Вселенная тайны галактики


Вселенная наполнена миллиардами галактик, однако распределены они по ней совсем не однородно. Почему сегодня мы наблюдаем так много подобных структур во Вселенной, каким образом все это формировалось и росло?

Обзор десятков тысяч галактик, сделанный в течение 10 лет с помощью телескопа Магеллана Бааде в обсерватории Лас-Кампанас в Чили, приоткрыл завесу этой фундаментальной тайны. Результаты работы ученого Карнеги Дэниела Келсона, были опубликованы в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Исследование под названием Redshift Carnegie-Spitzer-IMACS было разработано для изучения взаимосвязи между ростом галактики и окружающей средой в течение 9 миллиардов лет, когда были определены появления современных галактик.

Первые галактики были сформированы через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, в тот момент, когда Вселенная была переполнена чрезвычайно энергичными частицами. Когда этот материал расширился от первоначального взрыва, он остыл, а частицы объединились в нейтральный газообразный водород.


Некоторые скопления оказались более плотными, чем другие, и, в конце концов, их гравитация преодолела внешнюю траекторию Вселенной, и материал разрушился, образуя первые скопления и структуры в космосе.

Различия в плотности, которые позволяли формировать большие и малые структуры в одних местах, а не в других, являются давней темой обсуждения в научной среде. Однако, до сих пор способности астрономов моделировать рост структуры во Вселенной за последние 13 миллиардов лет сталкивались с математическими ограничениями.

Таким образом, астрономы либо использовали математические приближения, которые ставили под угрозу точность их моделей, либо большие компьютерные симуляции, которые численно моделировали все взаимодействия между галактиками, но не все взаимодействия, происходящие между всеми частицами, что считалось слишком сложным.

«Основная цель нашего исследования состояла в том, чтобы подсчитать массу звезд, присутствующих в огромной выборке далеких галактик, и затем использовать эту информацию, чтобы сформулировать новый подход к пониманию того, как структура сформировалась во вселенной», — объяснил Келсон.

Исследовательская группа, в которую также вошли Луи Абрамсон из Карнеги, Шеннон Патель, Стивен Шектман, Алан Дресслер, Патрик Маккарти и Джон С. Мулчи, а также Рик Уильямс из Uber Technologies, впервые продемонстрировали, что рост отдельных протоструктур может быть рассчитан, а затем усреднен по всему пространству.


Исследование показало, что более плотные сгустки росли быстрее, а менее плотные сгустки росли медленнее. Кроме того, ученые определили первоначальные распределения и скорости роста флуктуаций плотности, которые в конечном итоге стали крупномасштабными структурами, указывающими на распределение галактик.

Источник: rwspace.ru

Раньше ученые считали, что наша планета имеет плоскую форму и стоит на трех китах. Немного позже им удалось доказать, что она имеет эллипсоидную форму, а еще позже – открыть Солнечную систему и все планеты, содержащиеся в ней. Постепенно знания человечества о космосе разрастались. Ученые получили более реалистичное представление о Вселенной, продолжали осваивать новые космические горизонты. По сей день мы не можем ответить на все вопросы касательно Вселенной. Некоторые ее тайны нам удалось разгадать только в нынешнем столетии. Именно о них мы поговорим ниже.

Что за странный объект располагается в центре нашей галактики

Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

Объект «G2» — необъяснимое тело, размещенное в центральной части нашего «Млечного пути». На протяжении нескольких десятилетий ученые не могли разгадать, чем оно является.


начально они считали, что «G2» — это водородное облако, медленно двигающееся в сторону нашей черной дыры. Насторожило ученых то, что после входа в гравитационное поле этой дыры «G2» начало вести себя странно, не свойственно облаку. Если бы «G2» было облаком, оно бы взорвалось возле черной дыры, заметно изменив ее структуру. Вместо этого вышеописанный объект остался в гравитационном поле дыры целым и невредимым, и даже продолжил вращаться вокруг нее.

Тайну «G2» удалось разгадать команде астрономов из Калифорнии, которые работали с современной обсерваторией имени Кека. Оказалось, что «G2» представляет собой гигантскую звезду, окруженную облаком из газа и космической пыли. Эта звезда, по предположению астрономов, образовалась после столкновения пары аналогичных объектов бинарного типа. Кроме этого, ученые считают, что возле «G2» имеются и другие похожие объекты, сформированные черной дырой. Если быть точнее, то именно поле гравитации данной дыры привело к столкновению бинарных объектов, которые потом сформировали тело «G2» и другие аналогичные.

