Наш космический адрес
В качестве полного адреса можно указать: «Вселенная, Стена Рыбы-Кита, Галактическая нить Ланиакейя, Сверхскопление Девы, Местная группа галактик, Галактика Млечный Путь, рукав Ориона, созвездие Плеяд, суперсистема Альциона, Солнечная система, планета Земля».
Земля (как и все планеты Солнечной системы, кроме Венеры) вращается вокруг своей оси влево (против часовой стрелки) за 1 сутки (24 часа, где 1 час – 60 сек.).
Подобно Земле, которая за год (365 суток) обращается вокруг Солнца (со скоростью 30 км/с), само Солнце с планетами за 26 тыс. лет делает оборот влево (против часовой стрелки) вокруг Алкионы (Альциона) – центрального светила звездной системы Плеяд, частью которой мы являемся.
Плеяды, в свою очередь, вращаются вокруг центра Галактики, делая один оборот за 225-250-275 млн. лет (при скорости обращение вокруг центра галактики в 828 000 км/ч (230 км/с), что составляет 1/1300 скорости света; обращение Солнца вокруг центра Галактики носит колебательный характер: каждые 33 миллиона лет оно пересекает галактический экватор, затем поднимается над его плоскостью на высоту в 230 световых лет и снова опускается вниз, к экватору; за всю историю долгого галактического существования в 4,6 миллиардов лет, наше Солнце и планеты, находящиеся в рукаве Ориона на расстоянии примерно 26 000 – 28 000 световых лет (8,5 тысяч парсек) от центра галактики, успели сделать вокруг центра галактики всего лишь двадцать оборотов – «галактических годов»).
Кстати, около 300 лет назад в центре Млечного пути, где расположена сверхмассивная черная дыра Стрелец А*, произошел мощный выброс рентгеновского излучения. В центре нашей Галактики, по современным представлениям, находится черная дыра массой около четырех миллионов солнечных масс. По сравнению с черными дырами, находящимися в центрах других галактик, Стрелец (SGR) А* – очень спокойный объект с низкой активностью. Но примерно 300 лет назад в окрестности Стрельца А* произошел мощный рентгеновский выброс. Уточним, что временной отсчет для описываемых событий ведется, как обычно, с точки зрения земного наблюдателя. Сам выброс произошел примерно 26 тысяч лет назад, однако расстояние от центра Галактики до земли составляет около 26 тысяч световых лет, поэтому первое излучение от выброса достигло Земли 300 лет назад. Cама черная дыра ничего выбрасывать не может. Причиной возникновения выбросов, скорее всего, является поглощение вещества черной дырой, приводящее к выделению огромного количества энергии. Причиной данного выброса является вспышка сверхновой неподалеку: взрывная волна отбросила в сторону черной дыры значительное количество газа, поглощение которого привело к выделению энергии.
Сама наша Галактика (Млечный Путь) несется по огромной космической спирали, делая полный оборот вправо (по часовой стрелке, если смотреть на Галактику со стороны ее северного полюса (находящегося в созвездии Волосы Вероники на 25 градусов влево (75,2/79,2 градуса северной широты и 5,2 градуса западной долготы) от направления на Северный полюс Млечного Пути) за многие миллиарды лет вокруг центра масс Местной группы галактик (галактики Андромеды и Треугольника, а также около 50 более мелких галактик; в поперечнике – 1 миллион парсек (1 мегапарсек), или 3 млн. световых лет).
Местная группа галактик вместе вращается вокруг центра масс Местного сверхскопления галактик в созвездии Девы (размер – 200 миллионов световых лет, центр находится на расстоянии 50 млн. световых лет от нас; скорость движения вокруг центра сверхгалактики – около 400 км/с).
Соседнее с нашим сверхскопление находится в созвездии Геркулеса на расстоянии 700 миллионов световых лет, причём на протяжении примерно 300 миллионов световых лет по пути к нему – полная пустота, нет ни галактик, ни звезд.
