Вселенная вращается или остается неподвижной?
Если вы изучаете космическое пространство, то знаете, что объекты и формирования склонны к вращению. Вращаются спутники, планеты, звезды и даже галактики. А как насчет всей Вселенной? Происходит ли вращение самого космического пространства вокруг определенного «центра»?
Это одна из важнейших тайн для космологов, которые пытаются докопаться до фундаментальной природы Вселенной. Следует понимать, что у исследователей есть определенное представление о фундаментальных вселенских законах, на которых основываются все ведущие теории физики.
Принято полагать, что Вселенная не вращается и не выступает изотропной. То есть, Вселенная кажется одинаковой во всех направлениях. Эти установки согласуются с уравнениями Эйнштейна, хотя и без них можно обойтись. Однако именно на этих условиях была создана стандартная космологическая модель, благодаря которой удается описывать Вселенную и все, что в ней происходит.
Однако долгое время это было всего лишь предположением. Наука требует точности, поэтому исследователи по крупицам собирали доказательства в пользу того, что Вселенная не вращается (у нее нет центра, вокруг которого может происходить вращение бесконечного пространства).
WMAP – данные космического микроволнового фона (реликтовое излучение)
Чтобы проверить основную модель, исследователи использовали свет от реликтового излучения. Это самый древний доступный для наблюдения свет, выпущенный через 380 000 лет после события Большого Взрыва (ближе пока подобраться не получается).
Реликтовое излучение выглядит почти одинаковым во всех направлениях, хотя отмечаются слабые температурные колебания (тысячные доли). Изучая эти небольшие отличия, можно найти деформации во Вселенной, а также понять, вращается она или нет.
Выводы говорят о том, что Вселенная лишена глобального вращения. К тому же, вероятность изотропности составляет всего 120 000 к 1. То есть, космическое пространство будет выглядеть одинаковым повсюду. Другое исследование представило вероятность 95% в пользу того, что Вселенная однородная.
То есть, пока можно смело сказать, что Вселенная представляет собою однородное и не вращающееся космическое пространство. Исследователи считают, что эти выводы вряд ли когда-то изменятся и новые данные не оспорят основную теорию.
На самом деле, для ученых это радостная новость, так как все их выводы и теории строятся на главной космической модели. Если окажется, что Вселенная вращается, то придется изменить чуть ли не все наше понимание космического пространства.
А пока можете спокойно вращаться на планете вокруг Солнца, которое вращается вокруг центра Млечного Пути в бесконечной и не вращающейся Вселенной.
Источник
Почему вертится Земля и другие космические объекты?
Каждый день Земля делает один оборот вокруг своей оси, вот почему на нашей планете существуют восходы и закаты. Наш каменистый космический дом вертится с тех самых пор, как сформировался 4,6 миллиардов лет назад и будет продолжать вращаться до конца времен, которые, вероятно, наступят после того как Солнце превратится в красного гиганта и поглотит ближайшие планеты. Но когда наша Солнечная система только родилась, все обломки ранней звездной системы вращались вокруг Солнца примерно в одном и том же направлении. Сталкиваясь, обломки также вращали Землю и почти все остальные объекты в Солнечной системе – в этом направлении. Но почему все космические объекты вообще вращаются?
Все объекты во Вселенной вращаются
Как сформировалась Земля и Солнечная система?
Наша планета образовалась из диска газа и пыли, который вращался вокруг новорожденного Солнца. Кусочки пыли и камней в процессе вращения слиплись вместе, формируя планету. По мере ее роста камни продолжали сталкиваться с зарождающейся Землей, тем самым создавая силы, заставляющие ее вращаться. Еще больше интересных статей о Солнечной системе и ее планетах читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.
Солнце и Солнечная система образовались, когда облако пыли и газа обрушилось из-за собственного веса. Большая часть газа конденсировалась, чтобы стать Солнцем, в то время как оставшийся материал уходил в окружающий планетообразующий диск. Перед тем как коллапсировать, молекулы газа и частицы пыли двигались повсюду, но в какой-то момент некоторые из них немного сдвинулись в одном определенном направлении, приводя в движение его спин. Когда газовое облако коллапсировало, его вращение ускорилось – точно так же фигуристы начинают вращаться быстрее, поджимая руки и ноги.
Формирование Солнечной системы масштабное и красочное событие
Поскольку в космосе не так уж много места, чтобы замедлить ход событий, как только что-то начинает вращаться, оно обычно продолжает движение. У вращающейся ранней Солнечной системы в этом случае было много того, что называется угловым моментом – величиной, которая описывает тенденцию объекта продолжать вращение. В результате, после рождения Солнечной системы, все планеты, вероятно, вращались в одном и том же направлении. А о том, что ждет Солнце в будущем, я писала в предыдущей статье.
Как вращаются планеты Солнечной системы?
