Теория игр для поиска внеземного разума

Английский астроном Имонн Керинс (Eamonn Kerins) из Манчестерского университета разработал новый подход к SETI: искать внеземной разум, используя математическую теорию игр, с помощью которой можно моделировать поведение и взаимодействие нескольких участников.

Ученые либо искали в небе разумные сигналы, либо потенциально благоприятные для жизни экзопланеты. Керринс предлагает объединить оба подхода в логико-систематический поиск, основанный на теории игр. По его мнению, мы до сих пор не обнаружили никаких интеллектуальных внеземных сигналов, поскольку их могут просто не посылать, например, из-за опасения привлечь враждебных «соседей». При этом должны быть и другие цивилизации, астрономы которых ищут разумные сигналы так же интенсивно, как и мы в последние 60 лет.

«Оба соображения приводят к хорошо известному парадоксу SETI, в котором каждый только ищет сигналы другого, сам же достаточно сильных сигналов не посылает. А это, в свою очередь, приводит к вопросу, как такой парадокс разрешить. Теория предполагает, что обе стороны должны согласиться с тем, что сторона с более широким доступом к информации - это та, которая первой отправляет целевой сигнал другой стороне».
Имонн Керинс

Астроном предлагает, чтобы в такой ситуации обе стороны попытались использовать «общий информационный знаменатель» для решения, посылать ли сигнал к цели. Информация должна быть такой, чтобы обе стороны могли распознавать ее как таковую и понимать.

Причем первый сигнал в этом обмене должен быть очень простым. Для него подойдет, по мнению Керинса, сила сигнала транзита, то есть количество света от звезды, которое блокируется, когда планета проходит перед «солнечным диском».

«Такой сигнал тогда можно было бы легко измерить, и он не зависел бы от любых форм жизни на любой планете».
Имонн Керинс

Этот подход, как объясняет Керинс может свести SETI-поиск к тем планетам, которые (в перспективе) лежат на общей плоскости между нами и их звездой. По его словам, в настоящее время для представленного подхода подходит только одна экзопланета: K2-155d, которая лучше видна с Земли, чем любые другие известные нам соседние миры. Именно к ней следует отправить первый сигнал, а затем дождаться ответа.

Источник: grenzwissenschaft-aktuell.de

ESO представила новый снимок туманности Череп

Cosmic Gems - это название программы, с помощью которой Европейская южная обсерватория делает особенно зрелищные изображения с своих телескопов доступными для публики. И последнее украшение коллекции "Космических сокровищ" -  новый снимок NGC 246.

Известная с XVIII века планетарная туманность Череп внесена в каталог под номером NGC 246. Нас заставляет видеть на этой фотографии изображение черепа феномен парейдолии (оптического обмана), позволяющего «узнавать» закономерности даже там, где их нет.

От Земли до туманности Череп порядка 1600 световых лет. NGC 246 можно наблюдать в южном созвездии Кита. Возникла она, когда звезда солнечного типа состарилась и сбросила свои внешние слои. После нее осталось лишь оголенное ядро, ставшее белым карликом - одной из звезд пары, которая видна в центре туманности.

Новое изображение от NGC 246 показывает, где планетарная туманность богата или бедна водородом (красный) и кислородом (голубой) Фото: ESO

Только в 2014 году Очень большой телескоп обнаружил, что белый карлик и его спутник скрывают в самом сердце туманности Череп третью звезду, которую не видно на этом снимке. Это слабо светящийся красный карлик, до которого от нас примерно 500 а. е. Оба карлика, белый и красный, вращаются вокруг друг друга и является двойной звездой.

А вокруг этого дуэта вращается самая удаленная звезда. До нас от нее приблизительно 1900 а. е. По данным ESO, NGC 246 представляет собой первую планетарную туманность, в которой было обнаружено такое иерархическое расположение звезд.

Источник: derstandard.at

Галактическая горгулья, извергающая потоки звезд

Нам посчастливилось стать свидетелями галактического контакта экстра-класса. При взгляде на это удивительное изображение, снятое космическим телескопом Хаббл, кажется, что находящаяся справа галактика извергает звезды на свою соседку, как гигантская горгулья, и те дугой устремляются к ней. На самом же деле мы можем видеть на этом снимке две взаимодействующие между собой галактики.

