Земля, Солнечная система и Галактика не центр Вселенной

Фото: Ralph Gibson

Доказано, что теория особого места Земли во Вселенной необоснованная. Исследование опровергает представление о Земле, Солнечной системе и Млечном Пути как центре Вселенной.

Через 400 лет после Галилея опровергнута гелиоцентрическая модель мира Птолемея, представлявшая Землю центром Вселенной - такое сообщение было бы очень похоже на шутку, если бы об этом не заявили в серьёзном научном журнале. Теория о том, что Земля занимает особое место во Вселенной, по мнению американских физиков, не имеет под собой почвы. В новом исследовании учёные из Дартмута (США) - на фото Нина Максимова с профессором Робертом Колдуэллом - опровергают также спорную гипотезу о том, что ускорения расширения Вселенной не существует.

Открытие об ускорении расширения Вселенной, вызвало в 2011 году присуждение Нобелевской премии и появление теории темной энергии, таинственной, до сих пор не обнаруженной силы, которая, как предполагают, составляет почти три четверти энергии во Вселенной.

Альтернативная теория, объясняющая ускорение расширения Вселенной

Но некоторые ученые утверждали, что Земля, Солнечная система и Млечный Пути находятся в самом центре Вселенной, что нарушает общепринятое представление об отсутствии центра Вселенной. Однако, если предположить, что гипотеза верна, она могла бы объяснить космическое ускорение без темной энергии или каких-либо новых законов физики.

Тем не менее, эта теория не выдерживает тестовой проверки, сообщили в четверг ученые Дартмутского колледжа. Хотя исследование физиков, недавно опубликованное в журнале "Physical Review D.", не может объяснить само космическое ускорение, оно, по крайней мере, исключает идею возрождения слегка измененной геоцентрической теории мира.

Подробный снимок космического фонового излучения в ранней Вселенной показывает температурные колебания 13,77 млрд. лет назад
Фото: NASA/WMAP Science Team

Они вычислили, как повлияло бы особое положение Земли на остаточный свет Большого Взрыва, то есть космический микроволновый фон. Их результаты показали, что такая модель полностью противоречит имеющимся измерениям космического фонового излучения.

По словам профессора физики и астрономии Роберта Колдуэлла (Robert Caldwell), мы не живём в особом месте, а их работа решительно исключает такое объяснение ускорения расширения Вселенной.

Роберт Колдуэлл Фото: Joseph Mehling

"Было бы большим облегчением понять космологию в рамках известных законов физики, - сказал Колдуэлл, - но и наше исследование является важным шагом в объяснении физики космического ускорения", - цитирует исследователя  istockanalyst.com.

Суперцивилизации - пожиратели звёзд

Мирошников Вячеслав. Пожиратели звезд

Брюссель (Бельгия) - В докторской работе теоретика и философа космологии Клемана Видала (Clément Vidal) было высказано предположение, что мы уже сейчас наблюдаем высокоразвитые внеземные цивилизации, не замечая этого. Возможно, в некоторых астрономических двойных системах действуют конструкции внеземных цивилизаций, которые подчинили себе энергию своей центральной звезды.

Как поясняет Клеман Видал (Свободный университет, Брюссель), существует несколько таких двойных систем, которые астрофизики затрудняются описывать с помощью обычных астрофизических моделей.

Это двойные звезды, которые, однако, настолько близки, что превышен предел Роша. Между ними все еще происходит обмен энергией и материей. Они посылают друг другу удивительно нерегулярные, но при этом контролируемые потоки энергии. "Для объяснения этих двойных систем", - уточнил Видал, - "должны быть использованы в дополнение к астрофизическим ещё и астробиологические модели.

Может быть мы наблюдаем сегодня внеземные суперцивилизации, не зная об этом? Символическое фото двойной звездной системы Иллюстрация: НАСА

Астро-философ предполагает, что энергетические модели объясняются наличием цивилизаций, которые характеризуются (по шкале Кардашева) как цивилизации I типа. Сейчас они используют весь энергетический потенциал своей центральной звезды или даже родной галактики.

"Шкала Кардашева" - это классификация стадий развития внеземных цивилизаций и их энергопотребления, предложенная в 1964 году русским астрономом Николаем Кардашевым. Наша собственная цивилизация все еще находится ​​чуть ниже границы "I типа", начиная с которой цивилизация способна использовать на планете всю имеющуюся энергию.

