Белые дыры в космосе - что это?

Белые дыры, которые извергают вещество, а не всасывают его, могут объяснить самые большие загадки космоса.

Черные дыры являются областями пространства-времени, обладающими столь сильной гравитацией, что туда втягивается даже свет. Материя, попадая в черную дыру, становится настолько плотной, что существующие теории не могут описать, что там с ней происходит.

Многие астрофизики сейчас серьезно воспринимают идею белых дыр, откуда поглощенные вещества выбрасываются обратно, сообщает New Scientist.

У черной дыры имеется горизонт событий, при пересечении которого появляется точка невозврата, а у белой дыры это точка, к которой невозможно приблизиться. Горизонт событий белой дыры настолько сильно отталкивает материю, что проникнуть за него не может даже свет.

Более того, черные дыры - их антиподы во времени. Белая дыра - это, по сути, будущее черной дыры, а черная дыра - это прошлое белой дыры. Они являются точными противоположностями друг друга почти во всех отношениях.

Однако у теории белых дыр есть небольшая проблема: такие объекты никто не видел, хотя из-за всей извергаемой энергии они должны представлять собой маяки света на ночном небе - одни из ярчайших объектов Вселенной. Этого достаточно для многих астрофизиков, чтобы оставаться скептиками. Впрочем, те когда-то скептически относились и к черным дырам, которые тоже увидеть невозможно, но теперь известно, что Вселенная ими просто кишит.

Одна из причин верить в белые дыры - удобство этой гипотезы, фактически предсказанной общей теорией Эйнштейна. Поэтому, если бы существовали белые дыры, они помогли бы нам объяснить многие из существующих загадок черных дыр. Например, парадокс потери информации, втянутой в черную дыру. Тогда как при существовании белых дыр такая информация возвращалась бы.

Белые дыры могут даже помочь понять самую большую тайну - происхождении космоса. Они предоставили бы альтернативную модель Большого взрыва. Но пока мы не сможем обнаружить хотя бы одну белую дыру, они, вероятно, останутся просто теоретическим курьезом.

Есть несколько кандидатов в белые дыры. Например, ученые недавно обнаружили таинственные быстрые радиовсплески, исходящие из глубины Вселенной и не имеющие единого объяснения. Возможно, эти загадочные мощные вспышки - лучи, исходящие из белых дыр.

Источник: mnn.com

Астрономы прекратили текущий поиск Планеты 9

С телескопа Subaru обсерватории Мауна-Кеа (США) астрономы семь дней искали во внешней части Солнечной системы неоткрытую большую планету - так называемую Планету 9. Возможно, поиски принесли успех.

Из-за плохой видимости последние попытки найти предсказанную девятую планету не удались, но тут погода была полностью на стороне участников поиска.

«Мы почти каждую ночь могли получать кучу данных. Я чувствую, если нам при помощи телескопа Subaru суждено найти Планету 9, то она прячется в этих данных».
Профессор Caltech Майк Браун

Художественное изображение разыскиваемой Планеты 9 Фото: ESO

В целом на прошлой неделе было осмотрено 85 % этой части неба, где Майку Брауну, работающему совместно с Константином Батыгиным, кажется возможным присутствие планеты - если она действительно существует.

Диаграммы траектории 9 транснептуновых объектов, на орбиту которых Планета 9 может влиять Фото: Tomruen

Астрономы вычислили: небесное тело под названием Планета 9 должно было бы иметь массу приблизительно в 10 раз превышающую земную и находиться на 20-кратном расстоянии от Солнца, по сравнению с Нептуном. Майк Браун и его коллеги еще месяц будут продолжать поиски загадочной планеты, местоположение которой, если она все-таки существует, они существенно смогли ограничить.

«Если Планета 9 находится сейчас на самом деле в предполагаемом регионе, [...] у нас на 90-95 % есть шанс отыскать ее в наших новых данных. Оставшиеся 5-10 % описывают сценарий, в котором планета существует, но находится так близко к фоновой звезде, что мы не можем отличить ее от этой звезды. Чтобы предотвратить это, мы всегда ведем наблюдения несколько дней подряд».
Майк Браун

Однако основная проблема кроется в Млечном Пути, который кишит звездами. Здесь планета может очень легко спрятаться перед одной из них. В настоящее время Браун видит 80 % шансов обнаружить Планету 9.

«Это меньше, чем я хотел бы, и мы работаем над сокращением оставшихся 20 %. Но да, может быть, нам просто не повезло, и мы не можем видеть планету, хотя она там есть».
Майк Браун

Браун, Батыгин и их коллеги сейчас оценивают данные и планируют на февраль следующие наблюдения. Затем они хотят продолжить поиск более продвинутыми методами анализа данных, если Планеты 9 еще нет в собранных данных.