Сверхгалактика несется со скоростью 500-700 км/с в направлении огромнейшего скопления галактик с мощнейшей гравитационной аномалией (объект, имеющий массу десятков тысяч масс Млечного Пути, или 5х1016 масс Солнца; считается, что это скопление галактик Abell 3627, удаленное 68 мегапарсек или 221 млн световых лет от Земли), получившей название «Великий Аттрактор» (от «attract» – «привлекать, притягивать, пленять»). Прямое наблюдение его затруднено тем, что находится он в «зоне избегания», закрытой от наблюдения плоскостью Млечного пути с большим количеством межзвёздной пыли, и плотность видимых галактик увеличивается в предполагаемом направлении на Великий Аттрактор. Великий Аттрактор удаляется от нас и скорость удаления от него нашей Галактики и близлежащих галактик уменьшена (по сравнению с законом Хаббла) примерно на 250 км/с. Сам Великий Атрактор находится на расстоянии примерно 65 миллионов парсек или 220 млн. световых лет от Земли, его центр лежит на линии, соединяющей созвездия Центавра и Павлина, собственно в созвездии южного полушария неба Наугольник (лат. Norma), к юго-западу от Скорпиона, севернее Южного Треугольника, в контакте с Циркулем (открывший созвездие в 1756 г. Никола Луи де Лакайль предложил название Наугольник и Линейка, фр. l’Equerre et la Rеgle, инструментов Великого Архитектора Вселенной).
Аттракторы для галактик — это некие зоны кривизны пространства-времени, а масса и пространство-время составляют единую сущность.
Великий Аттрактор расположен в центре тяжести масс (т. е. некой интегральной точки, а не конкретного тела) Ланиакеи (Laniakea, по-гавайски – «необъятные небеса»), сверхскопления галактик, в котором, в частности, содержатся Сверхскопление Девы (составной частью которого является Местная группа, содержащая галактику Млечный Путь с Солнечной системой), Сверхскопление Гидры-Центавра (включает в себя Великий аттрактор, Скопление Центавра, Скопление Гидры и Скопление Наугольника и др.; размер скопления 150-200 млн. световых лет), Сверхскопление Павлина-Индейца и Южное Сверхскопление. Диаметр Ланиакеи примерно равен 520 миллионам световых лет. Ланиакея состоит примерно из 100 тысяч галактик, движущихся все вместе к некоторой области в космосе, а масса её примерно равна 1017 массам Солнца (примерно в 100 раз больше массы Сверхскопления Девы). Первая (трёхмерная) карта Ланиакеи была создана к сентябрю 2014 г. с помощью радиотелескопа Грин-Бэнк и других телескопов.
Соседним с Ланиакеей является сверхскопление Персея-Рыб из цепи Персея-Пегаса (входящей в Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита) и вместе с ним и Цепью Пегаса-Рыбы и Регионом Скульптора (сверхскопления Скульптора и Геркулеса) Ланиакейя входит в Галактическую Нить – Комплекс сверхскоплений (Великой Стены) Рыбы-Кита, размером примерно в 1,0 миллиард световых лет в длину и в 150 миллионов световых лет в ширину, а общая масса составляет 1018 солнечных масс (в 10 раз больше массы Ланиакеи). Это одна из крупнейших структур, выявленных во Вселенной – на 370 миллионов световых лет меньше Великой стены Слоуна и в 10 раз меньше Великой стены Геркулес – Северной Короны. Из нескольких Сверхскоплений (Великих Стен) и состоит наша Вселенная.
Так что в качестве полного адреса можно указать: «Вселенная, Стена Рыбы-Кита, Галактическая нить Ланиакейя, Сверхскопление Девы, Местная группа галактик, Галактика Млечный Путь, рукав Ориона, созвездие Плеяд, суперсистема Альциона, Солнечная система, планета Земля».
Источник
Сколько во вселенной планет, похожих на нашу?