Если галактики подходят друг к другу слишком близко, они испытывают обоюдное воздействие гравитационных сил. В зависимости от близости и степени притяжения может происходить обмен газовыми облаками, звездами и целыми звездными потоками. В экстремальных случаях доходит до их столкновения, при котором оба звездных скопления сливаются друг с другом. Такие галактические слияния могут продолжаться несколько сотен миллионов, а порой свыше миллиарда лет.

Но часто задолго до того, когда это начинается, возникают уникальные образования, такие как эта галактическая звездная горгулья - настоящее космическое произведение искусства, в котором участвуют две галактики. Как и наш Млечный Путь, они относятся к пересечённым спиральным галактикам. Изображенная здесь справа NGC 2799 была открыта в 1874 году. От нее до нас приблизительно 75 миллионов световых лет.

С левой стороны мы видим галактику NGC 2798, которую впервые наблюдал спустя 14 лет астроном Вильгельм Херршель. И хотя кажется, что эта галактика буквально впадает в соседнюю, обе они находятся относительно далеко друг от друга: NGC 2798 на два миллиона световых лет дальше, чем NGC 2799.

Источник: wissenschaft.de

Найдена самая маленькая одинокая планета

Астрономы обнаружили самую маленькую из бездомных планет, известных на сегодняшний день. Одинокая экзопланета размером с Марс блуждает по Млечному Пути без звезды. Вероятно, когда-то она была выброшена из своей родной системы. По оценкам астрономов, в нашей Галактике могут быть миллиарды таких одиночек, но пока что обнаружены лишь очень немногие из них.

Экзопланеты обычно можно обнаружить по влиянию на движение или свет их родительской звезды. Однако темные планеты-одиночки почти невидимы, так как сливаются с космическим фоном. Для их отслеживания астрономы используют микролинзирование.

По словам Пшемека Мроза из Варшавского университета, ведущего автора исследования, при движении планеты перед яркой звездой «ее гравитация отклоняет свет от источника и фокусирует его», то есть объект действует как линза. Это приводит к тому, что далекая звезда на короткое время становится ярче. Однако для этого планета, звезда и наблюдатель должны находиться точно на одной линии - а это бывает редко.

Маленькие планеты-одиночки без звезд особенно сложно отследить в космосе, но астрономам это удалось Фото: © Ян Сковрон

Но в случае с недавно открытой планетой-одиночкой все сошлось. 18 июня 2016 года 1,3-метровым телескопом обсерватории Лас Кампанас, находящимся в Чили, была зарегистрирована внезапная вспышка обычно неизменяющейся звезды. Более тщательный анализ кривой блеска показал, что это временное увеличение яркости нельзя объяснить всплесками излучения или другими звездными процессами.

Это было микролинзирование, вызванное чрезвычайно маленьким объектом. Величину и массу такой линзы, движущейся на переднем плане, можно определить по продолжительности и диаметру усилившегося звездного света.

Продолжительность микролинзирования и видимое увеличение звезды на заднем плане показывают массу планеты Фото: © Ян Сковрон

У OGLE-2016-BLG-1928 оба значения были необычно малы: световое пятно на кольце Эйнштейна имело размер всего 0,842 микросекунды, а все событие длилось не более 42 минут. Исходя из этого, астрономы сделали вывод, что планета, которая прошла перед звездой, должна была быть особенно маленькой и легкой.

По расчетам астрономов, «линзой» должна быть экзопланета, которая меньше и легче Земли. Вероятно, она весит немногим больше Марса. Данные измерений также подтверждают, что эта планета, скорее всего, блуждает по Млечному Пути без звезды. Ученые полагают, что их открытие позволяет надеяться на то, что с помощью микролинзирования в будущем будет найдено еще больше таких маленьких планет-одиночек.

Источник: scinexx.de

Пришельцы, где вы?