Цивилизации "II типа" уже в состоянии пользоваться всей энергией своих солнц, но применяют для этого огромные искусственные сооружения, такие как так сфера Дайсона. Цивилизации "III типа" могут овладеть энергией всей галактики.

Видал исходит из того, что в одной нашей Галактике есть около 2000 таких цивилизаций, которые он назвал "пожирателями звёзд" (Starivores). Одним из способов проверить теорию Видала является анализ потоков энергии между двумя телами указанных звездных систем. "Если это, действительно, результат деятельности цивилизации, черпающей энергию от своей звезды, то модели этого потока энергии нельзя было бы объяснить лишь одними физическими законами".

Он называет также некоторых из наиболее перспективных кандидатов в такие "пожиратели звезд", которые будут охарактеризованы в следующей статье.

Источник: grenzwissenschaft-aktuell

Внутренняя трансформация пульсара Крабовидной туманности

Люди увидели в небе вспыхнувшую яркую сверхновую около тысячи лет назад, но по сей день эта нейтронная звезда интересует астрономов, так как от неё к Земле постоянно идут импульсы излучения. И они необратимо изменяются.

Пульсар, мерцающий в Крабовидной туманности, вращается с невероятной скоростью. В секунду он 30 раз завершает полный оборот вокруг собственной оси. С Земли можно наблюдать лучи нейтронной звезды, исходящие из магнитных полюсов и достигающие Земли постоянными импульсами.

Крабовидная туманность с экзотическими ядром - пульсаром
Фото: NASA/ESA/ASU/J. Hester

Исследователи из Университета Манчестера, Великобритания, и Института радиоастрономии Макса Планка сообщают в журнале "Science", что сигнал пульсара Крабовидной туманности изменяется. Они смогли это выяснить на основе наблюдений его импульсов, проводившихся в течение 22 лет. Открытие позволяет больше узнать о процессах, протекающих внутри экзотического небесного тела.

Пульсары и нейтронные звезды

Пульсар, имеющий каталожный номер PSR B0531 +21, возник как результат сверхновой и является остатком взорвавшейся звезды. И, хотя его диаметр составляет всего около 25 км, масса пульсара превышает земную в миллион раз. Согласно теории, материя внутри нейтронных звезд настолько сильно сжата, что там больше нет атомов, а есть только масса нейтронов. Пульсары представляют собой быстро вращающиеся и испускающие импульсы нейтронные звезды.

Крабовидная туманность (снимок рентгеновского телескопа Чандра): пульсар в центре туманности имеет диаметр около 25 километров, а по массе почти в миллион раз превышает Землю
Фото: NASA/CXC/SAO/F. Seward et a

 Рождение сверхновой  в 1054 году

Люди на Земле заметили рождение этого небесного тела и конец звезды. Суперновая звезда была хорошо видна в 1054 году, что было задокументировано в Китае и в Европе.

Сегодня Крабовидная туманность, которую можно найти в созвездии Тельца (от Земли - шесть с половиной тысяч световых лет), является одним из наиболее изученных небесных объектов. Однако вращающийся в центре неё пульсар всё еще продолжает удивлять астрономов. Эндрю Лин (Andrew Lyne) и его коллеги отслеживали с помощью двух телескопов импульсы излучения в радиодиапазоне. Они различили большие и малые импульсы, промежутки между которыми с начала измерений изменились. Физики выдвинули идею, что магнитные полюса пульсара сдвигаются в направлении экватора, что могло бы также объяснить, почему нейтронная звезда не так быстро замедляется, как предсказывают модели, пишет spiegel.de.

У галактик в процессе эволюции появляются годовые кольца

NGC 3377 Фото: NASA/JPL-Caltech

Галактикам понадобились миллиарды лет, чтобы стать такими, как сейчас. Поэтому астрономы не могут непосредственно наблюдать их рост. Но анализ данных телескопов WISE и GALEX показал, что внутренние и внешние области диска галактики отражают некоторые моменты их развития - так же, как годичные кольца деревьев.

С помощью данных WISE и GALEX астрономы нашли новые доказательства того, что эволюция галактик идёт по направлению от середины к краям. Звездообразование начинается в центре галактики и продолжается, спустя один-два миллиарда лет, во внешних областях.

