Насколько далека самая далекая галактика во Вселенной?
Вселенная — чертовски большое место. Когда мы смотрим на ночное небо, почти все, что видно невооруженному глазу, является частью нашей галактики: звездой, скоплением звезд, туманностью. За звездами Млечного Пути проглядывает, например, галактика Треугольника. Эти «островные миры» мы находим повсюду во Вселенной, куда ни глянь, даже в самых темных и пустых клочках пространства, если только сумеем собрать достаточно света, чтобы заглянуть достаточно глубоко.
Большинство этих галактик настолько далеки, что даже фотону, летящему на скорости света, потребуются миллионы или миллиарды лет, чтобы преодолеть межгалактическое пространство. Когда-то он был испущен поверхностью далекой звезды, а теперь он, наконец, добрался до нас. И хотя скорость в 299 792 458 метров в секунду кажется невероятной, тот факт, что мы прошли всего 13,8 миллиарда лет со времен Большого Взрыва, означает, что расстояние, которое преодолел свет, все же конечно.
Вы, наверное, думаете, что самая далекая галактика от нас должна быть не дальше, чем в 13,8 миллиарда световых лет от нас, но это было бы ошибкой. Видите ли, кроме того, что свет движется с конечной скоростью через Вселенную, есть и другой, менее очевидный факт: ткань самой Вселенной расширяется с течением времени.
Галактика EGS8p7 в настоящее время является рекордсменом по удаленности. С измеренным красным смещением в 8,63, наша реконструкция Вселенной подсказывает нам, что свету этой галактики потребовалось 13,24 миллиарда лет, чтобы добраться до нас. Еще немного математики, и мы обнаружим, что видим этот объект, когда Вселенной было всего 573 миллиона лет, всего 4% от ее текущего возраста.
Зеркало Хаббла по сравнению с зеркалом Джеймса Вебба
Но не думайте, что эта галактика самая далекая из самых далеких галактик, которые мы когда-либо увидим. Мы видим галактики на таком расстоянии настолько, насколько нам позволяет наше оборудование и Вселенная: чем меньше нейтрального газа, чем больше и ярче галактика, чем чувствительнее наш инструмент, тем дальше мы видим. Через несколько лет космический телескоп Джеймса Вебба сможет заглянуть еще дальше, поскольку будет способен улавливать свет большей длины волны (и, следовательно, с большим красным смещением), сможет видеть свет, который не блокируется нейтральным газом, сможет видеть более тусклые галактики, чем наши современные телескопы (Хаббл, Спитцер, Кек).
В теории самые первые галактики должны появиться с красным смещением в 15-20.
Источник
Самая далекая из всех известных звезд
Бесконечные дали и огромные расстояния становятся доступными в поле зрения современной техники. И астрономы теперь нацелены на небесные тела, которые находятся невообразимо далеко от нас. Но какая же звезда на сегодняшний день является рекордсменом по удаленности от Земли?
На этом снимке телескопа «Хаббл» самая далекая известная звезда видна как точка света. Фото: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)
Обычно астрономы могут различать отдельные звезды, выделяя их из звездных скоплений, на расстоянии до 100 миллионов световых лет — даже лучшие телескопы пока что не могут сделать больше. Но благодаря космической удаче, ученым удался более глубокий взгляд в космическую бездну. И теперь можно утверждать: самая дальняя звезда, из когда-либо увиденных ранее, — это голубой сверхгигант в девяти миллиардах световых лет от нас. Это наблюдение стало возможным благодаря тому обстоятельству, что скопление галактик на переднем плане очень сильно усилило свет этой звезды.
Во вселенной существуют миллиарды звезд, но астрономы обычно имеют возможность увидеть только те, которые находятся в нашем относительном космическом соседстве. На расстояниях примерно от 100 миллионов световых лет их свет доходит до нас уже слишком слабым, чтобы звезды можно было рассмотреть по отдельности даже с помощью самых мощных телескопов. Но иногда на помощь астрономам приходит счастливый случай, который зачастую и предусмотреть заранее невозможно: на передний план перед далеким источником света выплыла массивная галактика или галактическое скопление. Невероятная гравитация этого объекта переднего плана привела к тому, что свет удаленных объектов исказился и усилился — то есть она сыграла роль гигантской космической увеличительной линзы. Этот эффект гравитационной линзы делает видимыми галактики, сверхновые и другие источники яркого света, которые чрезвычайно далеки и, следовательно, очень стары.
Расстояние в девять миллиардов световых лет
Астрономы команды во главе с Патриком Келли из Университета Миннесоты смогли сделать свое рекордное открытие именно благодаря такой гравитационной линзе. Когда они нацелили космический телескоп «Хаббл» на скопления галактик MACS J1149 + 2223, удаленное от нас на пять миллиардов световых лет, они просто хотели поближе и подробнее рассмотреть далекую сверхновую. Оказалось, что этот звездный взрыв произошел в спиральной галактике за девять миллиардов световых лет от нас, непосредственно позади галактического скопления. Фактически, галактический кластер действовал как гравитационная линза, усиливая свет сверхновой.