Источник: grenzwissenschaft-aktuell.de

Микроводоросли снабдят МКС свежим воздухом

Европейское космическое агентство заказало разработку биореактора для космических полетов, который превращает CO2 в кислород.

После тропических лесов водоросли являются вторыми «зелеными легкими» нашей планеты. На них приходится около половины мирового производства кислорода. И в космосе водоросли могут обеспечить астронавтов воздухом для дыхания. По поручению ЕКА компания Ruag Space должна разработать прототип системы рециркуляции воздуха с помощью микроводорослей.

При длительном пребывании в космосе, как и в пилотируемой миссии на Марс, обеспечение воздухом, водой и, насколько это возможно, продуктами питания должно функционировать в замкнутых циклах. Например, на борту МКС использованный воздух для дыхания подвергается химической переработке. Одной из альтернатив могут служить водоросли, которые путем фотосинтеза потребляют выдыхаемый CO2 и выделяют кислород.

В рамках проекта Biorat должен быть разработан биореактор, в котором в условиях очень низкой гравитации будут выращиваться микроводоросли. В его функцию в длительных космических полетах может входить адаптация потребления воздуха. При ее увеличении прибор должен регулировать освещение для водорослей и заботиться, чтобы они производили необходимое количество кислорода.

Возможность осуществления этого уже доказана предыдущими экспериментами. Теперь следует увеличить масштабы процесса, сделать его более эффективным и, наконец, протестировать в настоящих кабинах космического корабля. Испытание прототипа биореактора ожидается на борту МКС в 2024 году.

Источник: derstandard.at

Какого только мусора нет на Луне!

На Луне уже скопилось до 800 объектов - от старого ровера до резервуара для мочи.

Поверхность нашего естественного спутника хранит следы предыдущих посещений. Там уже много всего: наряду с разными флагами человек оставил на Луне следы ног и шин, а также кучи других предметов.

Например, мусор с историей - это мячи для гольфа, которые астронавт Алан Шепард забил в 1971 году в рамках миссии «Аполлон-14», чтобы увидеть, как далеко они летят при низкой гравитации. Идея состояла в том, чтобы стать бумерангом для НАСА. После первой посадки на Луну в 1969 году общественный интерес постепенно угас. Единственное "прилунение" вскоре стало восприниматься как рутина, а такие действия, как игра в гольф Шепарда, подогревали интерес считавших лунную программу просто тратой денег и создававших соответствующее настроение.

Рамка с фото на лунной поверхности

Насколько известно, НАСА подготовило список всех объектов, оставленных на Луне до 2012 года. С тех пор, однако, были другие миссии, спускавшие туда свои устройства, например китайское лунное транспортное средство Yutu, гордо катавшееся 31 месяц по Морю Дождей, пока не исчерпало всю энергию.

Даже без этих обновлений список НАСА включает почти 800 объектов, большинство из которых оставлены миссиями Аполлона. Кстати, флаги, поднятые астронавтами, сейчас все белые из-за сильного ультрафиолетового излучения. А еще там есть оливковая ветвь из золота - символ мира нашей планеты.

Оливковая ветвь, оставленная на Луне

К лунному мусору относятся, наряду с инструментам, камерами, датчиками и разбитыми космическими зондами, весьма любопытные вещи, такие как Библия или перо ястреба. Однако человек оставил свой след на Луне и в виде использованных влажных салфеток и контейнеров для мочи.

Источник: derstandard.at

Новый карликовый объект указывает на Планету 9

В поисках таинственной Планеты 9 астрономы наткнулись во внешней Солнечной системе на неизвестную карликовую планету. Признаки ее чрезвычайно растянутой орбиты поддерживают теории существования здесь неизвестного гиганта.

До сих пор теория существования Планеты 9 основана только на косвенных свидетельствах: движение небесных тел во внешней Солнечной системе позволяет предположить влияние планеты величиной с Нептун, имеющей «странную» орбиту. Несколько исследований подтверждают, что «нечто», похоже, влияет на некоторые из так называемых транснептуновых объектов.

Чтобы отследить мистическую планету и другие неизвестные небесные тела, команда американских астрономов уже некоторое время пристально изучает внешнюю Солнечную систему. В рамках этого поиска в их сети попала не планета 9, а интересная «рыба поменьше».