"Сначала в центре галактики во время периода усиленного звездообразования формируется масса, - говорит Сара Петти (Sara Petty) из Virginia Tech в Blacksbury - ведущий автор статьи в Astrophysical Journal. - Затем следует фаза формирования звезд во внешних областях. Наступает время, когда в галактике полностью прекращается зарождение звезд. На втором этапе звездообразования возможно слияние с соседними меньшими галактиками, обладающими большими запасами газа, которые поставляют сырье для новых звезд".

Новое исследование может помочь объяснить удивительное явление, свойственное древним красноватым галактикам, где практически нет возникновения новых звезд. Было замечено, что в их внешних областях наблюдается неожиданно большое количество ультрафиолетового излучения. Такое излучение, как правило, связано с формированием горячих молодых звезд, которых в этих галактиках не должно быть много.

Изображение галактики NGC 3377, созданное с использованием данных GALEX (зелёный) и WISE (красный) цвета Фото: NASA/JPL-Caltech

Петти и ее коллеги использовали для своего исследования наблюдения в двух разных диапазонах длин волн: данные GALEX были представлены в ультрафиолетовом, а WISE в инфракрасном. Таким путём удалось обнаружить свечение более древних звезд, испускающих таинственный ультрафиолетовый свет на поздней стадии ядерной жизни, когда они выталкивают свои внешние слои в космос и нагреваются.

"Благодаря сочетанию GALEX и WISE мы получили очень чувствительные показатели местоположения горячих и старых звезд в этих красных галактиках, где отсутствует звездообразование", - объясняет член команды Дон Нейл (Don Neill) - Калифорнийский технологический институт, Пасадена. "Таким образом можно включить в картотеку развитие звездообразования каждой галактики".

GALEX (NASA) был выключен летом этого года. Космический телескоп провёл за десять лет многочисленные наблюдения и снабдил нас важными данными эволюции галактик и звёзд. И миссия WISE была фактически завершена. В августе, однако, было решено вернуть его в эксплуатацию и в дальнейшем использовать для поиска астероидов, пишет astronews.com.

Призрачное трио планетарных туманностей

По случаю Хэллоуина, ученые уже выпустили изображения трех активных планетарных туманностей, кажущихся призраками. Снимки были созданы с помощью инфракрасного космического телескопа Spitzer. Планетарные туманности являются летучими остатками некогда гордых звезд, исчерпавших свою ядерную жизнь.

Планетарные туманности

"Некоторые могут назвать эти фото призрачными, - заметил Джозеф Л. Гора (Joseph L. Hora) - Гарвард-Смитсоновский астрофизический центр, Кембридж. - Однако мы смотрим на эти фотографии, чтобы больше узнать об истории потери звездой своей массы и об её эволюции с течением времени".

Как появляются планетарные туманности

Все звезды класса Солнца, имеющие равную ему массу, ждёт та же участь, как и эти три объекта, снимки которых были опубликованы на этой неделе. Если их ядерное топливо за много миллиардов лет израсходовано, то они сначала взрываются, превращаясь в гигантские красные звезды, чтобы затем, наконец, вытолкнуть свои внешние оболочки в космос.

Остается лишь раскаленное ядро бывшего солнца, которое испускает в окружающую среду сильное ультрафиолетовое излучение, заставляющее извергнутый ранее газ светиться. Таким образом возникают красочные образы, которые не только астрономов постоянно поражают своим многообразием форм.

Как планетарные туманности получили своё название

Эти туманности не возможно было рассмотреть, пользуясь простыми телескопами, существовавшими в 18-19 веках. В них были видны диски, напоминавшие астрономам облик внешних планет Солнечной системы. Поэтому эти объекты назвали "планетарными туманностями". Сегодня известно, что с планетами у них ничего общего нет. Но название осталось. Планетарную туманность можно наблюдать - учитывая всю эволюцию звезды - по меркам космоса,очень недолго: срок их существования - несколько тысяч лет, а затем эти объекты снова исчезнут.

Туманности-призраки

Туманность Вскрытый череп ( PMR 1) Фото: Spitzer/NASA

Первая планетарная туманность идеально подходит для Хэллоуина: ученые, работающие с телескопом "Спитцер", назвали её туманностью "Вскрытого черепа". Ее официальное название - PMR 1. Отстоящая от Земли приблизительно на 5000 световых лет, эта призрачная туманность видна в созвездии Паруса. Её породила довольно массивная звезда, выбросившая в космос большое количество вещества. Туманность состоит из ионизированного газа, что придаёт ей красноватый оттенок. Зеленоватая внешняя оболочка создают светящиеся молекулы водорода.

