Прекрасная Вселенная Чандры. Тур по SN1979

Космическая обсерватория НАСА Чандра и другие телескопы обнаружили самую молодую известную на текущий момент черную дыру. Доказательство существования этой очень молодой черной дыры было найдено в сверхновой 1979C, взорвавшейся 30 лет назад. Д-р Дэн Патно из Гарвардско-Смитсоновского Центра Астрофизики, руководивший исследованием, согласился рассказать о нем.

Темная Сторона Вселенной

Если выразить в трех простых предложениях современную картину мира, получится следующее -

1. Вселенная динамично развивается

2. Во Вселенной доминирует (почти 96%) некая темная материя, которую пока нельзя ни пощупать, ни понять, в то время как все видимые объекты мира состоят из другой, редко встречающейся материи (чуть больше, чем 4%)

3. Темная материя управляет развитием всей Вселенной.

Loading player...

Все это ведет потенциально к очень интересным и даже рискованным выводам. Держитесь крепче.

1. Мы - чужаки в этом мире. В буквальном смысле. Все галактики, звезды, планеты, все химические элементы - чужеродные элементы, которых так мало, что ими можно в принципе просто пренебречь (!)

2. Существует некий "потусторонний" мир, который нельзя измерить напрямую никакими приборами - только косвенно, путем гравитационных возмущений и линз - методов, хотя и наглядных, но уж очень и очень неточных.

3. Никто никак не может гарантировать что этот неизвестный мир не может быть населен некими непостижимыми сущностями или даже существами. 

Уф.

Провокационно? Да!

Интуитивно? Да!

Фантастично? Да!

Ненаучно? Наверное.

Но давайте подумаем, ведет ли все это к разоблачению роли науки в современном мире? Да нет же! В нашей истории сколько уже раз было, когда на базе старой, надежной, проверенной теории возводилось нечто такое, что потрясало сами основы научной картины мира! И затем появлялась новая теория - более широкая охватом и более глубокая по сути. Самый яркий пример - разбегание галактик и Общая Теория Относительности.

Так что запаситесь терпением, друзья мои. Представление под названием - Темная Сторона Вселенной подходит к своей кульминации. Приглашаю сюда, ко мне, в партер - наблюдать за развитием ситуации.

Мы живем в эпоху по-настоящему фундаментальных научных открытий. И самое интересное уже на подходе.

ESOCast 20. Открытие самой богатой планетной системы

С использованием передового прибора HARPS астрономы нашли планетную систему с по крайней мере пятью планетами около звезды солнечного типа HD 10180. Исследователи также считают, что там есть еще две планеты, одна из которых может обладать самой маленькой массой, что делает эту систему похожей на Солнечную количеством планет. Более того, ученые обнаружили, что расположение планет подчиняется определенному закону -- совсем как в Солнечной Системе.

ESOCast 19. Ночные фотографы

Солнце заходит над Сьерро Паранал в пустыне Атакама. Пока астрономы готовятся к наблюдениям на Очень Большом Телескопе, Природа делает приготовления к своему собственному представлению. Ночь опускается над пустыней, и южное небо открывает свою ночную красоту, оставляя наблюдателя в молчаливом изумлении. Некоторые же, напротив, не просто смотрят на этот спектакль. Они с большим мастерством записывают эти уникальные моменты для всех нас – они ночные фотографы.

Прекрасная Вселенная Чандры. М87 - космический вулкан

В 2010 году в Исландии произошло мощное извержение вулкана, приведшее к хаосу в авиаперевозках в Европе. А где-то далеко-далеко во Вселенной уже миллионы лет происходит аналогичное космическое суперизвержение. На этом композитном снимке по данным обсерватории Чандра и данным радионаблюдений Очень Большого Массива показан космический вулкан – черная дыра в центре галактики М87. Это извержение накачивает энергию в окружение черных дыр, препятствуя формированию звезд – так же, как вулкан в Исландии вызвал искажения в атмосфере Земли. Сравнивая черную дыру в М87 и исландский вулкан, мы видим, что даже несмотря на то, что астрономические явления происходят в таких экзотических условиях и космических масштабах, их физика совершенно аналогична явлениям на Земле.

Еще по теме - Космический Эйя..короче, вулкан!

Esocast 18. Экзопланета на марше

Впервые астрономы смогли напрямую обнаружить движение экзопланеты по мере ее перемещения вокруг звезды. У нее самая маленькая орбита из всех, которые измерили напрямую – диаметром примерно как орбита Сатурна. Это открытие доказывает, что планеты - газовые гиганты могут формироваться всего в несколько миллионов лет – короткий срок в космосе.

Фрактальные черные дыры на струнах

Блоги журнала Discover, Шон,

4 марта 2011 года

Вот один замечательный результат о черных дырах в 5 измерениях - ну, в действительности, результат получен еще в октябре, но я просто его пропустил, только сейчас заметив описание Гарри Горовитца (Gary Horowitz) в Делах Гравитации, рассылке группы гравитации Американского Физического Сообщества.

Можно подумать, что черные дыры в 5 измерениях не представляют такого уж интереса, и скорее всего они такие же, как и в четырех, кроме того мы ведь не живем в пяти измерениях. Но, конечно, может быть некое пятое измерение пространства, сжатое в крошечный круг. Конечно. Поэтому можно рассмотреть два случая - когда размер этого круга значительно больше, чем размер черной дыры — и здесь неважно, насколько все компактно - это просто черная дыра в пяти измерениях и второй случай, когда круг значительно меньше черной дыры. Так что будет в каждом случае?