«Эти отдаленные объекты напоминают хлебные крошки, которые ведут нас к Планете 9 - чем больше их мы найдем, тем лучше сможем прийти к пониманию внешней Солнечной системы и потенциальной планеты».
Скотт Шеппард

Далекий Гоблин

Subaru, 8-метровый телескоп на Мауна-Кеа (Гавайи) первым указал в октябре 2015 на небесное тело, получившее поэтому номер 2015 TG387. Из-за приближавшегося Хэллоуина астрономы прозвали его«Гоблин» (The Goblin). Последующие наблюдения дали возможность собрать дополнительную информацию и определить орбиты его движения вокруг Солнца. 2015 TG387 официально включен в список известных транснептуновых объектов.

Имея диаметр около 300 км, объект обходит Солнце по сильно вытянутой орбите. Согласно расчетам астрономов, 2015 TG387 понадобится для завершения этого пути приблизительно 40 тыс. лет. В перигелии (точке наибольшего приближения к Солнцу) = 65 астрономическим единицам (1 au = расстояние Земля-Солнце).

Фото: Роберто Молар Канданоса и Скотт Шеппард

До сих пор известны только два других транснептуновых объекта, более отдаленных в перигелии: небесное тело 2012 VP113 - примерно в 80 au и карликовая планета Sedna - в 76 au. А недавно обнаруженный Гоблин со своей сильно вытянутой орбитой - приблизительно в 2300 au.

«Мы смогли только потому обнаружить 2015 TG387, что он проходит вблизи Солнца, и предполагаем, что во внешней Солнечной системе имеются еще тысячи маленьких небесных тел, таких как TG387, но расстояние затрудняет их поиск».
Соавтор работы Дэвид Толен

Под властью Планеты 9?

«Такие объекты как 2015 TG387, 2012 VP113 и Седна скрыты от влияния самых известных крупных масс Солнечной системы, что возбуждает к ним чрезвычайный интерес. Они могут использоваться для понимания внешней Солнечной системы в качестве зондов».
Скотт Шеппард

Исследователи уже провели компьютерное моделирование, которое показывает, как на орбиту 2015 TG387 повлияют гипотетические орбиты Планеты 9, существование которой в результате кажется весьма правдоподобным. Она выполняет роль гравитационного пастуха, определяющего движение некоторых транснептуновых объектов.

«Очевидно, предполагаемая планета 9 так же воздействует на небесное тело 2015 TG387, как и на другие сильно отдаленные объекты Солнечной системы. Пока результаты не могут доказать, что Солнечная система имеет еще одну массивную планету, но онидают дополнительные свидетельства, что там действительно присутствует нечто громадное».
Соавтор работы Чад Трухильо

Источник: wissenschaft.de

Лунная пыль может быть опасна для астронавтов

Мелкая лунная пыль может быть опасна для будущих астронавтов. Как показывает исследование, она способна проникать глубоко в легкие и вызывать серьезные повреждения клеток и ДНК. Крошечные частицы с острыми краями прилипают к скафандрам и снаряжению и поэтому неизбежно втягиваются внутрь лунных баз и посадочных модулей.

Уже при первой лунной посадке астронавты Аполлона-11 сообщили о мелкой, липкой лунной пыли. Она оседала на их скафандрах, покрывая все оборудование, а затем внутреннюю часть посадочного устройства. Все двенадцать астронавтов лунных миссий страдали от симптомов, которые астронавт Аполлона 17 Харрисон Шмитт назвал «лунной сенной лихорадкой»: чихание, заложенный нос, колющее горло и слезящиеся зудящие глаза.

Космонавт Аполлона Харрисон Шмитт на Луне. Будущие астронавты должны попытаться избавиться от лунной пыли, возвращаясь к посадочному модулю Фото: © НАСА

Известно, что частицы лунного реголита значительно отличаются от земной пыли, которую со временем измельчают ветер и вода. А поскольку наш спутник не имеет атмосферы, у пылинок края остаются там острыми. Кроме того, из-за нефильтрованного излучения частицы размером от 0,5 до 10 микрометров электростатически заряжены. Это не только позволяет пылинкам «прилипать» ко всем объектам, но и, благодаря низкой гравитации, Луна долго удерживает их в подвешенном состоянии. «А потому эти частицы могут легко вдыхаться и проникать глубоко в легкие».

Наночастицы на Земле, например асбестовая пыль, как известно, способны проникать с вдыхаемым воздухом глубоко в клетки легких, которые они повреждают, вызывают их хроническое воспаление и повреждение ДНК, что в итоге приводит к раку легких.

Может ли лунная пыль оказывать аналогичное фатальное воздействие на будущих космонавтов и жителей лунных баз? «Пока мы не знаем, насколько вредна эта пыль, - объясняет Приск. Исследовательский проект ЕКА должен изучить возможный риск для здоровья будущих лунных миссий и углубить предыдущие результаты. Уже есть первое исследование, не обещающее ничего хорошего.