Но, к своему удивлению, исследователи обнаружили там и вторую обращающую на себя внимание точку света. Как оказалось, это была одна необычно яркая звезда в той же галактике, что и сверхновая. А благодаря гравитационной линзе на переднем плане, ее свет был усилен в две тысячи раз. Этот свет стал видимым для телескопа, хотя и находился на расстоянии около девяти миллиардов световых лет от него. То есть в обычном случае ни один телескоп не был бы в состоянии различить свет этой звезды. «Эта звезда как минимум в 100 раз дальше, чем самая дальняя звезда, которую мы когда-либо могли наблюдать», — говорит Келли. Свет звезды происходит из периода лишь в 4,4 миллиарда лет после Большого взрыва.
Голубой гигант в двойном увеличении
Как сообщают астрономы, звезда под названием Lensed Star 1 (LS1) была увеличена не только общей гравитацией галактического скопления, но и неким тяжелым объектом в ней. Такое явление астрономы называют гравитационным микролинзированием. «Мы знаем, что это микролинзирование было вызвано звездой, нейтронной звездой или звездной черной дырой», — говорит соавтор исследования Стивен Родни из Университета Южной Каролины. Этот объект по своей массе равен примерно трем солнечным массам. Поскольку звезда находилась точно за этим объектом, обычно лишь примерно 50-кратное увеличение, достигаемое через скопления галактик, в этом случае усилилось до 2000-кратного — и только тогда удалось увидеть звезду LS1.
Из спектра света объекта LS1 астрономы пришли к выводу, что эта далекая звезда представляет собой голубой супергигант — голубоватую массивную звезду, поверхность которой нагрета до 11 000 — 14 000 градусов по Цельсию — более чем в два раза горячее Солнца. Такие звезды способны сиять в сотни тысяч раз ярче нашего Солнца. Тем не менее, без космического счастливого случая с эффектом двойной линзы звезда LS1 так и осталась бы невидимой для земных астрономов.
Источник
Самые дальние звезды Млечного пути видимые невооруженным глазом
Конечно, этот маленький кружок посреди Млечного пути захватывает дух и заставляет задумать о многих вещах, начиная от бренности бытия и заканчивая безграничными размерами вселенной, но все же возникает вопрос: насколько все это соответствует действительности?
К сожалению, составители изображения не указали радиус желтого круга, а оценивать его на глазок — сомнительное занятие. Тем не менее авторы твиттера @FakeAstropix задались таким же вопросом как и я, и утверждают, что эта картинка верна где-то для 99% звезд, видимых на ночном небе.
Другой вопрос заключается в том, а сколько вообще звезд можно увидеть на небе не пользуясь оптикой? Считается, что невооруженным глазом с поверхности Земли можно наблюдать до 6000 звезд. Но в реальности это число будет куда меньше – во первых, в северном полушарии мы физически сможем видеть не больше половины от этого количества (это же справедливо и для жителей южного полушария), во-вторых речь идет об идеальных условиях наблюдения, которых в реальности практически невозможно достичь. Чего только стоит одно световое загрязнение неба. А когда речь идет о самых дальних видимых звездах, то в большинстве случаев чтобы заметить их, нам нужны именно идеальные условия.
Но все же, какие из маленьких мерцающих точек на небе являются наиболее далекими от нас? Вот список, который мне пока что удалось составить (хотя конечно совсем не удивлюсь, если я много чего пропустил, так что не судите строго).
Денеб – самая яркая звезда в созвездии Лебедя и двадцатая по яркости звезда в ночном небе, с видимой звездной величиной +1,25 (считается, что предел видимости для человеческого глаза +6, максимум +6.5 для людей с действительно великолепным зрением). Этот бело-голубой сверхигагинт, который находится от нас на расстоянии от 1500 (последняя оценка) до 2600 световых лет – таким образом, видимый нами свет Денеба был испущен где-то в промежутке между зарождением Римской республики и падением Западной Римской империи.
Масса Денеба больше массы нашей звезды примерно в 200 раз Солнца, а светимость превышает солнечную минимум в 50 000 раз. Находись он на месте Сириуса, он бы сверкал на нашем небе ярче, чем полная Луна.
Мю Цефея известная также как Гранатовая звезда Гершеля – красных сверхгигант, возможно самая крупная звезда, видимая невооруженным глазом. Ее светимость превышает солнечную от 60 000 да 100 000 раз, радиус согласно последним оценкам может быть в 1500 раз больше солнечного. Мю Цефея находится на расстоянии 5500-6000 световых лет от нас. Звезда находится в конце своего жизненного пути и в скором (по астрономическим меркам) времени превратится в сверхновую. Ее видимая звездная величина меняется от +3,4 до +5. Считается, что она является одной из самых красных звезд на северном небе.
В заключение стоит упомянуть, что в истории были случаи, когда люди имели возможность наблюдать куда более далекие звезды. Например, в 1987 в Большом Магеллановом облаке, находящемся от нас на расстоянии 160 000 световых лет, вспыхнула сверхновая, которую можно было видеть невооруженным глазом. Другое дело, что в отличии от всех перечисленных выше сверхгигантов, наблюдать ее можно было в течении куда меньшего промежутка времени.