Каким составом обладают ближайшие «карликовые галактики»

Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

Наша галактика состоит в определенной галактической группе, в которой она является самой крупной. Ее окружают аналогичные объекты меньшего размера, названные «карликовыми галактиками». Форма этих карликов сфероидальная. Больше о них ничего не было известно до нынешнего года. Эти «мини-галактики», как оказалось, обладают предостаточным количеством водорода для создания звезд, но далеко не все.


Благодаря сверхмощным телескопам ученые определили, что только максимально отдаленные от нашего «Млечного пути» «мини-галактики» могут формировать звезды. Приближенные к нам объекты водород нейтрального типа практически не содержат. Оказалось, что в этом виновата наша галактическая система. Ее окружает плазменное горячее поле, которое «высасывает» водород из «галактик-карликов», расположенных возле нас, оставляя их совершенно нефункциональными.

Сколько темной материи на самом деле

Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

Модель «Лямбда-CDM» демонстрирует, что наши астрономы должны видеть с Земли несколько самых близких к нам галактик, но этого в реальности не происходит. К слову, данные галактики должны быть крупными настолько, чтобы рассмотреть их можно было невооруженным глазом. Почему мы их не видим?

В этом решил разобраться астрофизик П.Кафле из ун. Западной Австралии. Он решил попытаться измерить количество черной материи в нашей галактической системе, после чего выдвинул свое предположение:

Все, что мы видим вокруг себя, включая звезды, Луну, людей, животных и так далее, составляет только четыре процента от всей Вселенной. Темная материя в ней, в свою очередь, занимает лишь двадцать пять процентов. Остальное, что в ней присутствует, это темная энергия.


Немного позже эксперименты Кафле продемонстрировали, что в нашей галактической системе темной энергии вполовину меньше, чем мы думали до этого. Таким образом, вставив в модель «Лямбда-CDM» свои расчеты, Кафле выяснил, сколько галактик мы должны видеть невооруженным глазом на самом деле. Оказалось, что их всего три, что и происходит ныне. Поверить в это сложно, но мы действительно можем наблюдать три спутниковые галактики, сильно приближенные к нашему «Млечному пути», но вот понять, что это именно галактики, без специального оборудования мы, увы, не можем. Названия данных галактик: Большое и Малое Магеллановы облака, «галактика-карлик» Стрельца.

Какие процессы происходят внутри взрывающейся звезды

Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

В декабре 2013 года астрономы смогли наконец-то увидеть, как преображается обычная звезда во взрывающуюся. Благодаря этому им удалось раскрыть загадку гамма-излучений – энергетических всплесков невероятной мощности.

«Новая» возникает после того, как на нее попадает газ соседа, которым является зачастую «белый карлик». Такие пары называются бинарными. После этого звезда взрывается, выплескивая газ с сумасшедшей скоростью на приличное расстояние. В некоторых ситуациях «Новая» формирует новую звезду, но это невозможно предсказать, как и сам взрыв.

Выпущенный газ начинает перемещаться вдоль орбитальной плоскости космических тел. Немного позже еще более быстрые частицы «белого карлика» догоняют это вещество и сталкиваются с ним. Это приводит к сверхмощному космическому шоку, в ходе которого рождается гамма-излучение.

Что может светиться в космосе


Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

Если посмотреть на ночное небо, можно лицезреть огромное количество сияющих звезд. Если обзавестись небольшим любительским телескопом, то можно рассмотреть сравнительно четко некоторые планеты, нашу Луну и прочие близкие объекты. Но, следует отметить, что это далеко не все, что светится в космосе.

Если обзавестись детектором рентгеновских лучей, то в космосе можно заметить рентгеновское свечение, которое ученые называют диффузным рентгеновским фоном. На протяжении пятидесяти лет астрономы не могли определить, что издает данное свечение. У них было несколько вариантов. Источник этого света может располагаться за пределами нашей планетарной системы. Кроме этого, он может быть в локальных «пузырях» с высочайшей температурой. Также, возможно, он располагается в нашей планетарной системе.

Разгадал тайну астрофизик М. Галлеаци. Он предположил, что рентгеновский фон излучает не один, а несколько объектов, и сравнил его со светом, который мы можем видеть в темноте, не догадываясь при этом, настолько от нас отдален его источник.

Какие размеры имеет наш «галактический район»


Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

Недавно астрономам удалось определить, что наша галактика принадлежит к определенному сверхбольшому скоплению под названием «Laniakea».

