Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

16-01-2018

Pentru voi, iubitori de astrobiologie. La sfârșitul anului 2017, în Chile (în Santiago și Coyhaique), Comisia 3 (Astrobiologie) a IAU a susținut o școală de astrobiologie și o conferință „Astrobiologie 2017”. Materialele școlare și ale conferinței sunt acum disponibile pentru vizionare. Vizionați și bucurați-vă de: program școlar cu link-uri către videoclipuri, program de conferință cu link-uri către videoclipuri.

04-01-2017

În contextul astrobiologic, mecanismele de sinteză a moleculelor organice de diferite tipuri din învelișurile protostelare și alte obiecte asociate cu regiunile de formare a stelelor prezintă un interes deosebit. Lucrarea lui J. Lindberg și colab. prezintă estimări ale concentrațiilor radiale de C4H și metanol în direcția a 40 de protostele. Dintre aceste protostele, au fost observate șaisprezece obiecte din norii moleculari din constelațiile Ophiuchus și Corona Southernis.

23-10-2016

Cel mai apropiat complex de nor molecular de noi se află în constelația Taur, la o distanță de aproximativ 140 pc. Datorită proximității, acești nori sunt destul de bine studiați, inclusiv din punct de vedere al compoziției lor moleculare, care în ultimele decenii a devenit, dacă nu un standard, atunci măcar un „punct de referință” pentru testarea modelelor astrochimice. Între timp, chiar

03-08-2016

Numărul de planete descoperite de telescopul spațial Kepler este de mii. Printre acestea, de interes deosebit sunt planetele de tip terestru (probabil) situate în așa-numita zonă locuibilă, adică în intervalul de distanțe față de steaua centrală unde este posibilă existența apei lichide la suprafața planetei. Determinarea ponderii relative a unor astfel de planete în numărul lor total este considerată una dintre principalele

02-08-2016

Nucleul molecular L1544 din Taur este unul dintre nucleele prestelare „standard” și, prin urmare, îi sunt dedicate un număr foarte mare de studii. În special, miezul L1544 este considerat un exemplu tipic de obiect cu așa-numita diferențiere chimică, adică diferențe specifice în distribuția compușilor de carbon și azot. În nucleele cu diferențiere chimică, compușii de azot (NH3, N2H+) sunt concentrați în centru, apoi

13-07-2016

Conferința internațională „Căutarea vieții: de la Pământul timpuriu la exoplanete” va avea loc în perioada 12-16 iunie 2016 în Vietnam. Site-ul conferinței - http://rencontresduvietnam.org/conferences/2016/search-for-life. Programul conferinței acoperă patru teme principale: educația, evoluția și locuibilitatea sistemelor planetare; Pământul timpuriu; de la chimia prebiologică la prima viață; viața în univers - impact asupra societății și problemelor etice.

11-06-2016

Manara și colab. raportează în jurnalul Astronomy & Astrophysics că au descoperit o corelație între rata de acumulare într-un disc protoplanetar și masa acestui disc. Această corelație decurge din ideile teoretice despre evoluția discurilor protoplanetare, dar până acum nu a fost posibil să o detectăm. Autorii noii lucrări au examinat un eșantion aproape complet de stele tinere din regiunea de formare a stelelor Lupus (Lupul).

14-05-2016

Există un astfel de concept - „catastrofa oxigenului”. Acest termen înfricoșător se referă la o etapă din evoluția atmosferei pământului, care pentru noi astăzi a fost destul de favorabilă. Se presupune că în timpul catastrofei de oxigen de acum aproximativ 2,4 miliarde de ani, a avut loc o îmbogățire semnificativă a atmosferei pământului cu oxigen molecular. Până în acest moment, învelișul de aer al planetei noastre nu conținea practic oxigen. Majoritatea oamenilor de știință cred asta

Una dintre cele mai importante sarcini ideologice ale astronomiei este de a găsi un răspuns la întrebarea dacă suntem singuri în Univers. În absența contactului direct cu inteligența extraterestră, trebuie să ne mulțumim cu argumente indirecte.

Nu știm, desigur, cât de largă este gama de condiții fizice în care este posibilă originea vieții, dar putem spune cu certitudine că cel puțin pe o anumită planetă, lângă o anumită stea dintr-o anumită galaxie, a apărut apariția a vieţii şi a inteligenţei s-au dovedit a fi posibile. Dacă vom demonstra că astfel de planete, stele și galaxii sunt comune în Univers, va exista speranță că rezultatul final al evoluției lor, similar cu cel de pe Pământ, nu este neobișnuit.

Până de curând, părea că în acest sens lucrurile merg bine cu toate cele trei componente - planetă, stea, galaxie. Cel puțin nu rău. Adevărat, încă nu putem judeca cu încredere cât de tipic este Pământul - ca o planetă care a căzut în zona locuibilă a stelei sale. Dar nu există niciun motiv să credem că este atipică. Astfel de motive pot apărea, desigur, în viitor (cine știe?). Cu toate acestea, informațiile disponibile astăzi despre sistemele planetare sugerează că formarea lor este un proces complet de rutină.

De asemenea, soarele nu este exotic. În multe cărți populare, și chiar în manuale, el este adesea numit cel mai obișnuit, neremarcabil vedetă. Această caracteristică aparent derogatorie este foarte importantă din punctul de vedere al evoluției vieții: timp de patru miliarde și jumătate de ani, Pământul este încălzit de o sobă care fredonă calm, care în tot acest timp ne-a transmis exact la fel de multă energie. după cum avem nevoie, fără scăderi abrupte sau focare puternice. Orice caracteristică, „neobișnuit”, ar face din Soare un obiect foarte interesant pentru un cercetător din afară, dar pentru noi, care locuim în apropiere, stabilitatea plictisitoare este mai bună decât o schimbare interesantă. Și există încă multe astfel de stele „fără nicio caracteristică specială”, asemănătoare cu lumina noastră centrală, în Galaxie.

Întreaga noastră galaxie (Calea Lactee) se dovedește a fi la fel de confortabilă și „plictisitoare”. Adică, în urmă cu zece miliarde de ani, în ea au avut loc evenimente foarte violente: atunci, ca urmare a comprimării norului protogalactic rotativ, a apărut un disc gigant de gaz stea, în care trăim acum, și proiecția dintre care pe cer se numește însăși Calea Lactee. Dar după formarea discului, galaxiei noastre nu s-a întâmplat nimic „interesant”. Nu, desigur, există încă locuri în el unde este mai bine să nu plece o stea mică cu planete locuibile. Împrejurimile stelelor masive fierbinți sunt pline de radiații dure, unde de șoc puternice se împrăștie de la exploziile supernovei... Dar există puține locuri atât de periculoase, iar șansele ca, de exemplu, Soarele nostru să zboare într-una dintre ele sunt foarte mici.

Această liniște se datorează faptului că procesele de formare a stelelor din Calea Lactee și-au asumat de mult un caracter „lent”. O comparație a numărului de stele de diferite vârste arată că rata medie de formare a stelelor în Galaxia noastră în ultimele 10 miliarde de ani a rămas aproape aceeași, la nivelul mai multor stele care se nasc pe an. Și această constanță se poate dovedi a nu fi tocmai ieșită din comun, dar cel puțin o proprietate destul de neobișnuită a insulei noastre stelare.

Din punct de vedere al aspectului, Galaxy este un disc foarte subțire (cu un raport „grosime-diametru” comparabil, de exemplu, cu discurile compacte), străbătut de mai multe (două sau patru) brațe spiralate. Acest disc este scufundat într-un nor de stele sferice rarefiate - un halou. Dacă vă concentrați doar pe aspect, atunci nu există doar multe astfel de sisteme în Univers - ele sunt majoritatea. Conform datelor moderne, aproximativ 70% din toate galaxiile aparțin unor astfel de sisteme de discuri spiralate. Acest lucru este frumos din două motive. În primul rând, natura tipică a Galaxy face puțin probabil să fim singuri în Univers. În al doilea rând, putem extinde cu ușurință rezultatele studierii Galaxiei la majoritatea restului Universului. Dar asta nu este tot. O soartă favorabilă a plasat o altă galaxie similară chiar lângă noi - Nebuloasa Andromeda (aka M31, NGC 224), care a fost, și este încă considerată uneori, aproape o geamănă a Căii Lactee. Ce ai putea dori mai mult? Dacă vrem detalii, ne uităm la Galaxy, dacă vrem imaginea de ansamblu, ne uităm la Nebuloasa Andromeda - și 70 la sută din Univers este în buzunarul nostru!

Cercetările din ultimii ani arată, vai, că această bucurie este prematură. Cu cât aflăm mai multe despre Nebuloasa Andromeda, cu atât mai puțin pare să fie un geamăn al Căii Lactee. Nu, există, desigur, o asemănare generală; M31 este mult mai asemănător cu Calea Lactee decât, să zicem, galaxia pitică Marele Nor Magellanic. Dar există unele discrepanțe importante în anumite detalii. Deși Galaxia și Nebuloasa Andromeda cel mai probabil s-au format aproape simultan, M31 arată mai mult... cum să spun... ponosit. Acum a rămas mai puțin gaz în el decât în ​​Galaxia noastră; În consecință, nașterea stelelor are loc mai puțin activ, dar asta abia acum! Discul și aureola nebuloasei Andromeda prezintă urme ale numeroaselor explozii puternice de formare a stelelor, dintre care cea mai recentă a avut loc poate cu doar 200 de milioane de ani în urmă (un timp mic în comparație cu întreaga vârstă a galaxiei). Observațiile sistemelor stelare arată că cauza unor astfel de explozii sunt aproape întotdeauna coliziunile galactice. Aceasta înseamnă că istoria Nebuloasei Andromeda este semnificativ mai bogată în cataclisme mari și mici decât istoria Căii Lactee.

Având în vedere această diferență, devine neclar care dintre cele două galaxii ar trebui luată ca standard. Problema este că nu putem studia nicio altă galaxie spirală cu un grad similar de detaliu. (Mai exact, avem un alt vecin în spirală - M33, dar este mult mai mic decât M31 și Calea Lactee.) În 2007, Francois Hammer (Observatorul de la Paris) și colegii săi au decis să verifice ce parametri vom obține pentru Calea Lactee și M31, dacă au fost observați de la mare distanță, și comparați acești parametri cu proprietățile altor galaxii spirale îndepărtate. S-a dovedit că sistemul mai tipic nu este Calea Lactee! Dintre toate galaxiile spirale din apropiere, nu mai mult de 7 la sută sunt apropiate ca parametri de ea. Restul amintesc mai mult de Nebuloasa Andromeda: sunt sărace în gaze, mai bogate în stele și au un moment unghiular specific mai mare decât Calea Lactee, adică, pur și simplu, se rotesc mai repede. Pentru Nebuloasa Andromeda, toate aceste proprietăți, precum și particularitățile distribuției stelelor în jurul discului, pot fi explicate printr-o coliziune majoră care a avut loc în urmă cu câteva miliarde de ani cu un sistem stelar a cărui masă era de cel puțin un miliard de mase solare ( aproximativ câteva procente din masa galaxiei în sine). Asemănarea lui M31 cu alte galaxii spirale indică faptul că megacoliziuni similare au avut loc cu aproape toate - cu excepția unui grup mic căruia îi aparține Calea Lactee.

Aici este potrivit să ne amintim o altă ciudățenie a galaxiei noastre - cei doi sateliți ai săi, Norii Magellanic. Ele seamănă puțin cu sateliții tipici ai unei galaxii spirale. De obicei, acești sateliți sunt galaxii eliptice sau sferoidale mici și slabe. Însoțitori precum Norii Magellanic, masivi, strălucitori, cu propria lor istorie turbulentă a formării stelelor, sunt observați și în doar câteva procente din galaxiile spirale. O posibilă explicație pentru această ciudățenie este că Norii Magellanic ar putea să nu fie sateliți ai Căii Lactee. Măsurând viteza mișcării lor folosind telescopul spațial numit după. Hubble a arătat că pentru sateliți, adică corpuri atașate gravitațional de Galaxie, aceștia zboară prea repede. A apărut ideea că norii ar putea să zboare pe lângă Calea Lactee.

Există, desigur, o tentație de a conecta toate aceste fapte într-o singură imagine. În decembrie 2010, Y. Yang și F. Hammer au sugerat că Norii Magellanic au zburat către Calea Lactee din Nebuloasa Andromeda, scăpând din ea ca urmare a aceleiași mega-coliziuni. Trebuie spus că traiectoria Norilor este încă puțin cunoscută, dar ceea ce se știe despre ea nu contrazice ipoteza originii lor „andromedane”.

