в два раза меньше — всего 22% от общего числа. Неправильных галактик, аналогичных Большому и Малому Магеллановым Облакам, во Вселенной только 5%. Одни галактики соседствуют с нами и находятся в поле зрения мощнейших телескопов. Другие находятся в самом дальнем пространстве, где преобладает темная материя и в объективе видна больше чернота бескрайнего космоса.

Галактики при близком осмотре

Все галактики относятся к определенным группам, которые в современной науке принято называть кластерами. Млечный Путь входит в один из таких кластеров, в котором присутствуют еще до 40 более-менее известных галактик. Сам кластер же является частью сверхскопления, более крупной группы галактик. Земля, вместе с Солнцем и Млечным Путем входит в сверхскопление Девы. Таков наш фактический космический адрес. Вместе с нашей галактикой в скоплении Девы существуют более двух тысяч других галактик, эллиптических, спиральных и неправильных.

Сравнение размеров Солнца со сверхскоплением

Карта Вселенной, на которую сегодня ориентируются астрономы, дает представление о том, как выглядит Вселенная, каковая ее форма и структура. Все скопления собираются вокруг пустот или пузырей темной материи. Допускается мысль, что темная материя и пузыри также заполнены какими-то объектами. Возможно это антивещество, которое в противоположность законами физики, образует аналогичные структуры в другой системе координат.

Современное и будущее состояние галактик

Портрет Вселенной

Ученые считают, что составить общий потрет Вселенной невозможно. Мы располагаем визуальными и математическими данными о космосе, который находится в пределах нашего понимания. Реальные масштабы Вселенной представить невозможно. То, что мы видим в телескоп, является светом звезд, который идет к нам уже миллиарды лет. Возможно, реальная картина на сегодняшний день уже совершенно иная. Самые красивые галактики во Вселенной в результате космических катаклизмов уже могли превратиться в пустые и безобразные облака космической пыли и темной материи.

Столкновение галактик

Нельзя исключать, что в далеком будущем, наша галактика столкнется с более крупной соседкой по Вселенной или проглотит карликовую галактику, существующую по соседству. Каковы будут последствия таких вселенских изменений, остается только гадать. Несмотря на то, что сближение галактик происходит со световой скоростью, земляне вряд ли станут свидетелями вселенской катастрофы. Математики подсчитали, что до рокового столкновения осталось чуть более трех миллиардов земных лет. Будет ли в то время существовать жизнь на нашей планете — вопрос.

В существование звезд, скоплений и галактик также могут вмешаться и другие силы. Черные дыры, которые пока известны человеку, в состоянии поглотить звезду. Где гарантия, что подобные чудовища огромных размеров, прячущиеся в темной материи и в пустотах космоса, не смогут поглотить галактику целиком.

Источник: WarWays.ru

Физики теоретически проанализировали опасность для человека кротовых нор — гипотетических туннелей в пространстве-времени, с помощью которых, в частности, можно перемещаться между удаленными областями Вселенной быстрее (по собственному времени путешественника), чем при движении по какой-либо траектории вне кротовой норы. В рамках одной из моделей с дополнительным измерением оказалось, что устья (то есть концы туннеля) таких объектов размером свыше полутора тысяч километров позволяют человеческому организму выдержать возникающие перегрузки, что разрешает одну из основных проблем подобных путешествий. Текст работы опубликован на arXiv.org.

Кротовыми норами (или червоточинами) физики называют гипотетический вид структур пространства-времени, существование которых на сегодняшний день предсказывает (или не исключает) ряд теоретических моделей. Упрощенно такие объекты можно представлять как туннели, соединяющие две области пространства-времени, причем сами области не обязательно должны быть как-либо связаны помимо кротовой норы — в таком случае нора становится туннелем между различными вселенными.

Особый интерес для ученых представляют проходимые кротовые норы — те, которые живут достаточно долго, чтобы позволить попавшему в устье норы объекту преодолеть весь туннель и оказаться на противоположном его конце. Если такие червоточины действительно существуют, то на их основе, возможно, удастся реализовать перемещения в пространстве с эффективной сверхсветовой (то есть быстрее, чем идущий вне туннеля луч света) скоростью и даже совершать путешествия во времени — подобные идеи исследователи описывали еще в прошлом столетии. Тем не менее важные детали таких путешествий (как, например, способность человека пережить прохождение через туннель) на сегодняшний день по-прежнему остаются слабоизученными.

Хуан Малдасена (Juan Maldacena) и Алексей Милехин (Alexey Milekhin) из Принстонского университета рассмотрели один из возможных типов проходимых кротовых нор и проанализировали его физические свойства с точки зрения перемещения человека в пространстве. В качестве устьев червоточины исследователи использовали обращающиеся друг относительно друга объекты, которые для внешнего наблюдателя (по своему воздействую на окружающее пространство-время) напоминали бы черные дыры, однако изнутри были бы связаны туннелевидным переходом.

Для описания физических свойств червоточины, важных с точки зрения пространственных путешествий, авторы воспользовались моделью Рэндалл-Сундрума (RS2), в которой вводится дополнительное (к известным трем пространственным и одному временному) пятое измерение. Затем при помощи метрики (то есть закона, определяющего пространственно-временные интервалы — аналоги расстояний в обычном пространстве) этой модели физики получали оценки размера устьев кротовой норы, протяженности туннеля, а также времени путешествия через него (которое измеряли бы сам путешественник и наблюдатель снаружи червоточины).