Это скопление в своем составе содержит около 100 тыс. галактик, подобных нашей. Кроме этого теперь о нем известно, что оно вытянулось на 500 млн. световых лет. Его масса просто невероятна – 100 млн. млрд. масс Солнца. Мы со своим «Млечным путем» располагаемся на окраине скопления. Проще говоря, «Laniakea» — это огромный город, являющийся частью некой страны. В нем мы представляем собой небольшой район на окраине.

Что может произойти с нашей галактикой в конце ее жизни

Тайны Вселенной, которые удалось разгадать только в 21 веке

Ученые выяснили, что на эволюцию большинства галактических систем влияют черные дыры, расположенные в их центральной части. Эти дыры постепенно выгоняют низкотемпературный газ из галактик, позволяющий им формировать новые звезды. При этом отток газа постоянно ускоряется, чем были озадачены астрофизики на протяжении нескольких десятилетий.


Определить, почему ускоряется отток газа, помогла соседняя галактика «IC5063». Оказалось, что виновны в этом сверхэнергетические потоки из электронов, которые выходят из черных дыр. Еще астрофизики выяснили, что наша галактическая система в ближайшие пять млрд. лет может столкнуться с соседней «Андромедой». При таком столкновении высвобождается газ, которых затем скапливается в центральной части объединенной системы, питая черную дыру. Эта окрепшая дыра будет высвобождать больше электронных потоков, которые в итоге высосут весь газ с галактической системы, как нашей, так и соседней. После этого галактики станут «бездетными» — не смогут формировать новые звезды.

Источник: mirkosmosa.ru

1.   Размер Вселенной

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Ответ на этот вопрос тщетно пытаются найти многие ученые и исследователи, однако, к сожалению, все остается на уровне нескольких гипотез и предположений. Чтобы найти ключ к разгадке тайны, ученые изучили огромное количество информации. Начав с Солнечной системы, они обнаружили  несметное количество новых вопросов, которые еще больше завели их в тупик.


Пытаясь расшифровать Солнечную систему, ученые обнаружили, что в одной только нашей галактике существует более 200 миллиардов солнечных систем, а во Вселенной может существовать около 150 миллиардов галактик. Представьте, насколько безумным и невероятным может оказаться конкретный результат! Тем не менее, исследователи  Оксфордского университета считают, что Вселенная как минимум в 250 раз превышает свой предполагаемый размер — и это только в отношении галактик, не говоря уже о планетах!

2.   Черные дыры

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Черные дыры являются одной из самых таинственных загадок Вселенной. Некоторые ученые считают, что строение черных дыр напоминает строение галактик, и для них характерны очень высокие и мощные уровни гравитации, способные поглотить в себя все, в том числе свет.

Еще интереснее то, что в одном только Млечном пути ученые допускают существование около 100 миллионов черных дыр, однако то, каким образом они формируются, как функционируют и что происходит при попадании в них вещества, остается загадкой.

3.   Что появилось раньше – черная дыра или галактика?

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной


Еще один волнующий ученых вопрос – что появилось раньше  — черные дыры или галактики? Судя по результатам изучения радиочастотного спектра,  первыми начали существовать черные дыры. По мнению исследователя Национальной радиоастрономической обсерватории США Криса Карилли (Chris Carilli), сначала появились черные дыры, и только потом вокруг них сформировались звездные галактики.

Movavi

4.   Темная материя

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Темная материя – еще одна тайна, о которой мы не имеем ни малейшего представления. Надеясь докопаться до истины, ученые выдвигали самые разные предположения и допущения, однако единственное, что они выяснили  — это то, что темная материя представляет собой субстанцию, функционирующую наподобие паутины. Также они пришли к выводу, что эта субстанция может составлять до 25% всей Вселенной. Темная материя существует и для этого есть множество доказательств, однако что именно она собой представляет, остается тайной.

5.   Температура Темной материи

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Ученые пытаются понять не только что такое Темная материя – им интересно, насколько она может быть холодной или горячей. Разные теории предполагают, что темная материя может быть горячей, теплой или холодной, однако общепринятой считается модель «Лямбда-СиДиЭм», согласно которой эта субстанция является холодной и темной.