În general, imaginea poate arăta așa. Dintre cele două galaxii principale ale Grupului Local (numele plictisitor pentru Calea Lactee, M31 și sateliții lor din jur), doar una a supraviețuit unei coliziuni majore. Două galaxii mai mici s-au format din materialul rupt din M31 ca urmare a acestui cataclism. Ei zboară acum pe lângă Galaxie și, poate, vor fi capturați de aceasta, astfel încât în ​​câteva miliarde de ani se vor fuziona cu Calea Lactee, permițându-i în sfârșit să supraviețuiască catastrofei care a avut loc mult mai devreme în viața altor sisteme similare. .

Într-un fel sau altul, studiile recente indică faptul că până acum evoluția Căii Lactee s-a dovedit a fi semnificativ mai discretă decât evoluția majorității galaxiilor disc, care a oferit vieții pământești câteva miliarde de ani de tăcere pentru o dezvoltare liniștită.

Întunericul face semn și fascinează. Întunericul este prietenul tinereții. Noi suntem întuneric, și întuneric și întuneric. În filme, cei întunecați cinici și plictisitori sunt adesea mai simpatici decât cei plictisitori și corecti. În ciuda numeroaselor mistere astrofizice asociate cu materia luminoasă, imaginația este mai incitantă despre materia întunecată. Analiza inconsecvențelor cu radiația pare să nu fie altceva decât clarificarea detaliilor deja cunoscute, în timp ce întunericul promite să deschidă ușa către o nouă fizică.

Nu este surprinzător faptul că un număr mare de articole publicate în literatura profesională sunt dedicate studiului materiei întunecate (DM). (Apropo, în rusă este probabil mai corect să spunem „materie întunecată”, dar Google oferă un ordin de mărime mai multe link-uri pentru interogarea „materie întunecată”, care este o hârtie de calc din limba engleză „materie întunecată”. ) Cum poți studia ceva care nu strălucește dacă singura sursă de informație în astronomie este radiația electromagnetică? Da, la fel ca multe alte lucruri - bazate pe dovezi indirecte.

Permiteți-mi să vă reamintesc pe scurt esența problemei. Principalul factor care mișcă obiectele la scară mare în Universul nostru este gravitația. Prin observarea mișcării corpurilor se pot trage concluzii despre câmpul gravitațional în care se mișcă și masa care generează acest câmp. Deci, într-o serie de cazuri, câmpul gravitațional pare să existe, dar sursa lui nu poate fi văzută. În special, mișcarea stelelor în galaxii și a galaxiilor în clustere are loc la viteze care nu corespund puternic cu distribuția materiei „ușoare”, care poate fi observată direct. Prin urmare, apare presupunerea despre prezența materiei „întunecate”, care ea însăși nu strălucește, ci se manifestă prin efectul gravitațional asupra corpurilor luminoase.

Existența materiei întunecate este indicată de mai multe dovezi diferite care sunt în concordanță între ele. Prin urmare, pentru a respinge presupunerea materiei întunecate, nu este suficient să găsim o altă explicație, de exemplu, doar mișcarea stelelor în galaxii. Cu toate acestea, încercările de a „închide” materia întunecată nu se opresc. Doar în ultimele zece zile au apărut două studii majore, într-un fel sau altul „săpat” sub TM.

imprimare

În februarie 2003, oamenii de știință americani au prezentat comunității științifice o „fotografie de bebeluș” a Universului nostru - o hartă a radiației cosmice de fond cu microunde, care ne permite să privim epoca pregalactică care a urmat imediat Big Bang-ului. Cu ajutorul lui, astronomii au încercat să răspundă cu cea mai mare acuratețe posibilă la întrebarea din ce este făcut Cosmosul. Răspunsul s-a dovedit a fi dezamăgitor: doar 4% din masa Universului provine din materia „obișnuită” pe care o înțelegem, constând din atomi. Restul de 96% consta in substante cu nume simple, dar sonore - materie intunecata (23%) si energie intunecata (73%). Ce se știe astăzi despre ei în afară de numele lor?

În ultimele sute de ani, știința a dat mai multe lovituri tangibile conștiinței de sine umană. Mai întâi, „leagănul umanității”, Pământul a fost îndepărtat din centrul Universului, apoi Soarele. Apoi s-a dovedit că Galaxia noastră nu este singura din Spațiu și nici măcar cea mai mare, ci doar una dintre multe miliarde de insule stele, situate fie la marginea unui grup mare de galaxii, fie chiar dincolo de granițele sale - un un fel de provincie universală îndepărtată, plină de conștiință a importanței de sine, dar fără speranță departe de metropolă.

Dar dacă pe Pământ un provincial își poate găsi întotdeauna alinare în visele unei capitale, în Univers, după cum se dovedește, suntem lipsiți chiar și de această oportunitate. Nu numai orașele și țările, mari și mici, sărace și bogate, ci întregul Pământ, Soarele, Calea Lactee și toate galaxiile s-au dovedit brusc a fi doar o acoperire strălucitoare, o aurire subțire pe o bază misterioasă, nepătruns de negru. . Ascensiunea și căderea civilizațiilor, formarea și distrugerea planetelor, exploziile stelelor și ciocnirile galaxiilor, precum și toate celelalte evenimente care ni se par că umplu Universul, au, de fapt, aceeași relație cu viața lui. ca o fâșie îngustă de surf are față de viața Lumii.Ocean.

Spațiul interstelar nu este gol

Doar privind cerul înstelat, este destul de greu de imaginat că există altceva în Univers în afară de stele și planete. Cu toate acestea, o examinare puțin mai atentă demonstrează că nu este cazul. Se pare că unul dintre primii astronomi care a pătruns asupra golului a fost omul de știință rus V.Ya. Struve, fondatorul Observatorului Pulkovo. La mijlocul secolului al XIX-lea, el a descoperit că numărul de stele pe unitatea de volum scade odată cu distanța de la Soare. Omul de știință a asociat această scădere cu faptul că în drum spre observator, lumina stelelor slăbește proporțional cu distanța parcursă ca urmare a interacțiunii cu o anumită substanță. La început, această substanță absorbantă a fost numită întunecată.

Adjectivul „întunecat” în astronomie este folosit după sensul său direct – „neluminos”. Deoarece singura sursă de informații despre spațiul profund pentru noi este lumina, în același timp, un alt sens al cuvântului „întuneric” se dovedește a fi foarte potrivit - neclar, de neînțeles. În zilele noastre, natura substanței absorbante interstelare nu mai este pusă la îndoială - este doar praf, particule microscopice constând din compuși de carbon și siliciu. Praful este împrăștiat neuniform în spațiu. Este adunat în nori denși care blochează aproape complet lumina stelelor situate în spatele lor. Pe fundalul împrăștierii de stele, astfel de nori sunt vizibili ca găuri negre fără stele. De dragul vremurilor vechi, astronomii încă numesc astfel de nori întunecați, deși acest lucru este nedrept. Praful nu numai că absoarbe radiația stelelor, dar și strălucește singur, deși nu în vizibil, ci în infraroșu, submilimetru și radio. Dar înregistrarea acestei radiații nu provoacă dificultăți fundamentale pentru astronomii moderni.

Odată cu apariția radiotelescoapelor, a devenit clar că praful nu este principala „umplere” a spațiului dintre stele. Pentru fiecare gram de praf din spațiul interstelar, există 100 de grame de gaz, care este în principal un amestec de hidrogen și heliu. Și dacă doar câteva procente din masă este concentrată în gazul interstelar în interiorul galaxiilor (restul este colectat în stele), atunci în spațiul dintre galaxii există mult mai mult gaz. În clustere, masa gazului intergalactic este de câteva ori mai mare decât masa totală a „insulelor stelare” în sine. S-ar putea părea că ar fi mai corect să numim roiuri galactice nu grupuri de galaxii, ci nori giganți de gaz cu un mic „amestec stelar-galactic”. Dar nici o astfel de formulare derogatorie nu reflectă adevărata stare de lucruri!

Materie întunecată

Lumea noastră este împărăția gravitației. Dintre toate forțele fundamentale, ea singură are o acțiune pe distanță lungă suficientă pentru a depăși distanțe cosmice. Prin urmare, principala caracteristică a oricărui obiect astronomic este masa acestuia. Ea poate fi estimată atât din observațiile obiectului în sine (de exemplu, masa unei stele poate fi aproximată prin forma liniilor din spectrul său), cât și din efectul gravitațional pe care îl are asupra altor obiecte. Dacă estimările obținute prin aceste două metode coincid aproximativ, atunci totul este în ordine cu ideile noastre teoretice despre natura obiectului. Discrepanța lor indică faptul că nu înțelegem ceva sau ne lipsește ceva. O discrepanță puternică în cele două estimări de masă este un semn probabil al unor concepții greșite foarte mari.

Dar ce dificultăți ar putea exista cu ideile despre structura, de exemplu, a clusterelor de galaxii? Iată-le - galaxii, vizibile chiar și cu un telescop mic. Aici este - gaz fierbinte umple spațiul dintre ele. Adevărat, nu îl puteți vedea cu un telescop obișnuit, dar cu ajutorul telescoapelor cu raze X acest gaz a fost observat de mai multe ori. Găsim masa totală a tuturor galaxiilor, adăugăm masa de gaz la aceasta și obținem masa totală a clusterului. Pentru un cluster tipic de galaxii, să zicem clusterul din constelația Fecioarei, această masă este egală cu câteva zeci de trilioane de mase solare.

Masa unui cluster de galaxii poate fi determinată în alt mod. Singura forță care leagă clusterul într-un singur întreg este gravitația. Pentru un grup de galaxii, ca și pentru Pământ, există o a doua viteză de evacuare. Dacă viteza galaxiei depășește „a doua viteză cosmică” pentru un anumit cluster, galaxia este capabilă să scape din îmbrățișarea gravitațională și să plece în zbor liber. Mărimea vitezei depinde de masa clusterului: cu cât clusterul este mai masiv, cu atât galaxia trebuie să se miște mai repede pentru a-l părăsi.

În anii 30 ai secolului XX, astronomul american Fritz Zwicky a atras atenția asupra faptului că galaxiile în clustere se mișcă mai repede decât viteza de evacuare! Clusterele cu membri care se mișcă atât de rapid pur și simplu nu pot exista. Dar ele există, ceea ce înseamnă că ne înșelim într-un fel. Dar cum putem face o greșeală dacă întregul cluster se află în fața noastră la vedere? Sau nu toate?

Rezultatul lui Zwicky a însemnat că întreaga masă vizibilă a unui cluster tipic nu este suficientă pentru a împiedica galaxiile sale constitutive să zboare departe. Aceasta înseamnă, a decis Zwicky, că în clusterele de galaxii există și materie invizibilă, care nu se manifestă în niciun fel în radiații, ci aduce o contribuție semnificativă, sau mai degrabă, decisivă la câmpul gravitațional al clusterului. Pentru a explica vitezele mari galactice, trebuie să presupunem că există de zece ori mai multă materie „întunecată” în grupurile de galaxii decât materie „luminoasă” de toate tipurile. Deci, se dovedește că un grup de galaxii este de fapt un grup de galaxii sau gaze, ci o condensare a ceva necunoscut cu un mic amestec de gaz și galaxii. Problema clarificării naturii acestei entități misterioase a fost cunoscută de atunci în astronomie ca problema masei ascunse, iar această entitate însăși se numește materie întunecată sau materie întunecată.

Ulterior s-a descoperit că nu numai grupurile de galaxii, ci și galaxiile în sine conțin masă ascunsă. După cum se știe, galaxia noastră (mai precis, partea sa vizibilă!) este un disc plat rotativ cu stelele gazoase. Soarele se află la 25.000-30.000 de ani lumină distanță de centrul galaxiei și face o revoluție completă în aproximativ 200 de milioane de ani, mișcându-se de-a lungul orbitei sale galactice cu o viteză de aproximativ 220 km/s. Materia luminoasă din disc este foarte concentrată spre miezul galactic. Se știe că forța gravitațională care controlează mișcarea orbitală a stelelor scade invers cu pătratul distanței, așa că este logic să presupunem că stelele de la periferia discului, departe de masa principală a Galaxiei, se vor mișca mai încet. decât stelele apropiate de miez.

Din păcate, în anii 70 ai secolului XX a devenit clar că nici la noi, nici în alte galaxii similare nu este îndeplinită această presupunere aparent logică. Chiar și stelele și norii de gaz foarte îndepărtați de centru trec prin orbite cu viteză mare, de parcă nu ar dori să știe că acolo unde se află, galaxia este aproape de sfârșit. Unde este sursa acestei gravitații într-un spațiu care pare aproape gol? Răspunsul a fost găsit rapid. Dacă există masă ascunsă în grupurile de galaxii, de ce nu ar trebui să existe masă ascunsă în galaxiile în sine? Cantitatea necesară de materie întunecată este aproximativ aceeași ca în clustere. De exemplu, pentru a descrie mișcarea stelelor de la marginea galaxiei noastre, trebuie să presupunem că aceasta este înconjurată de un extins „aureolă întunecată”, a cărui dimensiune și masă sunt de cel puțin câteva ori mai mari decât dimensiunea și masa disc vizibil.