По подсчетам астрономов, только в Млечном Пути, где много планет, возможно, пригодных для жизни, должно быть около 10 000 внеземных цивилизаций, а до следующей галактики всего 2 000 световых лет. Но до сих пор, несмотря на интенсивные поиски, в том числе в рамках проекта SETI, никаких следов внеземных разумных существ и их радиосигналов не обнаружено.

Чтобы расширить поиск, астрономы устанавливают аппаратное и программное обеспечение программы SETI на все большее количество астрономических телескопов. Ченоа Тремблей из австралийской исследовательской организации CSIRO и Стивен Тингей из Международного радиоастрономического центра ICRAR провели одно из самых обширных на сегодняшний день исследований SETI с помощью системы Murchison Widefield Array в Австралии. Они 17 часов подряд сканировали участок неба около 400 квадратных градусов в районе созвездия Вела, которое включает около десяти миллионов звезд, но только шесть ранее известных экзопланет.

Исследователи специально искали сильные радиосигналы в диапазоне от 98 до 128 мегагерц и с узкой полосой пропускания. Такие показатели считаются возможными характеристиками технически генерируемых сигналов от чужой цивилизации - так называемых техносигнатур.

Антенны Murchison Widefield Array завершили один из самых обширных поисков внеземных сигналов - но тщетно Фото: © Dragonfly Media

Невзирая на то, что система телескопов MWA имеет хорошие предпосылки с широким полем обзора и высокой чувствительностью, а текущий поиск охватил в сто раз большую площадь, чем предыдущие исследования, этот поиск также был неудачным. Учёные не нашли никаких техносигнатур, то есть никаких признаков разумной жизни в космосе. По крайней мере, в этой части космоса инопланетяне пока остаются скрытыми - если они существуют.

«Хотя это был действительно обширный поиск, объем пространства, который мы искали, был крошечным по сравнению с размером пространства - это эквивалент объема воды в садовом бассейне по сравнению со всем океаном», - говорит Тингей. Так что в космосе еще много места, где могли бы находиться развитые внеземные цивилизации.

Источник: scinexx.de

Каким будет конец нашей Вселенной?

В далеком будущем наш космос будет состоять только из черных дыр и мертвых остатков звезд. Белые карлики сначала остынут до холодных и темных «черных карликов». Около одного процента из них обладают достаточной массой, чтобы окончательно сгореть в последнем взрыве, но этого не произойдет в течение 10¹¹⁰⁰ лет.

Наша Вселенная с момента Большого взрыва расширяется. Об этом свидетельствуют движения галактик и космическое фоновое излучение. Расширение, вызванное загадочной темной энергией, будет продолжаться и ускоряться. В результате плотность вещества и температура будут продолжать уменьшаться - космос станет пустым и холодным.

«В течение следующих 100 триллионов лет почти все звезды израсходуют свое термоядерное топливо и станут вырожденными белыми карликами. Вселенная будет в основном состоять из черных дыр и из сгоревших звезд. Это место будет грустным, одиноким, холодным».
Мэтт Каплан, Университет штата Иллинойс

Ползучее превращение

Белые карлики продолжат остывать, пока не кристаллизуются и, наконец, не остынут до фоновой температуры. Но есть и другая возможность. Ядерный синтез в этих «черных карликах» в значительной степени погашен, но даже в них из-за явления квантового туннелирования атомы все еще могут иногда преодолевать свое отталкивание и сливаться.

Физики предсказывают «черные сверхновые» как последний импульс жизни во Вселенной

Эта так называемая реакция пикноядерного синтеза со временем приведет к изменению состава звездных остатков. Ползучий синтез соединит кремний, углерод и кислород с образованием более тяжелых элементов, пока приблизительно через 10¹¹⁰⁰ лет изотоп железа-56 не накопится в ядрах карликов. Однако, когда они формируются, то испускают позитроны, которые дестабилизируют ядро ​​покоя звезды

Когда взорвутся черные карлики

Ядро ​​черных карликов коллапсирует и происходит взрыв.

«По нашим оценкам, около одного процента сегодняшних триллионов звезд однажды схлопнутся и превратятся в сверхновые.
Мэтт Каплан.