Туманность Призрак Юпитера (NGC 3242) Фото: Spitzer/NASA

От Земли вторая туманность, NGC 3242, открытая в 1785 году Уильямом Гершелем, удалена примерно на 1400 световых лет. Расположена она в созвездии Гидры. У неё есть второе называние - "Призрак Юпитера". Здесь видны несколько концентрических колец, которые показывают, что умирающая звезда периодически выбрасывает своё вещество в космос.

Туманность Маленькая гантель (NGC 650)

В созвездии Персея видна NGC 650, получившая название "Маленькая гантель" - в 1780 году её открыл Чарльз Мессье. От этой туманности до Земли свет добирается где-то 2500 лет. Получившая сначала два номера (NGC 650/651) биполярная туманность имеет форму бабочки. Красноватые и зеленоватые светящиеся облака создаёт газообразный водород, причём зеленые области более горячие, чем красные.

Во всех трех изображениях, выполненных в инфракрасном диапазоне, различные длины волн показаны разным цветом: синим - 3,6 мкм, зеленым - 4,5 мкм, красным - 8,0 мкм, пишет astronews.com.

Астрономы обнаружили экзопланету - близнеца Земли

Kepler-78b Иллюстрация: David A. Aguilar (CfA)

Астрономы заметили похожую на Землю скалистую планету, имеющую почти земные размер и массу. Однако жизни, по их предположению, там нет, так как Kepler-78b к своей звезде находится слишком близко.

Обнаруженная сейчас уже неактивным телескопом "Кеплер" экзопланета Kepler-78b, если сравнивать её местоположение с Землёй и Солнцем, в 100 раз ближе к центральному светилу, и "обегает" его всего за восемь с половиной часов. Температура поверхности планеты от 2200 до 2800 градусов Цельсия.

"В соответствии с нашими предыдущими представлениями, шансы на жизнь в этой среде равны нулю", - говорится в статье Дрейка Деминга (Drake Deming) - Университет штата Мэриленд, вышедшей в "Nature". До этого там были опубликованы два анализа Kepler-78b, проведённые двумя группами исследователей. Ученые пришли к очень похожим результатам: радиус экзопланеты превышает земной приблизительно в 1,2 раза. При плотности примерно 5,3 г на кубический сантиметр, её масса равна 1,7-2 массам Земли. Kepler-78b, вероятно, как и Земля, скалистая планета из камня и железа. Телескоп "Кеплер" обнаружил несколько относительно небольших планет, вращающихся близко к своим центральным звездам. Но Kepler-78b стала первой, массу которой удалось определить.

Сравнение Земли и Kepler-78b

Астрономы могут вычислить радиус планеты, однако с массой дело обстоит гораздо сложнее: учёные могут определить её лишь косвенно, поскольку сила тяжести вращающейся планеты немного тянет ее к своей звезде. Это крошечное колебание, проявляющееся как небольшое световое смещение, записали обе команды.

Солнечные пятна

Группа американских астрономов целенаправленно наблюдала Kepler-78 и экзопланету земного типа в течение восьми ночей телескопом Кек на Гавайях. Сигнал звезды был очень слабым. "Каждую ночь мы размышляли, есть ли, вообще, смысл продолжать", - поясняет участник исследования, Джошуа Уинн (Joshua Winn) - Массачусетский технологический институт, Кембридж. Вторая международная команда вела наблюдение этой звезды созвездия Лебедя с помощью спектрографа Telescopio Nazionale Galileo (Канары, остров Ла-Пальма).

Им тоже пришлось бороться с проблемой солнечных пятен. Темные участки на поверхности звезды могут полностью перекрывать слабый сигнал колебания планеты. Учёным удалось рассчитать помехи, так как оборот звезды Kepler-78 вокруг своей оси происходит один раз в 12,5 дней, а планета обращается вокруг неё почти в трижды в день.

Пока исследователям не удаётся объяснить, почему у Kepler-78b такая орбита. Звезда Kepler-78 была больше, чем сейчас, когда появилась её планетная система. "Она не могла образоваться на этом месте, потому что планета не может возникнуть внутри звезды", - говорит Дэвид Латам (David Latham) - Гарвард-Смитсоновский астрофизический центр в Кембридже (CFA), участвовавший в международном исследовании. По его мнению, экзопланета не может зародиться далеко снаружи и двигаться внутрь, так как должна тогда войти в звезду. Планета остается загадкой, считает, его коллега Димитар Сасселов (Dimitar Sasselov).

