И снова Крабовидная...

Много песен о Крабе мы спели... но этот уникальный объект все подкидывает и подкидывает астрономам новые загадки. Во всей Галактике нет более интересного и популярного пульсара!

О пузырях пространства и СТО

В свете предыдущего материала, возникли небольшие рассуждения.

Ну вот Вселенная расширяется, с помощью наших телескопов мы подошли к самой границе Большого Взрыва, где-то в районе 13.2 млрд световых лет от нас. Это значит, что свет, идущий от самых далеких объектов, которые мы видим, родился в момент, отстоящий от момента Х на каких-то 500 млн лет. Чепуха, в общем.

То есть мы видим объекты внутри сферы радиусом 13.2 млрд световых лет. Теперь давайте мысленно переместимся в какую-то галактику близ границы этой сферы. Находясь в ней и используя современные нам технологии мы тоже бы видели все объекты в сфере, "пузыре" радиусом 13.2 млрд световых лет. Теперь переместимся к границе этого пузыря в противоположном Земле направлении ... и т.д.

Возникает интересный парадокс. Вселенная родилась 13.7 млрд лет назад, но ее размер оценить просто нереально. Связь между этими сферами - пузырями ограничена скоростью света, которая может быть меньше скорости расширения самого пространства (см. пред. статью).

И тогда период инфляции (секунда сразу после самого Большого Взрыва), когда зарождались "гены" всей Вселенной, и когда не действовали никакие современные нам физические законы, становится просто чем-то мистическим. Я понимаю, математика-математикой, но где в этом всем здравый смысл?? 

P.S. И все-таки как тогда работает гравитация? :-\

Галактики у скорости света!

Снова у нас статья замечательного Этана Зигеля. Думаю, поднятый здесь вопрос не раз возникал у всех, кто размышлял об устройстве мира в большом масштабе. А что там, за границей скорости света? 

Этан Зигель 

14 октября 2011 года 

 "Единственная причина существования времени 

- то, что ничто не случается одновременно." 

- Альберт Эйнштейн 

Зная, сколько галактик там, в расширяющейся Вселенной, вам наверняка придет на ум мысль об их скоростях.

Все-таки, поскольку Вселенная расширяется, это значит, что чем дальше галактика, тем с большей скоростью она удаляется от нас. 

(Graph credit: Michael Rowan-Robinson.) 

И более того, расширение само по себе ускоряется, и галактики со временем еще больше увеличивают свою скорость. Неудивительно, что свет галактик, улетающих от нас с огромными скоростями, смещен в красную часть спектра. 

(Image credit: 2MASS Galaxy Redshift Catalog (XSCz).) 

Впрочем, неважно. Мы знаем только, почему это происходит - когда источник движется к вам, длина волны его света сжимается и он кажется синее, а когда от нас - растягивается, и он кажется краснее. Чем быстрее движется источник, тем больше смещение в длине волны. 

(Image credit: Ответы Бытия? (прим. перев. - это такой сайт религиозной направленности под девизом - наука подтверждает библию. Ага.) Правда? Спасибо за изображение!) 

Но задумайтесь на минутку. Если объект движется со все большей скоростью, чем он дальше от нас, не наступит ли момент, когда мы начнем видеть объекты, летящие со скоростью света?

 (Image credit: Michael Rowan-Robinson, с моими добавлениями.) 

 И мы знаем, что по мере приближения к скорости света происходит две вещи, противоречащих здравому смыслу и составляющих основу специальной теории относительности. 

(Images credit: M. Rulison.) 

 Если вы неподвижны, а объект движется по отношению к вам - со скоростью, составляющей значительную долю скорости света, его длина сокращается по направлению движения, а время замедляется! И конечно, интересно узнать, происходит ли такое с далекими галактиками! 

(Image credit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team.) 

 Ну сокращение длины измерить невозможно потому, что мы видим только те размеры, которые перпендикулярны лучу нашего зрения, а сокращение происходит вдоль этого луча. Отпадает. Но как насчет замедления времени? Есть ли оно или нет? Для начала давайте решим, что мы ожидаем увидеть, что предсказывает теория. 

 (Image credit: Take 27 LTD. / Science Photo Library.) 

 Галактики вообще говоря не движутся относительно своего локального окружения с релятивистскими скоростями, расширяется само пространство между нами и ними. И это расширение растягивает длины волн фотонов света, который кажется краснее, чем на самом деле.

 (Скриншот из видео Video, credit: Rob Knop.) 

Но когда свет только излучался, "время" между пиками его волн было значительно меньше, чем когда он дошел до вас. И потому даже если рассматриваемая галактика в действительности не движется с релятивистской скоростью, вы должны увидеть замедление времени. Но сможете ли? И что следует искать?

 (Image credit: AURA/STScI/NASA and the Hubble Heritage Team.) 

 Например, мы знаем, что спиральные галактики вращаются, интересно, можно ли увидеть замедление их вращения. К сожалению, отношение между яркостью галактики и скоростью ее вращения было другим в прошлом - просто потому, что галактики эволюционируют со временем. 