Солнце — одна из бесчисленного количества звезд, рассыпанных во Вселенной. Несмотря на то, что наша звезда не отличается особо большими размерами, яркостью вспышек и расположена практически на самом краю галактики Млечный Путь, она является уникальной в том, что смогла приютить огромное многообразие жизни на нашей планете. Если так, то что, если звезды, похожие на Солнце, также обладают таким удивительным свойством, как поддержание жизни? И если да, то как много их во Вселенной?
Для чего нужен телескоп Кеплер?
Ученых и фантастов всегда интересовала возможность отыскать такие миры во Вселенной, которые хотя бы немного походили на Землю. Для того, чтобы воплотить мечту об экзопланетах, в далеком 2009 году в околоземное пространство была запущена целая космическая обсерватория, которую решили назвать в честь знаменитого немецкого астронома Иоганна Кеплера, открывшего законы движения планет.
“Кеплер” стал первым телескопом за всю историю человечества, который был разработан целенаправленно для изучения планет вне Солнечной Системы. За 10 лет своей работы этому уникальному изобретению удалось найти более 5000 объектов, некоторые из которых оказались землеподобными. Так, Kepler-452b, которая вращается вокруг похожей на Солнце звезды в обитаемой зоне, является одним из самых похожих на Землю объектов, на котором весьма вероятно наличие жизни.
Как найти планету через телескоп?
Для того, чтобы вы могли читать о новых экзопланетах на нашем канале в Яндекс.Дзен, “Кеплер” вплоть до 2018 года ежедневно мониторил всю видимую с земной орбиты вселенную, используя так называемый “транзитный метод”. Суть метода заключается в том, что телескоп ежедневно наблюдал за звездами, лежащими в зоне его видимости для того, чтобы увидеть маленькое темное пятнышко, проходящее по диску далекого светила. Каждое такое найденное пятнышко означало только одно — “Кеплер” смог найти новую потенциальную экзопланету.
Несмотря на свою продвинутость, “Кеплер” мог совершать погрешности при поиске экзопланет. Из-за того, что найти планету большого размера рядом со своей звездой значительно легче, чем найти маленькую планету на относительно удаленном от звезды расстоянии, ученые считают, что телескоп мог просто не заметить множество потенциальных миров.
Для того, чтобы преодолеть подобную оплошность, исследователи разработали новый метод для определения частоты встречаемости планет в широком диапазоне размеров и орбитальных расстояний. Новый способ моделирует «вселенные» звезд и планет, а затем «наблюдает» за этими моделируемыми вселенными, чтобы определить, сколько планет было бы обнаружено Кеплером в каждом из «виртуальных миров».
Подобная методика смогла помочь исследователям пересмотреть полученные ранее данные и стать решающей при оценке количества землеподобных планет, подходящих под критерий обитаемости.
Сколько планет вокруг звезд?
Хотя миссия “Кеплера” обнаружила тысячи маленьких планет, большинство из них находятся так далеко, что астрономам трудно узнать подробности об их составе и атмосферах. При этом, основываясь на приблизительном моделировании, исследователи подсчитали, что планеты, являющиеся близкими Земле по размеру и массе, с орбитальными периодами от 237 до 500 дней, существуют рядом с одной из четырех звезд. Если принять во внимание, что в среднем у каждой из звезд имеется примерно 3 планеты, то мы можем считать, что наша галактика содержит огромное количество еще неизученных миров.
В любом случае, поиск доказательств существования жизни в чужих звездных системах потребует новой космической миссии. Ну а пока нам остается лишь ждать вывода на орбиту “Джеймса Уэбба”, который сможет приоткрыть завесу тайны далеких экзопланет.
Источник
Что такое экзопланеты и как ищут жизнь во Вселенной
Что такое экзопланета
В слове «экзопланета» приставка «экзо» означает «вне», «снаружи». Получается, что экзопланеты — это все планеты за пределами Солнечной системы. Большинство из них, как и Земля, вращаются вокруг звезд, но встречаются и не привязанные к орбите определенной звезды.