Источник
Самые дальние космические объекты, наблюдаемые без телескопа
Посмотрев на ночное небо нетрудно понять, почему древние греки считали, что все звезды на ночном небе зафиксированы на небесной сфере. И вращаются вокруг Земли. Наблюдателю, находящемуся на Земле кажется, что все звезды находятся на строго фиксированных расстояниях друг от друга не небосводе. И при этом никогда не изменяют свое положение относительно друг друга.
Сегодня мы знаем, что Земля — это не центр космоса. Это всего лишь крошечный мир в огромной расширяющейся Вселенной.
Интересно, а какие космические объекты можно увидеть без помощи специальных инструментов? И на каком расстоянии они находятся от Земли?
Самая удаленная звезда, видимая невооруженным глазом
При современных условиях наблюдения за небом самая отдаленная звезда, которую можно увидеть без каких-либо больших трудностей, — это Денеб. Она находится в созвездии Лебедя. Расстояние до нее около 1550 световых лет. Это по одной методике. По другой — 3000 световых лет. Но, несмотря на трудности с точным определением расстояния до этой звезды, это все равно однозначно самая удаленная звезда, которую мы можем видеть. Денеб также входит в двадцатку самых ярких видимых звезд.
Считается, что в условиях идеального темного неба человеческий глаз может видеть объекты, имеющие значение звездной величины до +6. (Чем меньше это число, тем ярче объект. Солнце имеет звездную величину -26, полная Луна -12, Денеб — + 1,25 ). На вершине этой границы есть несколько звезд, которые, по разным оценкам, находятся дальше, чем Денеб. Например, μ Cephei, обнаруженная Гершелем, имеет звездную величину +4. И, по разным оценкам, находится на расстоянии 4300-9300 световых лет от нас. Но эту звезду, в отличие от Денеба, трудно разглядеть без телескопа даже в идеальных условиях.
Некоторые астрономы утверждают, что еще дальше, чем μ Cephei, находится переменная звезда V762 Cas. Ее можно увидеть в созвездии Кассиопеи. Она имеет величину 5,8, что в теории позволяет разглядеть ее без помощи специальных приборов. Но опять же только при идеальных условиях наблюдения. Считается, что расстояние до этой звезды составляет 16 000 световых лет. Однако расчеты носят весьма приблизительный характер. И основаны на устаревших данных. В каталоге Hipparcos 2007 говорится, что годовой параллакс этой звезды составляет 1,18 миллисекунды (с неопределенностью 0,45 миллисекунды). Это эквивалентно расстоянию 2760 световых лет (но из-за большой неопределенности оно может составлять от 2000 до 4465 световых лет). Миссия ESA Gaea, вероятно, в конечном итоге даст точное значение расстояния до V762 Cas.
Самая дальняя сверхновая
Когда большая звезда умирает, это событие может привести к взрыву сверхновой. Самая яркая и самая отдаленная сверхновая, когда-либо наблюдавшаяся с Земли без телескопа, — это сверхновая Кеплера. Этот взрыв был обнаружен Иоганном Кеплером в 1604 году. И первоначально ученый решил, что в созвездии Змееносца родилась новая звезда. Этот объект имел звездную величину -2,5. И был ярче, чем планеты. Но в течение нескольких недель заметно потускнел. Считается, что этот взрыв произошел на расстоянии около 20 000 световых лет от Земли в нашей галактике — Млечный Путь.
С помощью оптических устройств и телескопов, базирующихся в космосе, таких как орбитальная обсерватория Хаббл, мы можем обнаруживать объекты, которые находятся в глубоком космосе. И они никогда не будут видны невооруженным глазом. В апреле 2013 года широкоугольная камера Хаббла обнаружила одну из самых отдаленных сверхновых звезд, когда-либо зафиксированных. Эта сверхновая родилась на расстоянии 10 миллиардов световых лет от нас.
Видеть дальше
Благодаря телескопу Хаббл мы можем видеть не только далекие сверхновые, но и далекие галактики. В течение последних 10 лет Хаббл частенько заглядывал в космос в районе созвездия Печь в Южном полушарии. Данные, полученные от Хаббла, позволили астрономам обнаружить самый отдаленный из когда-либо наблюдавшихся объект — UDFj-39546284. Это галактика — представитель самого первого поколения подобных объектов в космосе. Расстояние до нее — более 13,2 миллиардов световых лет. В те времена когда свет, достигший наших глаз, покинул эту галактику, Вселенная была очень молода.
В космосе есть много далеких звезд, которых мы никогда не увидим. Потому что Вселенная продолжает расширяться. И все удаленные объекты продолжают улетать от нас со все увеличивающимися скоростями. Но даже среди тех объектов, которые продолжают быть доступными нам для наблюдения, можно сделать еще очень много интересных и важных открытий.
Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал! Спасибо!
Источник