(Image credit: John Bahcall, Mike Disney, NASA and ESA.) 

 Можно взять квазары, которые сами по себе очень яркие источники, видные на огромных расстояниях. Но вот один из главных ученых, работающих над этим вопросом, отмечает, что окружение, в котором расположены квазары, а также источники переменности их излучения - такие, как гравитационные линзы, не меняются по какому-то постоянному закону между близкими и далекими квазарами. 

 Гамма-вспышки могли бы стать еще одним кандидатом - их тоже можно видеть издалека, но что мы бы хотели действительно получить - некий хорошо изученный класс объектов, который можно было бы наблюдать на таких экстремальных красных смещениях. И если бы мы смогли измерить, как замедляется время для нескольких из них, это бы дало нам отличное средство определения времени для всех других объектов! 

 (Image credit: High-z Supernova Search Team.) 

 Сверхновые типа Ia! Мы очень хорошо знаем, как они набирают яркость, как тускнеют и как постепенно тухнут. И это действительно замечательно, смотрите сами. 

 (Image credit: S. Blondin and Max Stritzinger.) 

 Если мы увидим далекую сверхновую с красным смещением, ее кривая блеска должна быть вытянута в большем промежутке времени! И что мы видим в действительности? 

 (Image credit: S. Blondin et al.) 

 Верите или нет - у нас целая толпа таких сверхновых! И первая из них - которая удаляется со скоростью вполовину меньшей скорости света - была открыта в 1996 году! Затем появилась еще одна, и на текущий момент у нас их целая куча, по которым мы можем судить, что время действительно замедляется в таких далеких галактиках!

 (Image credit: Ned Wright, retrieved from here.) 

 Красная линия соответствует случаю, когда нет замедления времени, а синяя - когда есть. Так оно действительно происходит! Удивительно то, что если в этих галактиках есть наблюдатели с мегамощными телескопами, им покажется, что мы движемся очень медленно в то время как для себя они движутся с нормальной скоростью! 

 Поэтому, когда вы смотрите на очень, очень далекий объект, вы не только видите его таким, каким он был миллиарды лет назад, вы так же видите его в замедленном действии! И пока вы размышляете над этим, некто издалека может видеть, как вы "пережевываете" это долго, мучительно долго!

Темная материя - на первый-второй рассчитайсь!

Hubblesite.org

13 октября 2011 года

"Руки" (то есть глаза) космического телескопа Хаббл добрались наконец-то до переписи темной материи во Вселенной.

И на снимке - скопление MACS J1206.2-0847 (для друзей просто - MACS 1206) - первая из целей исследования, которое даст возможность впервые во всех подробностях реконструировать положение темной материи во многих скоплениях. Эти карты помогут проверить предположение, что темная материя упакована внутри скоплений галактик гораздо плотнее, чем считали раньше.  И это значит, что галактики собрались в скопление раньше, чем считалось. 

Исследование называется Гравитационные Линзы Скоплений и Сверхновые (CLASH) и предназначено для определения темной материи в 25 массивных скоплениях галактик. Пока завершено исследование 6 из 25 скоплений. MACS 1206  находится неблизко, в 4.5 млрд световых лет от Земли, а снимок получен Специальной камерой Хаббла и Камерой Широкого поля 3 в промежутке времени с апреля по июль 2011 года.

Тур по VV 340

А тут две галактики только начали сливаться. Пример для учебника астрономии.

Тур по NGC 3393

Две черные дыры внутри неправильной оболочки из звезд, пыли и газа - все, что получилось при слиянии двух когда-то больших и красивых галактик. Такова жизнь, сынок..

Тур по Corot-2A

В последние годы астрономы нашли сотни планет у других звезд. Новые наблюдения Чандры одной из таких планет открывают совершенно ужасную ситуацию. Данные Чандры доказывают, что звезда этой системы под названием CoRoT-2a, своими сильнейшими рентгеновскими лучами буквально разрушает планету, которая находится на очень близкой орбите. Эти лучи в сто тысяч раз сильнее, чем те, которые получает Земля от Солнца, и они приносят планете серьезный ущерб. Астрономы оценивают, что это излучение высокой энергии буквально выпаривает каждую секунду до 5 млн тонн материи с поверхности планеты. Дальнейшие наблюдения Чандры и других телескопов должны открыть больше подробностей, что же происходит с этой системой, и, возможно тогда кому-то она понравится – тем, что такое не происходит с нашей Землей.

Hubblecast 49. Сверхзвуковые струи новорожденных звезд

Области образования звезд – одни из самых замечательных участков ночного неба. В них находятся, пожалуй, одни из самых впечатляющих звездных фейерверков – струи материи, вырывающиеся из новорожденных звезд. Теперь ученые используют Хаббл, чтобы наблюдать движение этих струй, что дает новую информацию о том, как формируются звезды.