La început, pentru mulți oameni de știință, presupunerea existenței materiei întunecate părea prea artificială. Cu toate acestea, până în prezent, s-au acumulat atât de multe date de observație despre el, încât, aparent, încă nu va fi posibil să se îndepărteze masa ascunsă. Rămâne doar să afli ce este ea. Din fericire, teoria nu stă pe loc, iar în prezent au fost deja luați în considerare câțiva candidați pentru rolul materiei întunecate.

Desigur, din punct de vedere al simplității, aș dori să presupun că materia întunecată este formată din obiecte familiare astrofizicienilor, care au masă, dar fie nu emit deloc, fie emit atât de slab încât cu instrumentele astronomice moderne sunt vizibile. numai la scară foarte mică (la scară galactică). ) distanță. Oamenii de știință cunosc multe astfel de obiecte: pitice maro și albe, stele neutronice, găuri negre, planete, nori compacti de gaz. Deoarece toți constau sau în trecut erau alcătuiți din protoni și neutroni obișnuiți, care în fizică sunt numiți în mod colectiv barioni, materia întunecată formată din aceste obiecte se numește barionică.

Din păcate, este foarte greu de explicat de unde ar putea proveni un număr mare de astfel de obiecte din jurul Galaxiei. Fiecare dintre ele nu ia naștere din senin și, înainte de a se transforma în materie întunecată, lasă una sau alta urmă în evoluția galaxiei. Să spunem, de exemplu, că aureola întunecată este formată din stele neutronice. Sunt rămășițele unor stele masive care își încheie calea vieții cu o mare explozie - o supernova. Este puțin probabil ca explozia de miliarde de supernove din jurul Galaxiei să treacă fără urmă.

Prin urmare, ipoteza materiei întunecate non-barionice, constând din particule elementare speciale, încă necunoscute, care au un set specific de proprietăți, în special, aproape că nu interacționează cu materia „obișnuită” și, prin urmare, încă se sustrage de la detectare, este acum luată în considerare. de preferat. La un moment dat s-a crezut că materia întunecată ar putea fi neutrini, dar rezultatele recentelor experimente și observații la telescoape pentru neutrini demonstrează că masa neutrinilor, deși nu este egală cu zero, este încă prea mică pentru a atribui toată materia „lipsă”. aceasta.

Neutralino este super partenerul tău de încredere!

Cel mai probabil, vorbim despre particule de tip nou. Trebuie remarcat faptul că fizicienii nu numai că nu neagă existența unor astfel de particule, ci, dimpotrivă, le salută în toate modurile posibile, deoarece sunt în concordanță cu ideile recent rafinate despre structura materiei, în special despre cele două. principalele tipuri de particule elementare - fermioni și bozoni. În lumea noastră relativ rece, materia în sine este formată din fermioni (cum ar fi protoni și neutroni), iar bosonii (cum ar fi fotonii) poartă forța dintre ei. Dar la o temperatură foarte ridicată, în comparație cu care chiar și temperatura din interiorul stelelor palidează, diferența dintre particulele de materie și particulele purtătoare este ștearsă și încep să se comporte la fel. Teoria identității fermionilor și bosonilor la temperaturi ridicate se numește teoria supersimetriei. Fizicienii pot visa doar la energiile necesare pentru a-l testa experimental, dar sunt încrezători că dovada supersimetriei rămâne de văzut timp de câțiva ani. Multe lucrări în această direcție se desfășoară în multe laboratoare din întreaga lume, în special la observatoarele rusești de neutrini din Baksan (Caucazul de Nord) și pe lacul Baikal.

Între timp, în Natură, a fost deja efectuat un experiment pentru obținerea de particule elementare de energii ultra-înalte! Adevărat, s-a încheiat cu destul de mult timp în urmă, acum mai bine de 10 miliarde de ani, dar urmele implementării sale ne înconjoară din toate părțile, iar noi înșine nu suntem altceva decât rezultatul acestui experiment grandios, numit de oamenii de știință Big Bang! Teoria supersimetriei prezice că în primele fracțiuni de secundă după nașterea Universului, toate particulele sale erau egale și identice, dar apoi Universul s-a extins, s-a răcit și nu a existat nicio egalitate în el... Este interesant că , împreună cu protoni, neutroni, electroni, fotoni, neutrini și alte „blocuri de construcție” elementare cunoscute, teoria supersimetriei prezice nașterea unei întregi grădini zoologice de particule necunoscute. Cu toate acestea, ar trebui să vorbim mai degrabă nu despre o grădină zoologică, ci despre o arcă - aceste particule necunoscute formează perechi cu particule cunoscute: fiecare fermion are un boson asociat cu el și invers. Pentru a sublinia supersimetria acestei comunități, astfel de perechi sunt numite superparteneri.

Toate particulele ipotetice - superpartenere ale particulelor cunoscute - au o proprietate comună: interacționează foarte slab cu materia obișnuită, depășind semnificativ chiar și neutrinii penetranți în acest sens. În jargonul științific, ele sunt uneori numite „WIMPs”, de la abrevierea engleză WIMP - „weakly interacting massive particles”, adică particulele masive care interacționează slab. Este foarte dificil să vezi WIMP-urile, dar le poți „simți” - ca tot ce are masă, ele creează un câmp gravitațional în jurul lor. După Big Bang, un număr mare de astfel de particule ar fi trebuit să rămână, iar influența lor gravitațională combinată ar fi putut fi simțită de galaxii întregi. Atât despre materia întunecată! Acest fapt este foarte semnificativ, deoarece demonstrează clar modul în care proprietățile clusterelor gigantice de galaxii și ale macrocosmosului în general pot fi legate de proprietățile microcosmosului.

Cel mai probabil candidat pentru rolul materiei întunecate este considerată a fi cea mai ușoară particulă neutralino supersimetrică, a cărei masă depășește de o sută de ori masa unui proton. Concurând cu acesta și cu alte WIMP-uri este o altă particulă invizibilă - axionul - a cărei existență este prezisă de o altă teorie fizică modernă - cromodinamica cuantică.

Galaxia noastră și alte sisteme stelare sunt scufundate în nori de neutralinos, axioni și alte particule invizibile. Acești nori, așa cum se crede acum, în era pregalactică au servit drept „semințe” gravitaționale pe care a fost atrasă materia obișnuită, care a devenit materialul de construcție pentru primele generații de stele. În limbajul științific, aceste semințe sunt numite fluctuații de densitate primară. Și deși multă apă a trecut pe sub pod de la începuturile lor, proprietățile acestor fluctuații sunt captate pentru totdeauna sub forma unor variații spațiale ale intensității radiației cosmice de fond cu microunde. Studiind aceste variații, oamenii de știință au descoperit că doar 4% din masa Universului provine din materie atomică obișnuită. Alte 23% sunt ocupate de materie întunecată nebarionică (neutralinos, axioni etc.). Care este restul de 73%? Ne putem considera acționari ai Universe OJSC, care la următoarea ședință au descoperit că nici măcar aproximativ nu știu cine deține pachetul de control!

Cea mai mare greșeală a lui Einstein

Una dintre predicțiile teoriei relativității a lui Einstein a fost că universul nu poate exista pentru totdeauna. Într-adevăr, dacă îl recunoaștem doar ca regatul gravitației, adică atracția, trebuie de asemenea să fim de acord că, de-a lungul timpului, toată materia din Univers ar trebui să fie reunită la un singur punct. Einstein însuși nu i-a plăcut atât de mult această perspectivă, încât a introdus cu forța așa-numitul termen lambda în ecuațiile sale - o ipotetică „repulsie universală”, care ar fi trebuit să contracareze gravitația universală. Cu toate acestea, în 1929 s-a dovedit că Universul se extinde. Aceasta a însemnat că atracția reciprocă a galaxiilor a fost contracarată de recesiunea lor generată de Big Bang, iar nevoia de repulsie reciprocă părea să dispară. Mărturisirea lui Einstein către astrofizicianul sovietic-american Georgi Gamow că a considerat inventarea termenului lambda cea mai mare greșeală a sa este cunoscută pe scară largă. Dar timpul a trecut și această eroare a încetat să mai fie atât de evidentă: așa cum scrie același Gamow, constanta cosmologică „continuă să-și ridice capul urât”. Adevărat, acum are multe alte nume - antigravitație, chintesență, energie de vid și, desigur, energie întunecată.

Descoperirea naturii nestaționare a Universului i-a forțat pe oamenii de știință (și nu numai pe ei) să se gândească la modul în care se va termina expansiunea lui. Este convenabil să caracterizăm soarta ulterioară a lumii noastre comparând densitatea medie a materiei din Univers cu o anumită valoare critică. Dacă densitatea este mai mare decât cea critică, forțele gravitaționale vor opri mai devreme sau mai târziu expansiunea galaxiilor și va fi înlocuită cu o compresie generală, care va trage din nou Universul până la un punct. Dacă densitatea este mai mică decât critică, expansiunea Universului va continua la infinit... Astăzi, proprietățile observate ale Cosmosului sunt cel mai bine descrise de așa-numita teorie inflaționistă, în dezvoltarea căreia fizicienii sovietici și ruși au jucat un rol important. rol. Potrivit acesteia, în primele fracțiuni de secundă ale existenței sale, Universul a experimentat o „inflație” catastrofală (așa este tradus cuvântul „inflație” din engleză), timp în care dimensiunea sa a crescut de 10 50 de ori. Toate neomogenitățile și curburele care erau prezente în Univers înainte au fost netezite în timpul procesului de inflație - de aceea s-a dovedit că trăim într-o lume atât de omogenă și plată (în sens geometric!).

Teoria inflaționistă, printre altele, prezice că densitatea medie a materiei din Univers ar trebui să fie exact egală cu densitatea critică. De fapt, în raport cu densitatea critică sunt calculate toate procentele care au fost deja menționate în mod repetat în acest articol. Problema este evidentă - după răzuirea tuturor capetelor inferioare din spațiul cosmic, a fost posibilă colectarea substanțelor doar la 27% din densitatea critică. De unde pot obține restul de 73%?

Ei bine, nu a mai rămas nicio substanță în spațiu, dar spațiul însuși rămâne. De ce ar trebui să presupunem că nu cântărește nimic? La fel cum în geodezie toate înălțimile sunt numărate de la un anumit nivel zero (în Rusia - de la zero al tijei Kronstadt), în fizică putem presupune că toate energiile sunt numărate de la energia zero - energia vidului, care nu trebuie să fie egal cu zero. Densitatea lipsă poate fi ascunsă în această energie inițială. Deoarece astronomii au numit anterior materia invizibilă materie întunecată, părea logic să se aplice același adjectiv energiei invizibile.

Accelerația Universului

S-ar putea părea că conceptul de energie întunecată este, după cum se spune, „exagerat”: în loc să admită sincer eșecul teoriei inflaționiste și, într-adevăr, întreaga cosmologie a Big Bang-ului, oamenii de știință atribuie energie golului! Pentru a evita astfel de acuzații, este necesar să se afle ce proprietăți ar trebui să aibă energia întunecată și să încerce să detecteze aceste proprietăți în rezultatele observațiilor astronomice. Și astfel de rezultate s-au obținut! În 1998, un grup de astronomi americani condus de Adam Rees a raportat un fapt semnificativ - Universul nu doar se extinde, ci se extinde într-un ritm accelerat. Oamenii de știință au ajuns la această concluzie observând explozii de supernove în galaxii îndepărtate.

Majoritatea metodelor de măsurare a distanței în astronomie se bazează pe compararea luminozității aparente a unui obiect cu luminozitatea sa adevărată, care, desigur, trebuie cunoscută. Sursele cu luminozitate adevărată cunoscută sunt numite „lumânări standard”. Supernovele de tip Ia, despre care se crede că sunt asociate cu explozii termonucleare pe piticele albe, sunt vizibile la distanțe foarte mari și au o consistență de invidiat a luminozității, făcându-le un instrument indispensabil pentru măsurarea distanțelor cosmologice.

Pe de altă parte, în vecinătățile apropiate (la scară cosmologică) ale galaxiei noastre, se aplică legea lui Hubble - distanța până la galaxie este direct proporțională cu viteza de mișcare a acesteia de-a lungul liniei de vedere. Viteza radială este ușor de determinat din spectru - efectul Doppler mută liniile către partea roșie a spectrului dacă sursa se îndepărtează de noi și către partea albastră dacă sursa se apropie. Întrucât magnitudinea deplasării este proporțională cu viteza, legea lui Hubble face posibilă estimarea distanței până la obiecte îndepărtate din observații spectrale - cu condiția ca departe de Calea Lactee expansiunea Universului să respecte aceleași legi - sau să identifice abateri de la aceste legi.