Возможно, это объясняется тем, что планета представляет собой сохранившееся ядро ​​газового гиганта, пишет Деминг.

Изображение экзопланеты HD 189733b, которая обращается вокруг центральной звезды по близкой к ней орбите, так же как скалистая планета Kepler-78b: REUTERS/NASA/ESA/M. Kornmesser/Hubble/STScI

Так или иначе, судьба Kepler-78b, по мнению астрономов, предрешена: она будет приближаться к своей звезде, которая затем разорвет планету, на что потребуется около 3-х млрд лет, сообщает CfA.

Деминга занимает также вопрос о том, смогут ли астрономы найти другие землеподобные планеты с помощью телескопов нового поколения, которые предполагается вывести в ближайшие годы на орбиту.

Сконцентрировав внимание на более холодных звездах меньших размеров, можно было бы также заняться планетами с орбитами, проходящими от них на большем расстоянии, что позволит исследователям в будущем изучить планеты, вращающиеся вокруг небольших звезд в обитаемых зонах, пишет spiegel.de.

Что представляют собой капли снимках марсохода Феникс?

Пекин (Китай) - Снимки стационарного зонда Феникс (Phoenix, NASA), сделанные на 8-й, 31-й и 44-й день после "приземления" на Марс в 2008 году, были переданы на Землю. Они четко показывают образование капель на шасси лабораторной установки и вызывают с тех пор бурные дискуссии: есть ли там вода в жидком виде. Однако китайские ученые предполагают, что эти капли представляют собой не воду, а жидкий металл.

Многие исследователи считают, что это все-таки вода, хотя, при ближайшем рассмотрении, у этих гипотез выявляются слабые места:

• Атмосфера Марса содержит слишком мало воды, чтобы на шасси могли конденсироваться капли.
• Когда обнаружилось, что "Феникс" опустился" на скрытый слой льда, было высказано предположение, что ракеты его опор растопили его и превратили в пар, который и осел на шасси. Однако, при температуре около -70 градусов Цельсия, это кажется маловероятным.

Вероятной могла бы оказаться лишь идея наличия примесей марсианского льда, снижающих температуру замерзания воды и позволяющих появляться её каплям, которые увеличиваются с течением времени.

Одна из многих серий снимков 8-го, 31-го, 44-го дней миссии на Марсе показывает небольшие капли на "ноге" зонда Феникс. Кажется, что они увеличиваются, абсорбируя другие капли
Фото: NASA/JPL-Caltech/Университет Аризоны/Институт Макса Планка

Как поясняют исследователи из группы Лю Цзина (Jing Liu) из Университета Цинхуа (Tsinghua) в Пекине в статье, опубликованной на arXiv.org, они предполагают, что это не вода, а металл в жидком состоянии, которое возможно на поверхности Марса.

Действительно, существует целый ряд металлов, которые могут быть в условиях марсианских температур и давления в жидкой форме. Так, например, ртуть плавится при -39 градусов Цельсия, некоторые смеси натрия, калия и цезия превращаются в жидкость при температуре около -78 градусов, а ртутно-титановые сплавы являются жидкими при температуре -58.

Детальный снимок капли на "ноге" зонда Phoenix
Фото: NASA/JPL-Caltech/Университет Аризоны/Институт Макса Планка

Цзин и его коллеги исследовали даже поведение жидкого галлия с помощью соединений алюминия, найденных на посадочных опорах Феникса. При этом было установлено, что галлий вызывает коррозию алюминия и это взаимодействие приводит к тому, что галлий распространяется вокруг точки контакта. Именно это наблюдение может объяснить, почему на фото кажется, что капли увеличиваются.

Но у новой теории также существует слабое место: "марсианская поверхность сильно окисляется. Этот процесс может оказывать значительное влияние на жидкие металлы, такие как натрий или калий, обладающие высокой способностью вступать в реакции. Могли бы такие соединения на протяжении миллионов лет сохранить свою жидкую форму, не вступая в химические реакции"?

Исследователи из команды Цзина утверждают, что это вполне возможно, и указывают, что данные металлы просто образуют путём первоначального окисления защитную поверхность, которая предотвращает дальнейшую коррозию. Тем не менее, споры вокруг марсианских капель этим исследованием не заканчиваются, пишет grenzwissenschaft-aktuell.