6.   Темная энергия

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Темной энергией в 1990-е годы группа астрофизиков назвала субстанцию, которая, по их мнению, противодействует гравитации и ускоряет расширение Вселенной. Ученые считают, что темная энергия составляет почти 70% нашей неизведанной и таинственной Вселенной. Согласно некоторым теориям, темная энергия представляет собой область, известную как  «квинтэссенция»  — понятие переменного во времени и пространстве скалярного поля, предложенное Эйнштейном.

7.   Немезида – наше второе солнце

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Некоторые тайны космического пространства человеческому мозгу воспринять очень сложно, если вообще возможно. Так, многие ученые считают, что когда-то у нас было два солнца, одно из которых носило имя Немезиды.

Астрономы полагают, что, поскольку 80% звездных систем являются двойными, существует возможность, что когда-то солнце также было бинарным. Что удивительно, последние исследования это подтверждают, поскольку в результате детального изучения  звезд Млечного пути ученые пришли к выводу, что все солнцеподобные звезды рождаются в парах. Тем не менее, до тех пор пока не будет найдена звезда, идентичная по составу нашему солнцу, Немезида останется одной из самых таинственных загадок вселенной.

8.   Луна

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

На самом деле никто не знает, откуда появилась Луна. Несмотря на многочисленные исследования, ответ на этот вопрос до сих пор найден и все остается на уровне теорий и предположений. Некоторые популярные теории допускают, что Луна появилась в результате гигантского столкновения Земли с «протопланетой», произошедшего около 4,5 миллиардов лет назад.

Другая популярная теория предполагает, что Луна на самом деле является астероидом, застрявшим в нашей гравитации.

9.   Шумы космоса

10 самых загадочных и необъяснимых тайн Вселенной

Звучание Вселенной для человеческого уха недоступно, поскольку в условиях космоса молекулы вещества не сталкиваются друг с другом и не создают вибрацию, привычную для нашей барабанной перепонки.  Тем не менее, звук космоса существует и может быть определен при помощи радиосигналов, однако откуда  он поступает и что его вызывает, ученые объяснить не могут.

Источник: www.computerra.ru

Вселенная служит неисчерпаемым источником новых знаний и загадок. Для многих из нас космос ограничивается новостями о пусках ракет Илона Маска или солнечными и лунными затмениями. А вы попробуйте в ночное время обратить внимание на небо. Посмотрите на него немного, и вы увидите, насколько глубокий и огромный мир открывается над вами, обратите внимание на то, насколько наш мир ничтожно мал, по сравнению с необъятным пространством Вселенной.

Если выехать далеко за пределы города так, чтобы свет не мешал наблюдению, то можно рассмотреть галактический диск Млечного пути – в нем таится множество неизведанного. Причем за его пределами загадок гораздо больше, чем ответов. Что же ученые находят и открывают за пределами нашей громадной галактики? Пожалуй, самые загадочные объекты Вселенной – черные дыры.

NGC 6240
Фото: National Geographic

Взять, к примеру, галактику NGC 6240, находящуюся от нас примерно в 300 миллионах световых лет. Эта "неправильная" галактика интересна тем, что, как предполагают исследователи, она образовалась в результате столкновения двух галактик, что привело к наличию в NGC 6240 двух сверхмассивных черных дыр. Но более детальное изучение показало, что в галактике находится сразу три сверхмассивные черные дыры и это указывает на возникновение NGC 6240 в результате столкновения трех галактик. И это первая обнаруженная учеными подобная концентрация сверхмассивных черных дыр.

Смотрите также в сюжете о секретных космических миссиях:

Маркарян 231
Фото: Wikipedia

Еще одним сюрпризом для специалистов стала сейфертовская галактика "Маркарян 231" (UGC 8058), отстоящая от Земли на 561 миллион световых лет. Она питается от квазара (одного из самых ярких объектов во Вселенной), который является ближайшим к нам. Помимо этого "Маркарян 231" примечательна тем, что внутри этой галактики находится две активные сверхмассивные черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга, что приводит к массовому оттоку молекул из-за сверхмощного излучения.

Столкновение галактики Андромеда с M32p
Фото: NASA

Недавнее открытие помогло ученым установить, что два миллиарда лет назад третья по размерам галактика Местной группы, названная учеными M32p, столкнулась с галактикой Андромеды. В результате этой катастрофы галактика перестала существовать, превратившись в слабо заметное звездное гало, размерами превышающее саму Андромеду, а также в М32 — карликовую галактику и спутник Андромеды. В будущем Андромеда столкнется с нашей галактикой Млечный путь – случится это приблизительно через четыре миллиарда лет.