La această metodă au recurs Rees și colegii săi. Pe baza luminozității aparente a mai multor supernove, au determinat distanța până la ele - sa dovedit a fi foarte semnificativă, câteva miliarde de ani lumină. Apoi, folosind legea lui Hubble, au calculat viteza cu care aceste supernove ar trebui să se îndepărteze de noi dacă expansiunea Universului în urmă cu câteva miliarde de ani s-ar fi produs cu aceeași viteză ca și acum. Viteza reală a supernovelor s-a dovedit a fi semnificativ mai mică decât valoarea prezisă de legea lui Hubble - acum Universul se extinde mai repede decât acum câteva miliarde de ani!

Oamenii de știință ar accepta cu ușurință rezultatul opus - într-un Univers care se supune legii gravitației, este logic să ne așteptăm ca expansiunea să încetinească în timp. Dar accelerația înseamnă că, pe lângă atracție, există într-adevăr o forță de respingere în Univers, sau pur și simplu antigravitație, iar în prezent depășește clar gravitația la distanțe cosmologice. Având în vedere caracterul senzațional al acestei concluzii, mulți oameni de știință, inclusiv chiar autorii acestei descoperiri, au încercat să găsească o eroare în rezultatele grupului Rees, dar până acum aceste încercări nu au fost încununate cu succes. Trebuie să recunoaștem că energia întunecată există cu adevărat! Mai mult, cantitatea sa, calculată din observațiile supernovelor, a coincis cu ceea ce a fost estimat din observațiile fluctuațiilor intensității radiației cosmice de fond cu microunde - aproximativ 70%.

Noi modalități prin care oamenii de știință pot compara predicțiile teoretice ale cosmologiei cu datele observaționale au apărut datorită datelor acumulate în ultimii ani pe coordonatele a sute de mii de galaxii. În februarie 2002, oamenii de știință din Marea Britanie au estimat valorile tuturor parametrilor cosmologici principali combinând datele privind radiația cosmică de fond cu microunde cu caracteristicile distribuției pe scară largă a 250 de mii de galaxii, ale căror distanțe au fost determinate în timpul 2dF. sondajul telescopului anglo-australian. Valorile calculate sunt în acord excelent cu datele din alte studii. Și în această lucrare s-a dovedit a fi imposibil de făcut fără energia întunecată! Destul de independent de rezultatele grupului lui Rees, George Efstathiou și colegii săi au estimat că contribuția acestuia la densitatea totală a Universului este de 65-85%.

Apă întunecată în nori

Cosmologia a încetat de mult să fie o „știință pură”. Ideile moderne despre structura și evoluția Universului se bazează pe o cantitate semnificativă de date observaționale și experimentale. Acest lucru ar trebui să fie amintit de cei care se consideră pregătiți să-și creeze propria Teorie a Universului. Auzim adesea că știința „oficială” este intolerantă la noile idei și respinge cu încăpățânare tot ceea ce nu se încadrează în sistemul de cunoaștere existent. Istoria formării cosmologiei este o respingere directă a acestei teze. În diferitele sale etape, ipoteze atât de ciudate precum variabilitatea constantelor fundamentale - constanta gravitațională, să zicem, sau chiar viteza luminii - au fost discutate în liniște și sunt încă discutate. Unele dintre aceste ipoteze s-au scufundat în uitare, altele continuă să existe, dobândind dovezi experimentale și noi susținători.

Ce soartă așteaptă materia întunecată și energia întunecată? Va apărea peste zece ani un concept fizic mai de succes, care va include atât ciudateniile în mișcarea galaxiilor, cât și proprietățile radiației cosmice de fond cu microunde? Până acum, doar ipoteza materiei întunecate are o alternativă mai mult sau mai puțin reală. Aceasta este așa-numita teorie MOND - Dinamica Newtoniană Modificată, dezvoltată la mijlocul anilor 1980 de către fizicianul israelian M. Milgrom. Conform acestei teorii, notarea uzuală a legii gravitației universale - cu proporție inversă cu pătratul distanței - este valabilă doar până la o anumită limită. Dacă accelerația corpului cauzată de forța gravitațională se dovedește a fi mai mică de aproximativ 10 -10 m/s 2, trebuie făcută o modificare a legii gravitației universale, care explică mișcarea ciudată a stelelor la periferia galaxii spirale. Din păcate, teoria MOND nu are o extensie relativistă, deci nu este în măsură să explice fenomene care depășesc simple probleme dinamice.

În general, trebuie recunoscut că materia întunecată și energia întunecată, care au fost inițial doar concepte ipotetice introduse în teorie pentru a o reconcilia cu observațiile, se potrivesc foarte bine în imaginea modernă a lumii. Este important ca, cu ajutorul lor, oamenii de știință au reușit să conecteze cei doi poli ai fizicii - cosmologia și fizica particulelor elementare. Cu toate acestea, detectarea experimentală directă a acestor două entități rămâne o problemă pentru viitor. Până când se întâmplă acest lucru, vom fi pregătiți pentru orice întorsătură neașteptată!

107 Răspunsuri la Dmitri Vibe. Materia întunecată și energia întunecată

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul.

Dar există astfel de oameni - aud perfect,
Cum vorbește o stea cu o stea.
- Y. Kim

Vederea cerului nopții presărat cu stele a insuflat de multă uimire și încântare sufletului uman. Prin urmare, chiar și cu o scădere ușoară a interesului general pentru știință, știrile astronomice se scurg uneori în mass-media pentru a zgudui imaginația cititorului (sau ascultătorului) cu un mesaj despre un quasar misterios de la marginea Universului, despre un explodat. stea sau despre o gaură neagră ascunsă în adâncurile unei galaxii îndepărtate. Este destul de firesc ca mai devreme sau mai târziu o persoană interesată să aibă o întrebare legitimă: „Hai, nu mă duc de nas?” Într-adevăr, s-au scris multe cărți despre astronomie, se fac filme de știință populară, se țin conferințe, circulația și volumul revistelor profesionale de astronomie sunt în continuă creștere și toate acestea sunt un produs al privirii pur și simplu spre cer?

Această imagine arată carcasa ejectată în timpul celei de-a doua explozii Nova T Compass (T Pyxidis). Punctul luminos din centrul cochiliei este o stea dublă, constând dintr-o stea obișnuită și o rămășiță stelară (pitică albă). Materia stelei curge pe pitica albă, acumulându-se treptat pe suprafața acesteia. Când masa de materie acumulată depășește o anumită limită critică, are loc o explozie în sistem. Din anumite motive (poate ca urmare a interacțiunii cu rămășițele exploziilor anterioare), carcasa ejectată se dezintegrează în mii de mici noduli strălucitori. Pe lângă examinarea spectroscopică a acestor noduli, observându-i pe parcursul mai multor ani, se poate vedea direct cum zboară departe de sistem. © Shara, Williams, Gilmozzi și NASA. Imagine de pe hubblesite.org

Luați, de exemplu, fizica, chimia sau biologia. Totul este clar acolo. Subiectul cercetării acestor științe poate fi „atins” - dacă nu ținut direct în mâini, atunci cel puțin supus unei cercetări cuprinzătoare în medii experimentale. Dar cum pot afirma astronomii cu aceeași încredere, de exemplu: „Într-un sistem binar, la 6 mii de ani lumină distanță de noi, materia este ruptă dintr-o stea roșie, se răsucește într-un disc subțire și se acumulează pe suprafața unei pitici albe, ” prezentând ca dovadă o fotografie, pe care nu se vede nici o stea roșie, nici un pitic, cu atât mai puțin un disc, ci există doar un punct luminos înconjurat de mai multe altele asemănătoare, poate nu atât de strălucitoare? Această încredere nu este o consecință a stimei de sine umflate. Ea decurge din capacitatea de a conecta nenumărate fapte de observație disparate într-o singură imagine a Universului, interconectată și consecventă în interior, prevăzând în același timp cu succes descoperirea de noi fenomene.

Baza cunoașterii noastre despre Univers este convingerea că tot (sau cel puțin toată partea sa vizibilă) este guvernată de aceleași legi fizice pe care le-am descoperit pe Pământ. Această idee nu a apărut din senin. Nici nu se poate spune că legile fizice au fost descoperite mai întâi pe Pământ și apoi au găsit confirmarea în spațiu. Fizicienii nu au considerat niciodată planeta noastră izolată de restul Universului. Legea gravitației universale a fost derivată de Newton din observațiile Lunii, iar primul său „triumf” a fost calculul orbitei cometei Halley. Heliul a fost descoperit mai întâi pe Soare și abia apoi pe Pământ.

De la unde radio la raze gamma

Ideea unității legilor fizice ne permite să facem o presupunere foarte importantă. Să nu pătrundem, de exemplu, în intestinele unei stele sau în miezul unei galaxii pentru a vedea direct procesele care au loc acolo. Dar noi putem deduce logic aceste procese prin observarea rezultatului pe care îl produc. În majoritatea covârșitoare a cazurilor, rezultatul este lumina, sau mai degrabă radiația electromagnetică într-un interval de frecvență foarte larg, pe care o înregistrăm direct. Orice altceva - în afară de radiații - este un produs al interpretării teoretice a observațiilor, a cărui esență este conținută pentru astronomi în formula simplă „O - C”, adică „observabil” ( o bserved) minus „calculat” ( c amputat). Pentru a înțelege natura unui obiect, trebuie să-l construiți model, adică o descriere fizică și matematică a proceselor care au loc în el și apoi, folosind acest model, calculați ce fel de radiație ar trebui să fie generată în acest obiect. În continuare, rămâne să comparăm predicțiile modelului cu rezultatele observaționale și, dacă comparația se dovedește a nu fi pe deplin convingătoare, atunci fie modificați parametrii modelului existent, fie veniți cu unul nou, mai de succes.

Există ceva cu care să comparați, deoarece lumina poartă o cantitate colosală de informații. Chiar și o privire rapidă asupra stelelor este suficientă pentru a observa că acestea diferă ca culoare. Aceasta este deja o informație foarte importantă, deoarece culoarea depinde de temperatură. Cu alte cuvinte, pur și simplu privind stelele cu ochiul liber și presupunând că acestea sunt supuse legilor radiațiilor cunoscute de noi (să zicem legea deplasării lui Wien), putem deja spune că suprafețele stelelor au temperaturi diferite - de la două la trei mii de grade (stele roșii) până la zeci de mii de grade (stele albe și albastre).

Culoare și temperatură Cel mai simplu tip de radiație este termic- adică radiațiile asociate cu temperatura corpului. Radiația termică încălzește palmele înghețate ale unui călător obosit care a aprins un mic foc pe marginea drumului; becurile cu incandescență ne luminează casele cu radiații termice; Este radiația termică care transportă energia solară pe Pământ timp de miliarde de ani. Formal, un corp încălzit emite pe întreaga gamă de lungimi de undă (sau frecvențe), dar există o anumită lungime de undă la care are loc energia maximă emisă. Pentru o sursă de radiații cu cele mai simple proprietăți posibile, care în fizică se numește corp negru, această lungime de undă este invers proporțională cu temperatura: λ = 0,29/T, unde lungimea de undă este exprimată în centimetri și temperatura în Kelvin. Acest raport se numește Legea deplasării lui Wien. Din punct de vedere vizual, această lungime de undă (desigur, în combinație cu curba de sensibilitate spectrală a ochiului) determină culoarea vizibilă a corpului încălzit. În spectrele stelelor, distribuția energiei radiațiilor pe lungimi de undă este oarecum diferită de cea „corp negru”, dar legătura dintre „culoare” și temperatură rămâne aceeași. Cuvântul „culoare” este pus aici între ghilimele, deoarece în loc de o descriere subiectivă (roșu, galben, albastru etc.), astronomia folosește caracteristici numerice mai puțin pitorești, dar mult mai clare - așa-numiții indici de culoare.

Desigur, în realitate totul este mai complicat, deoarece radiația unui corp nu este întotdeauna asociată cu faptul că are o anumită temperatură. Cu alte cuvinte, poate avea netermic natura, cum ar fi sincrotronul sau maserul. Cu toate acestea, acest lucru poate fi stabilit cu ușurință determinând nu numai „culoarea”, adică frecvența la care are loc radiația maximă, ci și întreaga formă a spectrului, adică distribuția energiei emise între frecvențe. Echipamentele moderne fac posibilă înregistrarea radiațiilor într-o gamă uriașă de frecvență - de la gamma la unde radio.