Большинство открытых экзопланет находятся в одном регионе нашей Галактики — внутри Млечного пути. При помощи мощных телескопов ученые измеряют размеры планет, их состав и поверхность. Большая часть открытых экзопланет состоят из тех же элементов, что и планеты Солнечной системы. Отличаются только комбинации и соотношение: на некоторых больше воды и льда, на других — железа и углерода. При этом нет ни одной планеты, которая была бы идентична Земле или другим телам Солнечной системы.
Первую экзопланету обнаружили в 1992 году. С тех пор астрономы идентифицировали тысячи планет, и их число постоянно растет. С Земли не всегда просто обнаружить новые тела: не хватает мощности телескопов, и обзор может перекрываться звездами или другими планетами. Количество открытых небесных объектов может увеличиться в разы, как только ученые наладят технологию запуска космических роботизированных телескопов, которые будут отправлять на Землю данные о своих наблюдениях. Часть таких телескопов уже запущена в космос, но развитие направления поможет ускорить процесс открытия и изучения небесных тел.
Какие бывают типы экзопланет
Наша Галактика состоит из огромного количества звезд — не менее 100 млрд, включая Солнце. Если представить, что вокруг каждой звезды вращается минимум одна планета, то количество неоткрытых экзопланет представляется астрономическим. При этом ученые предполагают, что у каждой звезды есть своя система, в которую входит сразу несколько планет. В таком случае количество экзопланет внутри одного Млечного Пути может составлять триллионы.
Тысячи лет до нашего поколения люди догадывались о существовании планет за пределами Солнечной системы. Сейчас мы точно знаем, что экзопланеты существуют и их много, но все еще не можем добраться ни до одной из них. У ближайшей к Земле звезды — Проксима Центавры — есть минимум одна планета. Вероятно, это планета земного типа, и на ней может находиться вода. Но лететь до нее придется более четырех световых лет, при этом ученые пока не могут с точностью описать свойства планеты и сказать, подходит ли она для жизни. Остальные экзопланеты находятся на расстоянии сотен или тысяч световых лет от нас, и посетить их пока нет никакой возможности.
С момента открытия первой экзопланеты прошло почти 30 лет, но мы до сих пор не знаем о всем разнообразии существующих планет. Поэтому их деление скорее условно.
Газовые гиганты
В космосе встречаются газовые гиганты, наподобие Юпитера и Сатурна. Сейчас известно о 1367 экзопланетах такого типа. Самые известные из них:
51 Pegasi b — газовый гигант с атмосферной температурой более 1000 °C. Первая открытая планета из тех, что вращаются вокруг звезд солнечного типа.
KELT-9 b — cамая горячая известная экзопланета. Температура на дневной стороне может подниматься до 4600 °C. Находится на расстоянии 667 световых лет от Земли.
Нептунианские экзопланеты
Маленькие планеты с атмосферой, на которых преобладают водород и гелий. Открыто 1484 планеты, самые известные:
Kepler-1655 b — экзопланета, похожая на Нептун. Полный оборот вокруг звезды (то есть, один год) на Кеплере, проходит за 11,9 дней. Экзопланету открыли в 2018 году.
GJ 436 b — экзопланета, которая находится относительно близко к Земле: лететь до нее придется 32 года.
Суперземли
Экзопланеты из газа, горных пород и их комбинаций, которые в несколько раз больше Земли. Открыто 1346 планет, самые известные:
Barnard’s Star b — вторая самая близкая к Земле экзопланета, лететь до нее шесть лет. Планету открыли в 2018 году. Она в 3,2 раза больше нашей планеты. Звезда, вокруг которой вращается экзопланета, дает ей только 2% энергии, которую получает Земля от Солнца.
GJ 15 A b — экзопланета, которая вращается вокруг звезды красного карлика в 11 световых годах от Земли. В ее системе есть еще одна планета, что делает ее ближайшей к нам суперземлей со своей системой.