Ответ в том, что у вас будет черная струна - цилиндрическая структура, вытянутая в дополнительном измерении. Это было установлено довольно давно Рутом Грегори и Раймондом Лафламме (Ruth Gregory) и (Raymond LaFlamme). Но они были достаточно умны, чтобы спросить - а что если эта цилиндрическая черная дыра растянута в новом, относительно большом измерении? Кажется, такую конфигурацию можно получить, хотя она и нестабильна - дрожание струны может возрасти, что приведет к ее дроблению на отдельные черные дыры. Один из способов убедиться в этом - вычислить энтропию каждой конфигурации; для достаточно больших черных струн, их энтропия меньше, чем у группы черных дыр такой же массы, и энтропия будет расти. И получается, что Грегори и Лафламме показали, что длинные черные струны нестабильны. Однако, не было ясно, что именно происходит с ними.

Задача в следующем - в центре черной струны наблюдается сингулярность. Если струну просто разделить на несколько черных дыр, это сингулярность станет (хотя бы на одно мгновение) совершенно обнаженной для внешнего мира, нарушая принцип космической цензуры - гипотезы, а не теоремы, но, конечно это будет очень интересно.

Что сделали Ленер и Преториус (Lehner и Pretorius) - численно проследили за распадом нестабильной черной струны - дальше, чем все остальные до них. И они обнаружили, что да, она распадается на множество черных дыр, а соединяющие их струны в конечное время сокращаются в ноль. И вывод из этих выкладок - то, что принцип космической цензуры действительно нарушается, хотя их еще и недостаточно для окончательного доказательства.

Крутотень в том, как струны распадаются в черные дыры - по всей их длине формируется похожая палитра - фрактальная конфигурация черных дыр разнообразных размеров - от самых больших, к самым маленьким. Вот результат их симуляций.

Красиво, не так ли? По мере уменьшения радиуса струны, она производит все меньшие и меньшие черные дыры. И можно ожидать, что со временем они сольются в одну большую черную дыру, хотя эта промежуточная конфигурация сложна и элегантна. Очевидно, что космическая цензура нарушается в тот момент, когда струны в конце концов уменьшают свой радиус до нуля. Итак, она нарушается.

Очень мало шансов подтвердить это экспериментально в течение какого-то времени. Но Природа не перестает удивлять нас даже когда мы решаем уравнения, которым много десятилетий.

Этан Зигель. Цепочки кратеров на Луне

блог Этана Зигеля

3 марта 2011 года

"Стариков и кометы всегда уважали по одним и тем же причинам: за их длинные бороды и претензии на то, чтобы предсказывать события." - Джонатан Свифт

На той неделе я показывал вам новую мозаику видимой стороны Луны в высоком разрешении.

И также я показал вам маленькую, необычную структуру, которую назвал "змейкой".

Конечно, змейка не настолько впечатляюща сама по себе. Что интересно в ней - так то, что она оказалась цепочкой кратеров, находящихся очень близко один к другому - на одной линии!

Но есть еще лучший пример - спасибо нашему читателю, Тому Скрасу (Tom Scrace).

Когда вы увеличите эту область, что вы увидите?

Удивительно длинную цепочку кратеров - и у этой цепочки даже есть собственное имя: цепочка Дейви Кратер.

(Image credit: Astrocast.tv.)

И что это такое? Откуда оно появилось?

Хотите верьте, хотите нет, но мы думаем, что большинство таких цепочек появились из-за комет!

Как же так?

Конечно, кометы сложены смерзшимися вместе скалами и различными льдами. Когда они приближаются к Солнцу, его интенсивное тепло начинает плавить некоторые типы льда, выталкивая материал кометы назад, создавая впечатляющий хвост.

Но иногда кометы проходят недалеко от массивного тела - планеты или луны. И что тогда происходит?

Ну, происходит гравитация. В частности, приливные силы. Вы могли бы подумать, что гравитация - это только притяжение объектов друг к другу, но в действительности здесь есть еще кое-что. Гравитация зависит от расстояния. И если вы - всего лишь маленькая бедная комета, планета или луна может притягивать более близкую к себе часть немного сильнее, чем дальнюю.

И что?

(Image credit: H. A. Weaver, T. E. Smith, NASA, and the Hubble Space Telescope.)

Вот снимок 1994 года кометы Шумейкера - Леви (Comet Shoemaker-Levy 9), которой больше уже нет с нами. После пересечения курса Юпитера, она распалась на 20 фрагментов как раз вследствие этих приливных сил.

И хотя мы наблюдали это впервые, комета Шумейкера - Леви не единственная в своем роде.

Комета Швассмана-Вахмана 73P, сфотографированная в высоком разрешении Хабблом, находится в процессе разрушения! Эти цепочки кратеров сформировались, когда комета разрывается на части приливными силами и множество ее фрагментов врезаются в планету один за другим.

И хотя таких цепочек в изобилии и на Луне, они были найдены и на других телах Солнечной Системы - Марсе, Меркурии и больших спутниках - например, спутнике Сатурна Энцеладе, Юпитера - Каллисто и вот ниже снимок кратеров Энки на спутнике Юпитера Ганимеде.

(Image credit: Galileo Project.)

Так вот откуда появляются такие цепочки кратеров! Каждый раз, когда вы натыкаетесь на цепочку кратеров, помните, что это место последнего упокоения кометы, разорванной на куски тем небесным телом, в которое оно врезалось. И совершенно удивительно то, что мы не только находим эти вещи, мы знаем точно, как Вселенная их сотворила!

И теперь задумаемся, какое тело может быть следующей мишенью для удара...

Комментарий доктора Майкла: отличные фотографии. Отличная тема для статьи. Этан Зигель как всегда на высоте :)