Deși forma generală a spectrului unei stele sau a unui alt obiect spune deja multe (de exemplu, despre natura radiației - dacă este termică sau nu și dacă este termică, atunci cărei temperatură îi corespunde), spectrul mai conține un purtător de informații mult mai încăpător - linii. În anumite condiții, o substanță emite (dacă se emite singură) sau absoarbe (dacă este iluminată de o altă sursă) lumină doar la anumite frecvențe. Un set specific de frecvențe depinde de distribuția individuală a nivelurilor de energie ale atomilor, ionilor sau moleculelor unei substanțe, ceea ce înseamnă că pe baza prezenței unei anumite linii spectrale, se poate concluziona că acești atomi și molecule sunt prezenți în emițătorul. sau substanță absorbantă. Prin intensitatea liniei, prin forma sa, polarizare, precum și prin raportul dintre intensitățile diferitelor linii ale aceluiași atom sau moleculă, se poate determina conținutul unui element dat din atmosfera stelei, gradul de ionizare. , densitatea substanței, temperatura acesteia, puterea câmpului magnetic și accelerația gravitației... Dacă o substanță se mișcă, spectrul ei, inclusiv liniile, se deplasează în ansamblu datorită efectului Doppler: spre partea albastră a spectrul dacă substanța se apropie de noi, spre partea roșie dacă substanța se îndepărtează. Aceasta înseamnă că din deplasarea liniilor în raport cu „poziția de laborator” putem trage concluzii, de exemplu, atât despre mișcarea stelei în ansamblu, dacă întregul spectru este deplasat, cât și despre straturile individuale ale atmosferei sale, dacă liniile formate la diferite adâncimi sunt deplasate diferit .

Prima hartă a spectrului solar a fost construită la începutul secolului al XIX-lea de celebrul optician Joseph Fraunhofer. El a atribuit denumiri de litere celor mai vizibile linii întunecate din spectrul Soarelui, dintre care unele sunt încă folosite de astronomi astăzi ( poza de sus). În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, a devenit clar că poziția liniilor de absorbție ( întuneric) în spectrul Soarelui coincide cu poziția liniilor de emisie ( ușoară) în spectre de laborator ale diferitelor elemente chimice. Dintr-o comparație a spectrelor prezentate aici, se poate observa că liniile Fraunhofer h, G", F și C aparțin hidrogenului, iar linia dublă D aparține sodiului. Fig. de la optics.ifmo.ru

În spectrul unei stele precum Soarele, numărul liniilor spectrale (în acest caz, liniile de absorbție) se măsoară în multe mii, așa că se poate spune fără exagerare că știm aproape totul despre atmosferele stelare (unde se află materia). care se manifestă sub formă de linii). Aproape - pentru că teoria formării spectrelor în sine este imperfectă, deși continuă să fie îmbunătățită continuu. În orice caz, radiația stelelor poartă o cantitate imensă de informații pe care trebuie doar să le poți descifra. Nu degeaba textelor populare le place să compare spectre cu amprentele digitale.

Arde, arde, steaua mea

Dar atmosfera este doar o mică parte din materia stelei. Ce putem spune despre adâncimea ei? La urma urmei, puteți privi acolo doar teoretic - înarmați cu legi fizice. (Cu toate acestea, acum astronomii stăpânesc în mod activ metodele seismologiei, folosind „jitterul” liniilor spectrale pentru a studia caracteristicile propagării undelor sonore în intestinele stelelor și restabilind astfel structura lor internă.) Cunoașterea temperaturii și a densității pe suprafața unei stele (de exemplu, Soarele) și, de asemenea, presupunând că propria sa gravitație este echilibrată de presiunea termică și ușoară (altfel steaua s-ar extinde sau s-ar contracta), puteți calcula modificarea temperaturii și densității cu adâncimea, ajungând chiar centrul stelei și, în același timp, încercați să răspundeți la întrebarea ce anume face ca Soarele și alte stele să strălucească.

Mișcările convective în regiunile apropiate de suprafață ale Soarelui generează unde sonore care pătrund adânc în stele, străpung ea, sunt reflectate de la suprafață și plonjează din nou în interior (vezi figura din stânga). Acest proces se repetă de multe ori, drept urmare fiecare secțiune a suprafeței solare pare să „respire” sau să vibreze. Figura din dreapta arată unul dintre modurile de oscilații seismologice ale suprafeței solare (zonele albastre se ridică, zonele roșii cad). Conform măsurătorilor de la observatorul solar spațial SOHO, frecvența de oscilație în acest mod este de aproximativ 3 miliherți. © GONG (Grupul de rețea globală de oscilație). Imagini de pe gong.nso.edu

Un studiu al istoriei Pământului a arătat că producția de energie a Soarelui a rămas aproape neschimbată timp de câteva miliarde de ani. Aceasta înseamnă că sursa propusă de energie solară (stelară) trebuie să fie foarte „de lungă durată”. În prezent, este cunoscută o singură opțiune adecvată - acesta este un lanț de reacții termonucleare, începând cu reacția de conversie a hidrogenului în heliu. Presupunând că aceasta este cea care formează baza energiei stelare, este posibil să se construiască modele teoretice ale evoluției stelelor de diferite mase - piste evolutive care fac posibilă descrierea modificărilor parametrilor externi ai unei stele (luminozitatea și suprafața acesteia). temperatura) în funcţie de procesele care au loc în interiorul acesteia. Desigur, suntem lipsiți de posibilitatea de a observa o stea de-a lungul întregii sale vieți. Dar în grupurile de stele putem observa cum arată stelele de mase diferite, dar de aproximativ aceeași vârstă.

Distanțe și vârste Determinarea distanțelor în astronomie este, de regulă, o procedură în mai multe etape, prin urmare sistemul de „standarde de lungime” astronomice este uneori numit în mod figurat „scara distanței”. Se bazează pe determinări ale distanțelor din Sistemul Solar, a căror precizie, datorită metodelor radar, în unele cazuri a atins deja valori milimetrice. Din aceste măsurători se derivă valoarea principalului standard astronomic de lungime, care fără vreun bibelouri speciale se numește „ unitate astronomică" O unitate astronomică este distanța medie de la Pământ la Soare și este de aproximativ 149,6 milioane km. Următorul pas în „scara de distanță” este metoda paralaxelor trigonometrice. Mișcarea orbitală a Pământului înseamnă că, pe tot parcursul anului, ne aflăm pe o parte a Soarelui, apoi pe cealaltă și, ca urmare, privim stelele din unghiuri ușor diferite. Pe cerul pământului, aceasta arată ca oscilațiile unei stele în jurul unei anumite poziții medii - așa-numita paralaxă anuală. Cu cât steaua este mai departe, cu atât intervalul acestor oscilații este mai mic. După ce ați determinat cât de mult se schimbă poziția aparentă a unei stele din cauza mișcării sale anuale, puteți determina distanța acesteia folosind formule geometrice obișnuite. Cu alte cuvinte, distanța determinată de paralaxă nu este încărcată cu ipoteze suplimentare, iar acuratețea sa este limitată doar de precizia măsurării unghiului de paralaxă. O altă unitate de măsură a distanțelor astronomice este asociată cu metoda paralaxei: parsec. Un parsec este distanța de la care raza orbitei Pământului este vizibilă la un unghi de o secundă. Problema este că chiar și pentru cele mai apropiate stele unghiul paralactic este foarte mic. De exemplu, pentru α Centauri este egal cu doar trei sferturi de secundă de arc. Prin urmare, chiar și cu ajutorul celor mai moderne instrumente goniometrice, este posibil să se determine distanțele până la stele care nu sunt mai mult de câteva sute de parsecs distanță de noi. Pentru comparație, distanța până la centrul galaxiei este de 8-10 mii de parsecs. Pe următoarea treaptă a scării se află distanțele „fotometrice”, care sunt distanțe bazate pe măsurarea cantității de lumină provenind de la o sursă de radiație. Cu cât este mai departe de noi, cu atât devine mai slab. Prin urmare, dacă noi oarecum Dacă este posibil să-i determinăm adevărata luminozitate, atunci, comparând-o cu luminozitatea aparentă, vom estima distanța până la obiect. Pe distante relativ scurte, au ramas in afara competitiei inca de la inceputul secolului XX. Cefeide- un tip special de stele variabile a căror luminozitate adevărată este legată printr-un raport simplu cu perioada lor. La distanțe mai mari, supernove de acest tip In absenta. Observațiile indică faptul că la luminozitate maximă luminozitatea lor adevărată este întotdeauna aproximativ aceeași. În cele din urmă, la cele mai mari distanțe, singura indicație a distanței până la obiect este până acum legea lui Hubble- o proporționalitate directă între distanță și deplasarea liniilor către regiunea roșie a spectrului, descoperită de un astronom american. Este important de reținut că în afara sistemului solar singurul direct Metoda de determinare a distanțelor este metoda paralaxei. Toate celelalte metode se bazează într-o măsură sau alta pe diverse presupuneri. Odată cu vârsta situația este mult mai puțin sigură. Cu atât mai puțin încât nu este întotdeauna clar ce anume se numește vârsta. În cadrul Sistemului Solar, pe lângă metodele geologice convenționale, pentru a estima vârsta suprafețelor corpurilor cerești, de exemplu, se folosește gradul de acoperire a acestora cu cratere de meteoriți (cu condiția să fie cunoscută frecvența medie a impacturilor meteoriților). Culoarea suprafeței unui asteroid se schimbă treptat sub influența razelor cosmice (fenomen numit „eroziune cosmică”), astfel încât vârsta acestuia poate fi estimată aproximativ în funcție de culoare. Vârsta de răcire a obiectelor cosmice lipsite de surse de energie - piticele maro și albe - este estimată prin temperatura lor. Estimările vârstelor pulsarilor se bazează pe ritmul cu care perioadele lor încetinesc. Este posibil să se determine aproximativ vârsta învelișului în expansiune a unei supernove dacă este posibil să se măsoare dimensiunea și rata de expansiune a acesteia. Lucrurile stau mai bine cu vârsta stelelor. Adevărat, ea petrece cea mai mare parte a vieții stelei în stadiul de ardere centrală a hidrogenului, când apar foarte puține modificări externe. Prin urmare, privind, de exemplu, la o stea precum Soarele, este greu de spus dacă s-a format acum 1 miliard de ani sau acum 5 miliarde de ani. Situația devine mai simplă dacă reușim să observăm un grup de stele de aproximativ aceeași vârstă, dar de mase diferite. Grupurile de stele ne oferă această oportunitate. (Stelele din ele, desigur, nu se formează exact în același timp, dar în majoritatea cazurilor răspândirea vârstelor stelelor individuale este mai mică decât vârsta medie a clusterului.) Teoria evoluției stelare prezice că stelele de diferite masele evoluează diferit – cu cât steaua este mai masivă, cu atât mai repede își termină viața. Star Trek”. Prin urmare, cu cât clusterul este mai vechi, cu atât bara pentru masa maximă a stelelor care îl locuiește scade. De exemplu, în foarte tânărul grup de stele Arches, situat în apropierea centrului galaxiei, există stele cu mase de zeci de mase solare. Astfel de stele trăiesc nu mai mult de câteva milioane de ani, ceea ce înseamnă că aceasta este vârsta maximă a acestui cluster. Dar în clusterele globulare, cele mai grele stele au o masă de cel mult 2 mase solare. Acest lucru sugerează că vârstele clusterelor globulare sunt măsurate în miliarde de ani.

Modelele teoretice ale evoluției stelare prezic că stelele de mase diferite își structurează viața în mod diferit: stele masive ard rapid prin rezervele lor mari de combustibil, trăind strălucitor, dar pentru scurt timp. Stelele cu masă mică, dimpotrivă, se folosesc foarte puțin, întinzându-și cantitatea modestă de hidrogen de-a lungul miliardelor de ani. Cu alte cuvinte, teoria prezice că cu cât un grup de stele este mai vechi, cu atât va conține mai puține stele masive. Aceasta este exact imaginea pe care ne-o oferă observațiile noastre. În grupurile de stele tinere (cu vârste de ordinul a câteva milioane de ani), uneori se găsesc stele cu mase de câteva zeci de mase solare; în clusterele de vârstă mijlocie (zeci și sute de milioane de ani), limita superioară a maselor stelare scade la zece mase solare; în cele din urmă, în cele mai vechi clustere practic nu vedem stele mai masive decât Soarele.

Desigur, se poate obiecta la acest lucru pe care îl folosim pentru a confirma teoria evoluției stelare, vârstele clusterelor de stele determinate folosind tocmai această teorie. Dar corectitudinea determinării vârstelor clusterelor este confirmată de alte fapte. De exemplu, clusterele care par a fi cele mai tinere din punctul de vedere al teoriei evoluției stelare sunt aproape întotdeauna înconjurate de rămășițe ale norului molecular din care s-au format. Cele mai vechi clustere - cele globulare - sunt vechi nu numai din punctul de vedere al teoriei evoluției stelare, ci sunt și foarte sărace în elemente grele (comparativ cu Soarele), ceea ce este destul de în concordanță cu vârsta lor venerabilă. În acea eră îndepărtată când s-au născut, elementele grele din Galaxie nu avuseseră încă timp să fie sintetizate în cantități mari.