Планеты земного типа
Скалистые тела, похожие на Землю, Марс или Венеру. Открыто 164 планеты, самые известные:
TRAPPIST-1 e — ее масса составляет 60% массы Земли, а год на планете длится 6,1 дня. Планету открыли в 2017 году.
TRAPPIST-1 d — как и Земля — третья планета от своей звезды. Скалистая планета с температурой поверхности около 2290 °C.
Как ищут экзопланеты
Экзопланеты находят при помощи мощных телескопов, которые располагаются на Земле или летают в космосе. Изучение неба через космический телескоп обсерватории NASA «Кеплер» показало, что в Млечном пути находится больше планет, чем звезд. Данные рассчитывались через статистическую оценку. Сейчас ученым известно, что в Галактике сильно распространены маленькие планеты. Однако открывать их сложно: в силу их размера они могут быть не видны в телескоп. Все усложняется тем, что от них, в отличие от звезд, не исходит света. Вдобавок яркий свет звезды может скрывать планету: это как пытаться рассмотреть пылинку на включенной лампе.
Чтобы найти экзопланету, астрономы пытаются обнаружить признаки нахождения планеты у материнской звезды. Свойства звезды могут меняться, если вокруг нее вращается планета. Во-первых, планета влияет на вращение: звезда начинает немного раскачиваться, и специальное оборудование может уловить это движение. Планета — единственное, что может повлиять на такое изменение. Во-вторых, мощный телескоп может поймать небольшую тень, которая исходит от планеты на звезду. Существуют и другие способы поиска, но эти два считаются основными и применяются чаще всего.
Несмотря на существование таких способов, ученым пока не хватает мощностей, чтобы открыть все планеты. До сих пор не было обнаружено ни одной системы, похожей на Солнечную. Вероятно, это говорит о том, что современные телескопы не могут уловить маленькие планеты. К тому же многие из них вращаются на далеком от звезд расстоянии, и на них почти не падает свет, что делает их поиск почти невозможным с далекого расстояния.
Актуальные прогнозы исследований экзопланет
Мощные телескопы и технологии нового поколения помогут открыть все большее количество экзопланет. Они помогут приблизить нас к поиску планет, похожих на Землю: такие вращаются относительно далеко от звезд и имеют маленькие размеры.
Космический телескоп Джеймса Уэбба
Гигантский телескоп размером с теннисный корт будет запущен в космос из Французской Гвианы в 2021 году. Телескоп будет наблюдать Вселенную в инфракрасном свете, изучать формирование планетных систем и состав атмосфер экзопланет. Ожидается, что он станет главным космическим инструментом нынешнего десятилетия.
Космическая платформа: телескоп Нэнси Роман
В середине 2020-х годов в космос запустят электростанцию телескопов, которая поможет лучше изучить экзоланеты. Окно зрения этой станции будет в 100 раз превышать окно самого мощного телескопа NASA, который сейчас занимается поиском планет. Главная цель — изучение темной материи и темной энергии, но в рамках своей программы он будет делать и фотографии экзопланет. С его помощью начнут исследовать плотные звезды Млечного Пути, а на их фоне можно поймать и новые планеты.
Зачем изучать экзопланеты
Теоретически, изучение экзопланет поможет ответить на вопрос: «одни ли мы в этой Вселенной?». Поиск новых планет — одно из самых быстроразвивающихся направлений астрономии. Изучение разных космических тел поможет лучше понять, как устроена Солнечная система, как она сформировалась, и есть ли в мире похожие группы планет. А также, существует ли планета, настолько похожая на Землю, что на нее можно переехать.
В погоне за этими ответами ученые делают новые открытия и раскрывают детали Вселенной. В частности, находят возрастные планеты и делают предположения о том, как может развиваться Солнечная система и какие у нее сроки жизни.
Основная цель направления — поиск признаков жизни во Вселенной. Небо экзопланет может содержать элементы, которые помогут ответить на этот вопрос.
Источник