Пользуясь тем, что приливное ускорение, которое будет испытывать путешественник сквозь кротовую нору, обратно пропорционально квадрату размера устья, установив предельно допустимую кратковременную перегрузку на уровне 20g (то есть в двадцать раз больше ускорения свободного падения у поверхности Земли), а также привлекая экспериментальные оценки неизвестных параметров модели Рэндалл-Сундрума, исследователи ограничили допустимые размеры входа в червоточину.

В результате физики установили, что пережить воздействие приливных сил человек способен при размере устья кротовой норы не менее полутора тысяч километров — это сопоставимо с размерами карликовых планет. На преодоление такого туннеля по часам путешественника ушло бы порядка 0,15 секунды, а для внешнего наблюдателя прошло бы свыше девяти тысяч лет. При этом ученые полагали, что расстояние между устьями снаружи червоточины свет может преодолеть гораздо (до тысяч раз) быстрее — это позволило обеспечить стабильность вращающейся (и потому излучающей энергию) системы и гарантировать проходимость туннеля.

Авторы отмечают, что несмотря на потенциальную пригодность кротовых нор для путешествий, некоторые серьезные проблемы остаются нерешенными — в частности, за рамками исследования остались механизмы (в том числе контролируемого) формирования червоточин. Другим важным препятствием являются посторонние частицы — например, фотоны реликтового излучения. Во-первых, при попадании в туннель их энергия будет многократно (на порядки и даже десятки порядков) возрастать, что сделает их опасными для человека, а во-вторых — они могут рассеиваться и терять энергию внутри туннеля и привести к его коллапсу, превратив червоточину в черную дыру.

Кроме того, исследователи напоминают о пользе кротовых нор с более компактными (микрометровыми) устьями — несмотря на большие приливные силы, такие объекты, разнесенные на достаточно большие расстояния (сопоставимые, например, с размерами Солнечной системы), могли бы помочь в передаче информации.

Источник: pikabu.ru

Европейские учёные проанализировали свойства известных науке планет, находящихся вне Солнечной системы, и пришли к выводу, что количество обитаемых миров в галактике Млечный Путь (в ней расположена и Земля) может составлять несколько десятков тысяч. Неужели это так? 

Планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы, называют экзопланетами. Благодаря непрестанному совершенствованию средств наблюдения за дальним космосом их число постоянно растёт: астрономы открывают всё новые и новые небесные тела. Год назад за эти исследования была присуждена Нобелевская премия по физике. Лауреатами стали швейцарцы Дидье Кело и Мишель Майор. В 1995 году они впервые объявили об открытии экзопланеты, которое затем подтвердилось: планета 51 Пегаса b вращается вокруг звезды солнечного типа в Млечном Пути.

Впоследствии астрономы смогли обнаружить более 4 тысяч экзопланет. Это была настоящая революция в науке. Но учёных интересовала и продолжает интересовать возможность существования жизни на них. Так называемая формула Дрейка, выведенная 60 лет назад, говорит, что обитаемых планет в галактике должно быть очень много. Однако встречи с инопланетянами до сих пор не произошло, что расценивается учёными как парадокс. Он носит имя физика Энрико Ферми и звучит так: если внеземной разум действительно существует, почему мы до их пор не видим его следов?

В опубликованной недавно работе профессор Университета Тор Вергата (Италия) Амедео Бальби и научный сотрудник Федеральной политехнической школы Швейцарии Клаудио Гримальди решили подсчитать количество потенциально обитаемых экзопланет. Их интересовало число цивилизаций, которые человечество могло бы обнаружить прямо сейчас, в ближайшие два-три десятилетия. 

Исследователи рассмотрели несколько сценариев. Их выводы полны оптимизма. «Одна из главных задач астрономии в ближайшие десятилетия — открыть следы существования жизни на поверхности экзопланет, — пишут учёные. — Наши расчёты показывают, что, если мы откроем даже одну планету с возможными следами жизни, это будет означать, что с вероятностью 95% в Млечном Пути существуют десятки тысяч обитаемых миров». 

Известные планеты нашей галактикиАиФ.ru обратился за комментарием к российскому учёному, заведующему отделом исследований Луны и планет Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Владиславу Шевченко. Он оказался более сдержан в оценках:

«Действительно, несмотря на постоянное совершенствование средств наблюдения, включая телескопы космического базирования, которые позволяют установить существование тысяч планет у других звёзд, открытия иных цивилизаций не произошло. Периодически астрономы объявляют об обнаружении объектов, по всем параметрам подобных нашей Земле. Но, когда энтузиасты радиоастрономии пытаются обнаружить в поступающих из космоса сигналах признаки искусственного происхождения, эти попытки заканчиваются неудачей.

В своё время мне посчастливилось присутствовать на докладе по данной проблеме одного из самых выдающихся отечественных астрономов: Иосифа Самуиловича Шкловского. Он посвятил этой теме много исследований. Специалистам и любителям астрономии хорошо известна его классическая работа: книга „Вселенная, жизнь, разум“.

Так вот, в том докладе Шкловский высказал простое, но весьма разумное объяснение рассматриваемого парадокса, известного как парадокс Ферми. Существование каждой цивилизации конечно. И в данное время — а это короткий миг в истории Вселенной — земная цивилизация является единственной. Были развитые цивилизации в прошлом, будут тысячи развитых цивилизаций в будущем. Но в тех окрестностях Вселенной, которые сейчас доступны нам, нашей науке и технике, мы единственные».

Источник: aif.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.