Grupurile de stele care locuiesc pe discul galactic sunt numite deschise de astronomi. Stelele incluse în ele (de obicei nu mai mult de câteva sute) sunt destul de împrăștiate în spațiu, astfel încât uneori este chiar dificil să distingem un grup real de o grupare aleatorie de stele de pe cer. Aceste grupuri sunt în mare parte foarte tinere. Uneori puteți observa încă rămășițe din materialul din care s-au format stelele din cluster. Poza din stânga arată una dintre cele mai cunoscute clustere deschise- NGC 346 în satelitul galaxiei noastre, Micul Nor Magellanic (la 210.000 de ani lumină distanță de noi) în constelația Tucana. Imaginea a fost făcută cu ajutorul telescopului spațial. Hubble în iulie 2004 (© NASA, ESA și A.Nota, STScI/ESA). Pe dreapta vedem o familie de vedete complet diferită - cluster globular M15 în constelația Pegasus, la 40.000 de ani lumină de Pământ (© NASA și STScI/AURA). Stelele clusterelor globulare sunt foarte vechi (vezi bara laterală „Distanțe și vârste”) și au masă mică, dar sunt foarte numeroase. Dacă un cluster deschis tipic include sute de stele, atunci într-un cluster globular numărul lor poate ajunge la milioane - și asta cu dimensiuni comparabile! Habitatul clusterelor globulare nu se limitează la disc - ele formează un fel de nor simetric sferic în jurul galaxiei noastre, cu o rază de zeci de mii de parsecs. (Imagini de pe hubblesite.org)

Adevărat, sinteza elementelor grele este și o predicție a teoriei evoluției stelare! Dar este confirmat și de observații independente: folosind spectroscopie, am acumulat o mulțime de date despre compoziția chimică a stelelor, iar teoria evoluției stelare explică perfect aceste date nu numai din punctul de vedere al conținutului elementelor specifice, dar şi din punct de vedere al compoziţiei lor izotopice.

În general, probabil că putem încheia conversația despre teoria evoluției stelare astfel. Este puțin probabil să găsim vreo predicție specifică care să confirme un aspect al teoriei. Mai degrabă, avem la dispoziție o imagine teoretică complexă a vieții stelelor de diferite mase și compoziții chimice, începând de la primele etape evolutive, când reacțiile termonucleare din stea tocmai s-au aprins, până la ultimele etape de evoluție, când stelele masive explodează. ca supernove și stelele cu masă mică își aruncă cochilia, expunând nuclee fierbinți compacte. A făcut posibilă realizarea a nenumărate predicții teoretice care sunt în acord excelent cu o imagine observațională foarte complexă care conține date despre temperaturi, mase, luminozități, compoziții chimice și distribuții spațiale a miliarde de stele de diferite tipuri - de la giganți albastru strălucitor la alb. pitici.

Nașterea stelelor și a planetelor

Teoria evoluției stelare a atins înălțimi atât de impresionante pentru un motiv. Stelele sunt strălucitoare, compacte, numeroase și, prin urmare, ușor de observat. Din păcate, Universul nu împărtășește informații la fel de binevoitor în toate. Imaginea Universului devine semnificativ mai vagă și fragmentată atunci când ne mutăm, de exemplu, de la stele la mediul interstelar - gazul și praful care umplu cea mai mare parte a spațiului din galaxiile disc, cum ar fi Calea Lactee. Emisia din materia interstelară este foarte slabă, deoarece materia este fie foarte rarefiată, fie foarte rece. Observarea acesteia este mult mai dificilă decât radiația stelelor, dar, cu toate acestea, este și foarte informativă. Doar că instrumentele care permit astronomilor să studieze mediul interstelar în detaliu au apărut abia recent la dispoziția astronomilor, literalmente în ultimii 10-20 de ani, așa că nu este surprinzător că există încă multe „puncte goale” în această zonă. .

Unul dintre cele mai semnificative „pete” este conectat, destul de ciudat, și cu stelele - încă nu știm cu adevărat de unde provin. Mai precis, avem o idee generală despre formarea stelelor, dar nu atât de clară ca evoluția ulterioară a stelelor. Putem spune cu încredere că stelele se formează în nori moleculari ca urmare a comprimării condensărilor gaz-praf. Din observații știm că, în primul rând, stelele tinere sunt întotdeauna în gaz molecular și, în al doilea rând, lângă stele tinere „gata făcute”, așa-numitele miezuri prestelare - aglomerări dense de gaz-praf, ale căror spectre indică în mod clar că aceste aglomerări sunt comprimate. Cu toate acestea, încă nu putem spune cum apar aceste cheaguri și de ce încep să se micșoreze. Mai precis, există două versiuni principale ale formării stelelor. Potrivit unuia dintre ei, norii moleculari sunt împiedicați să fie comprimați de un câmp magnetic (există într-adevăr un câmp magnetic în norii moleculari), iar nucleele prestelare apar acolo unde suportul câmpului magnetic slăbește din anumite motive. Potrivit unei alte versiuni, forța motrice din spatele formării stelelor este turbulența observată în nori: nucleele prestelare se formează acolo unde fluxurile haotice de materie se ciocnesc aleatoriu. Cu toate acestea, volumul de date observaționale este încă prea mic pentru a da preferință cu încredere unuia dintre aceste mecanisme (sau a propune un al treilea, al patrulea...).

Lucrurile stau puțin mai bine cu teoria formării planetelor: conform ideilor moderne, acestea se formează în discuri de gaz-praf ale stelelor tinere. Din nou, nimeni nu a văzut direct formarea planetelor în ele, dar aceste discuri în sine au fost observate în număr mare. Datorită acestui fapt, s-au obținut dovezi indirecte că boabele de praf din discuri tinere într-un anumit stadiu evolutiv încep să se lipească între ele, crescând treptat în dimensiune - în acest stadiu se modifică forma spectrului în domeniul infraroșu al discurilor. Unele discuri „protoplanetare” au detalii structurale anormale – îndoituri și „găuri” – care poate fi cauzate de gravitaţia planetelor deja formate în ele.

Această imagine a discului tinerei stele β Pictoris a fost realizată cu ajutorul telescopului spațial NASA. Hubble în 2003. Arată că, pe lângă discul principal, sistemul are și unul secundar, înclinat față de cel principal cu 4–5°. Astronomii consideră că acest disc secundar este o dovadă indirectă că există o planetă în sistemul β Pictoris, a cărei gravitație a perturbat fluxul normal de materie în discul principal și a dus la „bifurcarea” acesteia. © NASA, ESA, ACS Science Team, D. Golimowski (Universitatea Johns Hopkins), D. Ardila (IPAC), J. Krist (JPL), M. Clampin (GSFC), H. Ford (JHU) și G. Illingworth (UCO/Lick)

Alte lumi și tărâmuri

Unul dintre cele mai fierbinți subiecte în astronomie de astăzi este planetele extrasolare, prima dintre acestea fiind descoperită în 1995. Principala metodă de detectare a acestora - metoda vitezei radiale - se bazează pe efectul Doppler: planeta, prin gravitația sa, forțează steaua să descrie o mică elipsă în jurul centrului de masă al sistemului. Dacă orbita planetei nu este strict perpendiculară pe linia de vedere, timp de jumătate din perioada sa steaua se apropie de observator, iar jumătate din perioadă se îndepărtează de el. Drept urmare, liniile din spectrul stelei „se mișcă” ușor, fie la dreapta, fie la stânga, din poziția medie. Strict vorbind, astfel de fluctuații indică prezența unui satelit, dar nu ne permit să afirmăm cu încredere că aceasta este o planetă și nu o pitică maro sau o stea cu masă foarte mică (dacă ar fi o stea „normală”, ar fi pur și simplu să fie vizibile). „Blestemul sinusului” atârnă peste astfel de observații. i", Unde i- unghiul dintre planul orbitei planetei și planul cerului. Din amplitudinea oscilațiilor liniilor spectrale, nu masa este determinată, ci produsul ei prin sin. i. Sensul acestei înmulțiri este simplu: dacă orbita se află exact în planul cerului, nu vom vedea nicio fluctuație în spectru, chiar dacă satelitul stelei este foarte masiv. Prin urmare, îndoielile sunt încă exprimate cu privire la metoda vitezei radiale. În primul rând, corpul descoperit cu ajutorul său poate să nu fie o planetă, iar în al doilea rând, fluctuațiile vitezelor radiale, în general vorbind, pot fi asociate cu mișcările din atmosfera stelei...

În majoritatea covârșitoare a cazurilor, singura dovadă a existenței unei planete sunt fluctuațiile regulate ale vitezei radiale a stelei „părinte”. În mai multe cazuri, acestea sunt completate de regulate și sincronizate cu fluctuațiile vitezei radiale ale scăderii luminozității stelei - eclipse. Doar în câteva cazuri neconfirmate planeta a fost observată ca un punct luminos lângă o stea. Prin urmare, rețineți - dacă într-o știre astronomică întâlniți o imagine colorată a unei planete lângă o altă stea, aceasta este întotdeauna imaginația artistului... (Figura arată un gigant gazos ( imagine mare de sus albastru), care orbitează pitica albă și pulsarul de milisecunde B1620-26 ( două puncte luminoase în partea de jos a imaginii) în clusterul globular M4. Astronomii suspectează că este o planetă deoarece masa ei este prea mică pentru o stea sau o pitică maro.) Grafic: NASA și G.Bacon (STScI)

Este o altă problemă dacă planul orbitei planetei este aproape perpendicular pe planul cerului, adică aproape paralel cu linia de vedere. În acest caz, ne putem aștepta să vedem planeta eclipsând steaua. Și, din 1999, astfel de eclipse au fost de fapt observate! Până acum, însă, se cunosc doar câteva exemple de planete extrasolare, ai căror parametri au fost determinați simultan atât prin eclipse, cât și prin metoda vitezei radiale. Eclipsele din aceste sisteme au loc exact atunci când metoda vitezei radiale le prezice, dând speranța că, în majoritatea cazurilor, fluctuațiile liniilor „planetare” din spectrele stelelor sunt într-adevăr asociate cu planetele.

Apropo, deoarece într-un astfel de sistem de eclipsare unghiul i aproximativ egal cu 90°, iar sin i, în consecință, este aproape de unitate, atunci masa minimă a planetei determinată prin metoda vitezei radiale este aproape de masa sa adevărată. Prin urmare, în acest caz, putem distinge cu încredere planeta de o pitică maro.

Vezi invizibilul

Vorbind despre invizibil, este imposibil, desigur, să nu vorbim despre cele mai interesante obiecte astronomice. Conceptul de găuri negre - obiecte cu o gravitate atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa din ele - a apărut în știință încă din secolul al XVIII-lea datorită englezului John Michell și francezului Pierre Laplace. La începutul secolului al XX-lea, omul de știință german Karl Schwarzschild a dat acestei idei validitate matematică, deducând găuri negre ca o consecință a teoriei generale a relativității. Cu alte cuvinte, găurile negre au fost prezise teoretic cu mult înainte de a fi chiar posibil să ne gândim la găsirea dovezilor existenței lor reale în natură. Și cum putem vorbi despre descoperirea unor obiecte care sunt imposibil de văzut nu doar din cauza imperfecțiunii temporare a echipamentului, ci prin definiție? Este destul de firesc ca principalul argument în favoarea numirii unui anumit obiect masiv o gaură neagră a fost invizibilitatea acestuia. Primul candidat pentru o gaură neagră la începutul anilor 1970 a fost însoțitorul invizibil al sistemului binar Cygnus X-1. Are o masă de peste 5 mase solare, dar toate încercările de a-și detecta propria radiație au eșuat. Prezența sa este indicată doar de efectul gravitațional pe care îl are asupra materiei componentei vizibile. După cum se dovedește, este foarte greu de găsit o alta o entitate fizică care ar avea o masă atât de mare și totuși ar rămâne invizibilă.

Dovezi și mai convingătoare ale realității găurilor negre au fost obținute în ultimii ani pentru miezul galaxiei noastre. Mai mult, nu provine din niște teorii complexe, nu, ci din mecanica cerească obișnuită, care descrie mișcarea satelitului în jurul corpului principal. În ultimul deceniu, oamenii de știință au urmărit mișcarea mai multor stele în imediata apropiere a centrului geometric al Galaxiei. Orbita uneia dintre aceste stele este desenată aproape complet - se învârte în jurul centrului într-o elipsă alungită ca și cum ar fi în câmpul gravitațional al unui obiect cu o masă de câteva milioane de mase solare. Raza obiectului nu depășește câteva zeci de unități astronomice - aceasta este dimensiunea orbitei acestei stele. Desigur, orice obiect gravitant nu poate fi decât mai mic decât orbita satelitului său. Imaginați-vă: milioane de mase solare de materie s-au împachetat în dimensiunea sistemului solar și totuși rămân invizibile! Aici trebuie să ne amintim un alt mare principiu științific - așa-numitul brici al lui Occam: nu este nevoie să înmulțim inutil entitățile, dând preferință celei mai simple dintre toate explicațiile. Gaura neagră, oricât de exotică ar părea, rămâne și astăzi cel mai simplu soluție la această ghicitoare. Deși acest lucru, desigur, nu garantează că o soluție și mai simplă nu va fi găsită în viitor.