По мнению физика, только те черные карлики удовлетворяют необходимым требованиям для такой «черной сверхновой», которые имеют массу от 1,2 до 1,4 солнечных масс. Только с ними железо-56 приводит к фатальной дестабилизации. Все более легкие звезды, как и прежде, останутся черными карликами, которые продолжат вращаться на орбите как мертвые холодные останки.

«Нашему Солнцу и в далеком будущем не хватит массы для взрыва как сверхновая. Можно все Солнце превратить в железо, но все равно ничего не произойдет».
Мэтт Каплан.

Последний «стон» космоса

Фаза черной сверхновой звезды начнется примерно через 100 триллионов лет и продлится невообразимый промежуток времени в 10³²⁰⁰⁰ лет. Сначала взорвутся наиболее массивные черные карлики, затем более легкие, пока, наконец, не останется ничего, что могло бы еще выделять энергию или тепло. Тогда вселенная будет безмолвной и мертвой.

«Трудно представить, чтобы что-то могло произойти после этого. Сверхновые в черных карликах действительно могут быть последним, что происходит в космосе».
Мэтт Каплан

На данный момент вселенная вряд ли будет иметь что-то общее с сегодняшним:

«Галактики растворились, черные дыры аннигилировали, а расширение космоса осталось. Объекты раздвинуты так далеко друг от друга, что даже свет от их взрыва не достигает других ".
Мэтт Каплан

А может, грядет "большой отскок"?

Однако: этот сценарий - только один из обсуждаемых в настоящее время среди физиков и космологов. Согласно гипотезе «большого отскока» , космическое расширение могло резко повернуть вспять задолго до окончания всех процессов. Потом Вселенная схлопнется и вернется в состояние Большого взрыва. Затем может последовать новое расширение - своего рода перезапуск нашего космоса.

Другие гипотезы предполагают, что субатомные процессы вызывают распад основных строительных блоков, таких как протоны, с течением времени. Тогда даже материи больше не будет в конце космоса - и черные карлики растворятся задолго до того, как взорвутся. Таким образом, как на самом деле закончится наша Вселенная - это, прежде всего, большая загадка.

Источник: scinexx.de

Как возникает на небе радуга?

Кто может лучше ответить на вопросы о погодных явлениях, чем ученые?

Разобраться в том, как появляется радуга, помог Томас Востал (Thomas Wostal), сотрудник исследовательского центра Министерства науки Австрии. Он работает в Центральном институте метеорологии и геодинамики и занимается проблемами, связанными с погодой.

Как возникает радуга и что происходит при этом с физической точки зрения?

Если солнце освещает «стену» из капель дождя, появляется радуга. Это может случиться, например, когда уходит ливень и появляется солнце и освещает отступающую стену дождя. Когда свет проникает из воздуха в воду или наоборот, он преломляется (отклоняется), потому что плотность воздуха и воды различна.

Свет состоит из разных цветовых компонентов, которые по-разному реагируют на изменение плотности. При появлении радуги свет проходит сквозь воздух и проникает сквозь капли воды. Белый свет разбивается на разноцветные части, то есть спектральные цвета. Внутри капли различные цветовые компоненты отражаются и, покидая ее, снова отклоняются.

В какое время суток можно увидеть радугу?

Формирование ливневых дождей и гроз в значительной степени зависит от дневного потепления и, следовательно, от солнечного света). Потому наилучшие условия для возникновения радуги наблюдаются ближе к вечеру.

В это время ливневые дожди или грозы уже сформировались. При этом солнце стоит еще достаточно высоко для оптимальных геометрических условий появления радуги.

Как определяется размер радуги?

Чем ниже солнце, тем больше радуга. Наблюдаемая с Земли самая большая радуга - это полукруг с углом поля зрения около 42 ° (угол между земной поверхностью и краем радуги). Известно, что преломление световых компонентов составляет около 42 °.

По геометрическим причинам это влияет на размер арки. С горы или с самолета радугу можно увидеть как почти полный круг с точным диаметром 84 °, то есть дважды по 42 °).

Источник: derstandard.at