Частицы лунной пыли крупным планом Фото: © НАСА / АО

Для этого исследования Рейчел Кастон (Rachel Caston) из Университета Стоуни Брук в Нью-Йорке и ее коллеги исследовали влияние аналогов лунной пыли на клетки легких и мозга человека. Псевдо-лунная пыль получена из вулканического пепла и затвердевшей лавы, которые химически очень похожи на лунный реголит. Их размолотые частицы такие же маленькие и острые, как лунная пыль.

Тесты показали, что все эти пылинки сильно повреждают клетки. «Частицы вызывали гибель клеток и повреждение ДНК в клетках легких и нейронов», - сообщают Кастон и ее коллеги. При концентрациях 20 миллиграммов на 3,8 квадратных сантиметрах клеточных культур выживали только около десяти процентов клеток - неважно, происходит еще процесс деления или уже полностью закончен. Но даже при более низких концентрациях наблюдалась повышенная гибель клеток. Дальнейшие исследования показали, что смоделированная лунная пыль - подобно асбестовым волокнам и другим наночастицам - вызвала повреждение ДНК в клетках.

Но на чем основан этот разрушительный эффект? «Наблюдаемая цитотоксичность может быть вызвана как химическим, так и физическим взаимодействием», - поясняют Кастон и ее коллеги. Так, малые размеры гранул пыли увеличивают их поверхность и облегчают, например, химические реакции, вызывающие агрессивные кислородные радикалы. Причем эти частицы достаточно малы, чтобы проникнуть в клетки и непосредственно их повредить.

«Понятно, что будущие лунные астронавты должны избегать вдыхания лунной пыли», - подчеркивают исследователи. Однако этого трудно добиться, поскольку, как только космонавты выходят за пределы своих посадочных модулей или лунных баз, эта мелкая пыль прилипает к их костюмам и легко переносится вовнутрь.

Поэтому, по мнению исследователей, особенно важно продолжить изучение биологического воздействия настоящей лунной пыли на клетки и ткани человека. Только тогда можно будет оценить опасность лунного реголита для здоровья астронавтов.

Источник: scinexx.de

Предшественник уникальной супергалактики

12,4 млрд световых лет отделяет нас от обнаруженного астрономами скопления галактик. Это открытие, противоречащее предыдущим теориям ранней вселенной, сделала международная команда, возглавляемая Тимом Миллером из канадского университета Далхаузи в Галифаксе.

Астрономы заметили начальную стадию гигантского космического столпотворения - будущую уникальную концентрацию больших, молодых и чрезвычайно активных галактик. Это древнее суперслияние создало одну из крупнейших структур в известном нам космосе: массивное скопление галактик, которые удерживаются вместе темной материей и окружены облаком горячего ионизированного газа.

Группе Миллера удалось наблюдать за этой удивительно плотной концентрацией 14 галактик, используя телескоп Alma. Когда существовали эти отдаленные объекты, свет которых дошел до нас только сейчас, вселенной было всего лишь 1,4 млрд лет, что составляет примерно десятую часть ее нынешнего возраста.

Эти незаметные пятна превращаются в одну из крупнейших известных структур вселенной Фото: Alma

Отдельные звездные острова этого протокластера принадлежат к так называемым галактикам со вспышкой звёздообразования. Они создают молодые звезды в тысячу раз быстрее нашей и занимают пространство, которое примерно втрое превышает площадь Млечного Пути.

Взгляд в прошлое нашей вселенной Фото: NRAO

Предыдущие теории и модели предполагали, что такие массивные кластеры галактик требуют для развития намного больше времен.

«Поэтому для нас стало загадкой, как могло образоваться столь рано это скопление галактик, наблюдаемое в телескоп Alma».
Тим Миллер

Очевидно, что этот протокластер вопреки ожиданиям астрономов вырос в течение нескольких миллиардов лет.

«Это открытие впервые дает нам ценную возможность узнать, как из массивных галактик в экстремальной среде собираются эти скопления.
Тим Миллер

Плотное космическое массовое скопление является загадкой для астрономов Видео: ESO

Компьютерное моделирование дает некоторое представление о будущем этой огромной структуры.

«С течением времени 14 галактик уменьшат и наконец прекратят свое звездообразование, слившись в одну гигантскую галактику, окруженную ореолом других галактик и космической пыли».
Скотт Чепмен, соавтор работы

Исследователи предполагают, что этот гигант и его соседи будут тогда обладать звездной массой, размер которой составит около триллиона солнечных.

Источник: nature.com