Orbitele stelelor din miezul galaxiei noastre. Lungimea săgeții cu două vârfuri din colțul din dreapta sus este de aproximativ 1600 de unități astronomice. Această hartă a fost construită de Andrea Ghez și colegii ei de la Universitatea California din Los Angeles, pe baza observațiilor pe termen lung la Telescop. Keck). Asteriscul marchează locul unde ar trebui să fie amplasat corpul, a cărui gravitate face ca stelele să se miște de-a lungul acestor traiectorii. Legile mecanicii cerești fac posibilă determinarea faptului că masa acestui corp este de câteva milioane de mase solare. Deosebit de interesante sunt orbitele stelelor S0-2 și S0-16, care se apropie de corpul invizibil la o distanță de doar câteva zeci de unități astronomice, impunând astfel o limitare foarte serioasă a dimensiunii acestuia. Orez. de pe www.astro.ucla.edu

În principiu, cele de mai sus se aplică și quasarelor - surse de radiații neobișnuit de luminoase și foarte compacte, a căror luminozitate incredibil de mare se explică prin eliberarea de energie în timpul acreției (căderii) materiei pe o gaură neagră. Materia nu cade direct pe gaură, ci se învârte în jurul ei, formând un disc subțire de acreție. Acest lucru se datorează faptului că, într-un sistem rotativ, gravitația (a obiectului central sau a întregului sistem) în direcția perpendiculară pe axa de rotație este echilibrată de forța centrifugă, astfel încât compresia are loc numai paralel cu axa de rotație, " aplatizarea” sistemului într-o clătită plată.

Mișcarea gazului într-un disc este descrisă de legile lui Kepler (prin urmare, astfel de discuri sunt uneori numite „Keplerian”). Deși numele lui Kepler este de obicei asociat cu presupunerea că planetele sistemului solar se învârt în jurul Soarelui în elipse, legile lui Kepler sunt la fel de aplicabile mișcării într-un cerc (care este un caz special al unei elipse).

Una dintre manifestările legilor lui Kepler în raport cu discurile este că straturile aflate la distanțe diferite de centru se mișcă cu viteze diferite și, ca urmare, se „frec” unele de altele, transformând energia cinetică a mișcării orbitale în energie termică și apoi în energie termică. energie de radiație. Această explicație poate nu este singura, dar astăzi este cea mai simplă. În cele din urmă, dacă ignorăm amploarea fenomenului, sursa de încălzire (și strălucire) a materiei în modelul de acreție este frecarea - cu cât mai simplă? Energia monstruoasă a quasarelor necesită ca obiectul pe care materia „cade” să fie foarte masiv și geometric mic (cu cât raza interioară a discului este mai mică, cu atât se eliberează mai multă energie în el). În miezul galaxiei active NGC 4258, a fost posibil să se observe discul „Keplerian” în mod direct, adică nu doar pentru a discerne o structură de gaz foarte plată, ci pentru a măsura viteza de mișcare a materiei în ea și a demonstra că acest lucru. este tocmai discul care se rotește „după Kepler”. Quazarii sunt localizați în centrele galaxiilor, adică exact acolo unde au fost descoperite obiecte foarte asemănătoare găurilor negre în galaxiile noastre și în alte... Este logic să presupunem că obiectele compacte masive din quasari sunt și găuri negre.

Un alt lucru cosmic invizibil este materia întunecată, adică materia care se manifestă prin gravitație, dar nu prin radiație. Ideea existenței sale a fost exprimată de astronomul Fritz Zwicky. El a atras atenția asupra faptului că vitezele galaxiilor în clustere sunt prea mari pentru a fi explicate numai prin gravitația materiei vizibile. În clustere de galaxii ar trebui să existe altceva, invizibil, dar care posedă un câmp gravitațional. Mai târziu, au fost descoperite anomalii similare în mișcarea stelelor în interiorul galaxiilor. Ipoteza materiei întunecate este criticată pe motiv că pare să încalce aceeași regulă Ockham: după ce au descoperit ambiguități în mișcările stelelor și galaxiilor, astronomii nu le-au explicat din punctul de vedere al teoriilor existente, ci au introdus imediat o nouă entitate - întunecată. materie. Dar această critică, după părerea mea, este nedreaptă. În primul rând, „materia întunecată” nu este o entitate în sine. Aceasta este pur și simplu o afirmație a faptului că mișcarea stelelor în galaxii și a galaxiilor în clustere nu este descrisă doar de gravitația materiei vizibile. În al doilea rând, nu este atât de ușor să explici această gravitație de către entitățile existente.

În general, orice obiect masiv invizibil (cu ajutorul mijloacelor moderne de observare) este potrivit pentru rolul materiei întunecate. De exemplu, piticii maro care umple spațiul sau așa-numitele pitici „negri”, adică piticele albe răcite, reci și, prin urmare, invizibile, ar putea trece cu ușurință drept materie întunecată. Cu toate acestea, aceste obiecte au un dezavantaj major: pot fi folosite pentru a descrie materia întunecată, dar nu pot fi încadrate fără durere în imaginea modernă a Universului. O pitică albă nu reprezintă doar câteva zecimi din masa solară a materiei invizibile, ci și o cantitate suficientă de carbon și azot sintetizate de steaua care a fost predecesorul acestei pitici albe. Dacă presupunem că spațiul este plin de pitice albe răcite, vom răspunde la întrebarea despre natura materiei întunecate, dar vom fi forțați să ne angajăm într-o căutare dificilă pentru un răspuns la o altă întrebare - unde au fost ejectați atomii C și N. prin acești pitici merg, care ar fi trebuit să apară în compoziția chimică a stelelor generațiilor următoare? În plus, atât piticii albi, cât și cei maro au un alt dezavantaj comun: nu se formează singuri. Împreună cu ei, ar fi trebuit să se formeze stele mai masive în cantități corecte. Aceste stele, explodând la sfârșitul vieții ca supernove, ar împrăștia galaxia în spațiul înconjurător. Așa se dovedește că particulele elementare necunoscute științei se dovedesc a nu fi exotice, ci candidatul cel mai ușor de explicat pentru rolul materiei întunecate. Cu toate acestea, încercările de a explica mișcarea anormală a stelelor prin obiecte „obișnuite” invizibile continuă.

„materialitatea” materiei întunecate este, de asemenea, contestată. Acum se publică destul de multă muncă cu privire la teoria MOND - dinamica newtoniană modificată. Potrivit acesteia, în timpul mișcărilor cu accelerații foarte mici, trebuie introduse corecții în formulele gravitației newtoniene. Nerespectarea acestor corecții duce la iluzia unei mase suplimentare.

Atingeți cu mâinile

Afirmația că astronomii nu pot atinge obiectele pe care le studiază nu este întotdeauna adevărată. Cel puțin în cadrul Sistemului Solar, putem nu doar fotografia ceva în detaliu, ci și „atinge” (cel puțin prin intermediul mașinilor automate). Nu este de mirare, așadar, că structura sa ne este cunoscută destul de bine. Este puțin probabil ca cineva să conteste faptul că Pământul se învârte în jurul Soarelui și că, împreună cu el, o mulțime de corpuri diferite se învârt și în jurul Soarelui. Înțelegem forțele sub care se mișcă aceste corpuri și suntem capabili să le anticipăm mișcarea. De fapt, studiul mișcării corpurilor cerești a dus la apariția celei mai precise ramuri a astronomiei - mecanica cerească.

Să ne amintim cel puțin istoria descoperirii primului asteroid - Ceres. Astronomul italian G. Piazzi a descoperit-o în prima noapte a secolului al XIX-lea și a pierdut-o imediat. Cu toate acestea, cunoașterea traiectoriei de-a lungul căreia trebuie sa Mișcarea lui Ceres (dacă ideile noastre despre structura sistemului solar sunt corecte) i-a permis matematicianului german K. Gauss să prezică poziția sa pe date viitoare, iar la un an după descoperirea sa, Ceres a fost găsit din nou și exact unde ar trebui au fost.

Aici ne putem aminti, de asemenea, povestea manuală a descoperirii lui Neptun „la vârful unui stilou”, dar o dovadă mult mai bună a înțelegerii structurii mecanice cerești a Sistemului Solar este utilizarea sa practică. În zilele noastre, este un zbor rar al unei nave spațiale interplanetare fără așa-numita manevră gravitațională - calea de zbor este așezată într-un mod atât de viclean încât în ​​diferite părți ale acesteia dispozitivul este accelerat de atracția planetelor mari. Datorită acestui lucru, este posibil să economisiți mult combustibil.

Pe scurt, avem o înțelegere foarte bună (deși nu perfectă). circulaţie corpurile sistemului solar. Situația este mai gravă când vine vorba de înțelegerea naturii lor individuale. Nu trebuie să cauți departe pentru exemple. Canale marțiane - ce iluzie minunată a fost! Astronomii observatori au desenat hărți ale rețelei de recuperare a marției, astrobotaniștii au prezentat ipoteze îndrăznețe despre ciclul de viață al plantelor marțiane, scriitorii de science-fiction inspirați de ele au pictat imagini ale contactului cu marțienii (din anumite motive, unul este mai teribil decât celălalt). Primele fotografii ale Planetei Roșii obținute de nave spațiale au spulberat aceste fantezii nici măcar nu se transformă în praf - în fum. Ar fi bine dacă canalele s-ar dovedi a fi altceva decât pentru ce au fost luate. Nu, pur și simplu lipseau! Dorința obsesivă de a vedea ceva „așa” pe Marte a jucat o glumă crudă observatorilor. La o inspecție mai atentă, Planeta Roșie părea complet moartă.

Înțelegerea noastră despre Marte acum este radical diferită de ceea ce era acum aproximativ 50 de ani. Multe sonde au zburat pe Marte, aterizatorii l-au vizitat, inclusiv rovere, care au parcurs un număr semnificativ de kilometri pe suprafața sa. Au fost construite hărți detaliate ale reliefului, temperaturilor, compoziției minerale și câmpului magnetic al suprafeței lui Marte. Putem spune cu siguranță că cel puțin știm aproape totul despre suprafața și atmosfera lui Marte. Înseamnă asta că nu există loc de presupuneri în explorarea marțiană? Oh nu!

Problema este că faza activă a vieții lui Marte s-a încheiat de mult. În ciuda apropierii de Planeta Roșie, încă vedem doar rezultatul, dar suntem lipsiți de posibilitatea de a observa procesul. Trebuie să recurgem la analogii. La urma urmei, Pământul și Marte nu sunt atât de diferiți unul de celălalt. De ce să nu presupunem că forme de relief similare de pe ambele planete s-au format prin procese similare? Primele fotografii ale suprafeței marțiane au adus pământenilor nu numai vești triste despre absența canalelor. Au găsit și ceva interesant - albiile uscate ale râurilor. Poate că nu există apă pe Marte modern, dar a fost acolo în trecutul îndepărtat! Căci ce, în afară de apa curgătoare, poate lăsa astfel de urme? Adăugați la aceasta stratificarea rocilor lui Marte, care este foarte asemănătoare cu structura rocilor sedimentare terestre și prezența mineralelor care pe Pământ se formează doar într-un mediu lichid... Într-un cuvânt, întregul corp de date pe Marte sugerează că odată, cel mai probabil cu foarte mult timp în urmă și pentru o perioadă foarte scurtă de timp, au existat rezervoare pe el. Dar toate aceste date sunt, desigur, dovezi indirecte. Și aici se află linia dincolo de care cititorul sau ascultătorul de știri astronomice ar trebui să-și țină urechile deschise. Căci de la rezultatul unei observații și până la concluzia din ea curge un lanț de concluzii logice și presupuneri suplimentare, care nu se termină întotdeauna în textul știrilor populare (acest lucru este însă adevărat nu numai pentru astronomie, ci și pentru alte științe).

Această pantă a unuia dintre craterele de pe Marte a fost fotografiată de mai multe ori de sonda spațială americană Mars Global Surveyor. Imaginea, făcută în septembrie 2005, arată clar o urmă proaspătă a... ce? În exterior, pare că a fost lăsată de apa subterană care a pătruns la suprafață și a înghețat imediat. Dar aceasta este singura explicație posibilă? © NASA

Un alt exemplu clar este Europa, unul dintre sateliții galileeni ai lui Jupiter. Analiza spectrală arată că suprafața acestui satelit este formată din gheață de apă. Dar densitatea medie a substanței Europei (3 g cm–3) este de trei ori mai mare decât densitatea apei, ceea ce înseamnă că cea mai mare parte a satelitului constă dintr-un miez stâncos înconjurat de o înveliș de apă mai puțin dens. Diferențierea structurii Europei, adică împărțirea într-un miez mai refractar și un înveliș cu punct de topire scăzut, sugerează că interiorul acestui satelit a fost și poate fi supus unei încălziri semnificative. Sursa acestei încălziri este cel mai probabil interacțiunea mareelor ​​cu Jupiter și alți sateliți ai planetei gigantice.