Галактика Сигара
Фото: Wikipedia

Также недавно ученые обнаружили в 12 миллиардах световых лет от Земли галактику Сигара, содержащую чрезвычайно больше количество темной материи, что противоречит современным теориям о молодой Вселенной. Или загадочное свечение внутри Галактического Центра, которое может быть связано также с темной материей, но исследователи пока не могут понять, как именно.

OGLE-2016-BLG-1190Lb – планета или звезда?
Фото: Wikipedia

Нельзя не забывать о космическом объекте OGLE-2016-BLG-1190Lb, который в 13 раз массивнее Юпитера и вращается вокруг звезды в 22 тысячах световых лет от Солнца, но непонятен с точки зрения классификации — это или планета, или коричневый карлик. Для планеты объект слишком велик, а для коричневого карлика нехарактерно вращение вокруг звезды.

И подобных открытий ученые делают множество. Вселенная таит в себе множество загадок, которых хватит на всю историю человечества, но, вероятно, даже сами исследователи не могли предположить, что сделанные ими открытия не дадут ответы, а скорее поставят их в ещё более затруднительное положение.

Напомним, что ранее мы рассказывали о ТОП-5 малоизвестных фактов о первом человеке в космосе в День космонавтики. Также ученые увидели жуткие процессы в гигантской черной дыре.

Источник: www.segodnya.ua

Слышали ли вы когда-нибудь об эпохе с невероятно красивым названием “космический полдень” (cosmic noon)? Считается, что от 8 до 11 миллиардов лет назад в эту эпоху формировались первые звезды. Сегодня мы знаем не так много об этих удивительных процессах и чтобы узнать больше, необходимо заглянуть в прошлое Вселенной, возраст которой насчитывает порядка 13,7 миллиардов лет. К счастью, благодаря научно-техническому прогрессу сегодня у нас есть такая возможность. Недавно международная команда астрономов с помощью радиотелескопа Южноафриканской радиоастрономической обсерватории (SARAO) MeerKAT обнаружила далекие галактики, похожие на Млечный Путь. Астрономы полагают, что именно эти галактики ответственны за большую часть звездообразования во Вселенной. Работа будет опубликована в журнале The Astrophysical Journal. С исследованием можно ознакомиться на сервисе препринтов ArXiv.

Как сообщается на сайте SARAO, астрономам было непросто изучить слабый свет эпохи космического полудня. Оптические телескопы могут видеть свет от очень далеких галактик, но новые звезды в значительной степени скрыты от нас в пыльных газовых облаках. Радиотелескопы могут видеть сквозь пыль и наблюдать редкие яркие звездные галактики, но до сих пор не были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить сигналы от отдаленных галактик. К счастью, радиотелескоп MeerKat смог рассмотреть далекие галактики, напоминающие Млечный Путь.

Чтобы не пропустить новости о последних открытиях в астрономии и физике, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Команда использовала 64 тарелки радиотелескопа MeerKAT для наблюдения за выбранной областью, которое длилось в общей сложности 130 часов. Полученное изображение показывает область неба, которая сопоставима по площади с пятью полными лунами, содержащими десятки тысяч галактик. Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света, это изображение представляет собой машину времени, которая на протяжении миллиардов лет исследует звездообразование в далеких галактиках. Отметим, что только звезды, жизненный цикл которых составляет менее 30 миллионов лет излучают радиоволны, благодаря чему исследователи смогли сделать вывод о том, что на изображении очень много старых звезд. Поэтому радиосвет, который мы видим от каждой галактики, пропорционален ее скорости звездообразования в этот момент времени.

Благодаря полученным результатам стало известно, что скорость звездообразования около космического полудня даже выше, чем первоначально предполагалось. В прошлом ученые могли зафиксировать лишь верхушку айсберга — редкие и светящиеся галактики, которые производили только небольшую часть звезд во Вселенной. Теперь мы видим полную картину: тусклые точки на изображении — это галактики, которые и сформировали большинство звезд.

Знаете ли вы, что такое темная энергия? Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен, чтобы больше узнать о нашем удивительном мире.

Специалисты отмечают, что за последние несколько лет технологии развились до такой степени, что создание таких телескопов как MeerKat стало возможным. Их вычислительные мощности позволяют исследователям получить реальное представление о том, как Вселенная стала такой, какая она есть. Таким образом, можно смело предположить, что следующие поколения телескопов будут еще более впечатляющими.

Источник: Hi-News.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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