Luna Europa a lui Jupiter, spre deosebire de majoritatea corpurilor din Sistemul Solar, este destul de netedă și aproape complet lipsită de cratere de meteoriți. Suprafața sa, constând din gheață de apă, este netezită în mod constant, reținând doar o rețea densă de crăpături superficiale din detaliile reliefului. Mobilitatea scoarței Europei sugerează că un material mai puțin solid este ascuns sub ea, dar acesta poate să nu fie apă, ci doar o masă umedă, slăbită, asemănătoare cu zăpada topită. Imaginea a fost obținută folosind Stația Interplanetară Galileo (este compusă dintr-o imagine cu rezoluție scăzută făcută la 28 iulie 1996, în timpul primului zbor Galileo al lui Jupiter, și o imagine de înaltă rezoluție realizată pe 31 mai 1998, în timpul celui de-al 15-lea a zbura pe lângă). © NASA/JPL/Universitatea din Arizona/Universitatea din Colorado; fotografie de pe photojournal.jpl.nasa.gov

Lucrul interesant despre situație este că căldura mareelor ​​este suficientă pentru a menține o parte din învelișul apos al Europei în stare lichidă. Cu alte cuvinte, un ocean poate fi ascuns sub crusta de gheață a Europei... Structura suprafeței satelitului este în concordanță cu aceasta. Este în mod constant „întinerire”, așa cum demonstrează absența aproape completă a craterelor de meteoriți, iar o rețea extinsă de falii și fisuri indică activitatea tectonică, care poate fi asociată cu mobilitatea gheții solide pe un substrat lichid. Apa lichidă, o sursă constantă de căldură (deformații ale mareelor), disponibilitatea compușilor de carbon (se găsesc aproape peste tot în Sistemul Solar) - ce mai este nevoie pentru originea vieții? Și acum este gata un titlu strălucitor: „Există ființe vii pe satelitul lui Jupiter!” Cu toate acestea, este evident că până la zborul sondei de cercetare către Europa, prezența unui ocean sub gheață va rămâne o ipoteză, iar posibila existență a unor centre de viață în acesta va fi o fantezie completă.

Sfârșitul erei antropocentrismului Acest lucru poate părea ciudat pentru unii, dar există dovezi convingătoare că sistemul solar este localizat Nuîn centrul Universului au fost obţinute abia la începutul secolului XX. Astronomul american Harlow Shapley le-a obținut în timp ce studia distribuția spațială a clusterelor de stele globulare (GC). La acea vreme, se știa deja că clusterele globulare erau împrăștiate neuniform pe cer, concentrate în principal doar pe o jumătate a cerului. Dar numai Shapley a fost capabil să dezvăluie amploarea reală a acestei denivelări. După ce a determinat distanțele până la clusterele globulare din observațiile cefeidelor din ele (a se vedea bara laterală „Distanțe și vârste”), el a stabilit că clusterele sunt distribuite în spațiu sferic simetric, iar centrul acestei distribuții nu numai că nu coincide cu Soarele. , dar se află la zeci de mile distanță de el, mii de ani lumină! Shapley a ghicit că centrul sistemului SHZ coincide cu adevăratul centru al galaxiei noastre, dar timp de mulți ani a refuzat să admită că și alte „insule stelare” ar putea exista în Univers în afară de acesta. Dimensiunea gigantică a Galaxiei l-a șocat pe Shapley însuși atât de tare încât pur și simplu nu și-a putut imagina că mai era loc pentru orice altceva în Univers. Între timp, în 1924, astronomul american Edwin Hubble, folosind cel mai mare telescop de 2,5 metri de atunci al Observatorului Palomar, pentru prima dată, după cum spun astronomii, a „rezolvat stelele” Nebuloasei Andromeda. Cu alte cuvinte, el a dovedit că strălucirea sa neclară este de fapt generată de miriade de stele individuale colectate într-un singur sistem, similar cu Calea Lactee. Astfel, s-a dovedit că Soarele nu este situat în centrul Galaxiei, ci la periferia acesteia, iar Galaxia însăși este doar unul dintre multele sute de miliarde de sisteme stelare.

Pot fi crezute toate acestea?

Din păcate, îndepărtarea majorității obiectelor astronomice și durata semnificativă a majorității proceselor astronomice duc la faptul că dovezile în astronomie sunt, de regulă, indirecte. Mai mult, cu cât ne îndepărtăm de Pământ în spațiu și timp, cu atât mai indirecte sunt dovezile. S-ar părea că există toate motivele pentru a fi suspicios față de afirmațiile astronomilor! Dar puterea acestor afirmații nu constă în „concretitatea armată” a dovezilor, ci în faptul că aceste dovezi se adaugă la o singură imagine. Astronomia modernă nu este o colecție de fapte izolate, ci un sistem de cunoaștere în care fiecare element este conectat la alții, la fel cum piesele individuale ale unui puzzle sunt conectate între ele. Numărul de supernove depinde de numărul total de stele născute pe an, ceea ce înseamnă că rata de formare a stelelor trebuie să fie în concordanță cu rata exploziilor supernovei. Această rată, la rândul său, este în concordanță cu cantitatea observată de izotop radioactiv de aluminiu sintetizat în timpul erupțiilor. Mai mult, multe dintre aceste conexiuni au fost mai întâi prezise și apoi descoperite în observații. Radiația cosmică de fond cu microunde a fost mai întâi prezisă și apoi descoperită, stele neutronice au fost mai întâi prezise și apoi descoperite... Au fost prezise forma discurilor protoplanetare și prezența diferitelor molecule în norii moleculari...

Fiecare dintre elementele acestui mozaic, luate separat, are o semnificație mică, dar împreună formează o imagine foarte solidă, care este strâns legată de succesele fizicii „terestre”. Cât de mult poți avea încredere în această imagine? Desigur, unele piese ale puzzle-ului sunt mai bine împământate decât altele. Pe de o parte, ideile moderne despre natura materiei întunecate pot fi supuse revizuirii. Dar este puțin probabil că va fi posibil să se selecteze un înlocuitor adecvat, de exemplu, pentru mecanismul termonuclear de producere a energiei în intestinele stelelor. Chiar și la începutul secolului al XX-lea, a existat un loc pentru imaginație în acest domeniu, dar acum mecanismul termonuclear este în concordanță cu o cantitate foarte mare de date observaționale. Dacă cineva dorește acum să vină cu propriul mecanism, va trebui să explice cel puțin toate aceleași date fără a pierde consistența cu piesele adiacente ale puzzle-ului.

Greșelile astronomilor Din păcate, chiar și o bătrână se poate distra. Depărtarea obiectelor astronomice și complexitatea studiului lor conduc uneori la faptul că interpretarea observațiilor este fie ambiguă, fie complet incorectă. Când există un spectru detaliat al unui obiect pe o gamă largă, este relativ ușor de explicat observațiile. Dar ce să faci dacă a fost măsurată doar o bucată din spectru și chiar și aceea a fost de proastă calitate? Este exact ceea ce se întâmplă adesea cu obiectele îndepărtate și, prin urmare, foarte slabe. De exemplu, în 1999, galaxia STIS 123627+621755 a revendicat titlul de cea mai îndepărtată galaxie cunoscută din Univers. Un fragment din spectrul său măsurat cu ajutorul telescopului spațial. Hubble, a corespuns unei uriașe deplasări spre roșu de 6,68 (vezi Identificarea spectroscopică a unei galaxii la o probabilă deplasare spre roșu de z = 6,68 // Natură. 15 aprilie 1999. V. 398. P. 586-588). La acel moment, acesta era un record și, prin urmare, s-a decis să se continue cercetările în galaxia STIS 123627+621755. Cu toate acestea, trecând dincolo de intervalul spectral studiat de Hubble, astronomii au descoperit că nu mai există nicio asemănare cu o galaxie de la periferia Universului. Spectrul complet al obiectului s-a dovedit a fi nu numai că nu este asemănător cu spectrul galaxiei la deplasarea spre roșu 6,68, dar nici nu seamănă deloc cu spectrul galaxiei! (A se vedea dovezi împotriva deplasării spre roșu z > 6 pentru galaxia STIS123627+621755 // Natură. 30 noiembrie 2000. V. 408. P. 560-562.) Într-un alt exemplu, o eroare în interpretarea rezultatelor observaționale s-a dovedit a fi mai gravă. Vorbeam despre observațiile fenomenului „microlensing” - dacă apare vreun corp masiv pe linia de vedere dintre o stea îndepărtată și observator, câmpul său gravitațional acționează ca o lentilă, îndoaie calea razelor stelei de fundal și duce la o creștere pe termen scurt a luminozității sale. În 2001, astronomii de la Institutul Telescopului Spațial (SUA) au raportat că în timpul observațiilor clusterului globular M22, au observat șase astfel de creșteri bruște ale luminozității stelelor cluster (vezi Microlensing gravitațional de către obiecte cu masă mică din clusterul globular M22 / / Natură. 28 iunie 2001. V. 411. P. 1022-1024). Concizia exploziilor a indicat că masa microlentilelor gravitaționale era foarte mică - mai mică decât masa lui Jupiter. Aceste observații au determinat anunțul că planete care zboară liber au fost descoperite în clusterul globular M22. Cu toate acestea, un studiu detaliat al imaginilor lui M22 a arătat că salturile de luminozitate nu au nicio legătură cu stelele de fundal. O creștere imaginară a luminozității a avut loc atunci când o particulă de raze cosmice a căzut direct în imaginea stelei în timpul fotografierii (vezi A Re-examination of the "Planetary" Lensing Events in M22 // astro-ph/0112264, 12 Dec 2001). Există atât de multe stele într-un cluster globular și sunt situate atât de dens, încât o lovire precisă a razelor cosmice asupra unei stele s-a dovedit a fi un eveniment atât de puțin probabil.

Aș spune asta: fundamentele tabloului astronomic modern al Lumii nu pot fi decât complet incorecte. Adică, putem face greșeli nu în fragmente individuale, ci în toată fizica deodată. De exemplu, dacă se dovedește că stelele nu sunt până la urmă stele, ci găuri în cerul de cristal, în care un glumeț eliberează radiații de compoziție spectrală diferită...

Un semn al fiabilității unui element al unei imagini astronomice poate fi, desigur, longevitatea acestuia. Și în acest sens, astronomia pare a fi o știință complet prosperă: conceptele ei de bază nu s-au schimbat de multe decenii (trebuie ținut cont de faptul că astrofizica modernă are doar o sută și jumătate de ani). Teoria fuziunii termonucleare a fost dezvoltată în anii 1930, recesiunea galaxiilor a fost descoperită în anii 1920, teoria formării stelelor evoluează acum rapid, dar conceptul cheie în ea rămâne, de exemplu, instabilitatea gravitațională, ale cărei principii de bază. au fost formulate de J. Jeans chiar la începutul secolului al XX-lea... Probabil că din punct de vedere conceptual, nimic nu s-a schimbat în astronomie de când Harlow Shapley a demonstrat că Soarele nu se află în centrul galaxiei, iar Hubble a demonstrat că Andromeda Nebuloasa este un obiect extragalactic. Desigur, ideile noastre despre planete s-au schimbat foarte mult odată cu apariția erei spațiale, dar fanteziile timpurii despre Marte și Venus s-au născut mai mult din romantismul științific decât din previziunea științifică.

Cum să citești știrile astronomice

Din păcate, prezentarea acestei minunate imagini în mass-media lasă de dorit. Prin urmare, ar trebui să fim foarte atenți când citiți știri astronomice în presă. De regulă, ele se bazează pe comunicate de presă, care în multe cazuri sunt traduse în rusă sau repovestite în el destul de prost. Mai mult, credibilitatea generală a publicației care publică știrile nu garantează nimic. Prin urmare, dacă ceva din știri vi s-a părut vag, exagerat, exagerat sau ilogic, nu vă grăbiți să dați vina pe oamenii de știință menționați în ea! Dacă mesajul te interesează cu adevărat, încearcă măcar să găsești comunicatul de presă original.

Dacă mesajul vă captivează atât de mult încât doriți să faceți o analiză critică a acestuia, nu considerați dificil să citiți lucrarea originală! Din fericire, majoritatea articolelor astronomice pot fi găsite pe Internet complet gratuit. Adevărat, pentru a le citi, trebuie să știi engleza.

Dmitry Vibe,
doctor în științe fizice și matematice,
Cercetător principal la Institutul de Astronomie al Academiei Ruse de Științe