Но сегодня у некоторых планет свой собственный спин в движении. Так, Венера вращается в противоположном направлении, как и Земля, а ось вращения Урана и вовсе наклонена на 90 градусов. Ученые не совсем понимают, почему эти планеты такие, но кое-какие идеи у них есть.
Столкновение Венеры с обломками, возможно, привело к тому, что она стала вращаться в другую сторону. Но есть и другая теория – согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature в 2001 году, гравитационное взаимодействие с Солнцем наряду с другими факторами могло привести к замедлению и обратному вращению Венеры. В случае с Ураном исследователи предположили, что столкновения, а точнее одно крупное происшествие с участием нескольких объектов могло привести к вращению планеты в другую сторону.
На изображении симуляция вращения объектов во время формирования Солнечной системы
Вращение – это фундаментальное поведение объектов во Вселенной. Все в пространстве вращается в том или ином направлении.
Астероиды вращаются. Звезды вращаются. Галактики вращаются – по данным NASA, Солнечной системе нужно 230 миллионов лет, чтобы завершить один оборот вокруг Млечного Пути. Но одними из самых быстрых объектов во Вселенной являются пульсары – плотные вращающиеся объекты, которые по сути являются мертвыми массивными звездами. Существуют пульсары, которые могут вращаться сотни раз в секунду. Самый быстрый из известных науке был обнаружен в 2006 году и получил название Terzan 5ad. Он вращается 716 раз в секунду.
Наша Солнечная система – ничем не примечательна по меркам Вселенной
Как пишет Live Science, черные дыры могут быть еще быстрее. Одна из них, согласно результатам исследования 2006 года, под названием GRS 1915+105 вращается где-то от 920 до 1150 раз в секунду! Можете себе представить?
Но все космические объекты – отнюдь не вечный двигатель – они замедляются. Когда Солнце сформировалось, оно вращалось вокруг своей оси каждые четыре дня, в то время как сегодня на один оборот уходит около 25 дней. Исследователи полагают, что его магнитное поле взаимодействует с солнечным ветром, что и замедляет его вращение. Более того, вращение Земли тоже замедляется. Гравитация Луны притягивает Землю таким образом, что слегка замедляет ее движение. А проведенное в 2016 году исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society A, показало, что за столетие вращение Земли замедлилось на 1,78 миллисекунды. Как ни крути, Вселенная очень странная.
Источник
Обнаружена ось, вокруг которой вращается Вселенная
Еще совсем недавно принято было считать: Вселенная по всем направлениям однородна. Куда ни кинь взгляд — выглядит примерно одинаково. А энергия и материя более-менее равномерно распределены в пространстве. В 90-е годы прошлого века выяснилось, что Вселенная расширяется, причем с ускорением.
Ныне же есть основания полагать, что Вселенная, скорее всего, еще и вращается вокруг своей оси. По крайней мере данные, свидетельствующие о столь удивительном феномене, получил физик Майкл Лонго из Мичиганского университета.
В рамках проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS) мичиганцы изучили изображения более 15 тысяч спиральных галактик, определяя, в какую сторону они закручены — по часовой стрелке или против, вправо или влево. Исследователи искали зеркальную симметрию во Вселенной, предполагая, что правых и левых галактик должно быть поровну. Оказалось же, что левых — тех, что вращаются против часовой стрелки, — гораздо больше.
Группа Лонго заглянула примерно на 1,2 миллиарда световых лет — аномалия, то есть асимметрия, сохранялась.
Последователи Лонго из Технологического университета Лоуренса (Lawrence Technological University) с помощью специальной компьютерной программы осмотрели уже 250 тысяч спиральных галактик, бросив взор аж на 3,4 миллиарда световых лет. И тоже обнаружили больше левых галактик, чем правых.
— Нарушение симметрии небольшое, всего около семи процентов, но вероятность того, что это такая космическая случайность, где-то около одной миллионной, — заявил Майкл Лонго. — Полученные нами результаты противоречат практически всеобщему представлению о том, что Вселенная в достаточно большом масштабе однородна и симметрична.
Ученые полагают: симметричной и однородной — изотропной, выражаясь научным языком, Вселенная получилась бы, если бы возникла из сферически симметричного Большого взрыва. А раз она не такая, то что-то нарушило симметрию во время Зарождения. Скорее всего, некое начальное вращение — против часовой стрелки, которое сопровождало Большой взрыв. Спиральные галактики сохранили его.
— Вселенная вполне может вращаться и сейчас, — говорит Лонго. — Наш результат предполагает, что так оно, скорее всего, и есть.
Где точно проходит ось Вселенной? Куда упирается? Относительно чего Вселенная вращается? И в какой среде? Физики и астрономы затрудняются ответить на эти вопросы.
По одним данным, небесная ось наклонена на 25 градусов влево от направления на Северный полюс Млечного Пути, по другим — наклонена на 60 градусов вправо.
В планах ученых — осмотреть еще 10 миллиардов галактик, снимки которых будут получены с помощью так называемого Большого синоптического обзорного телескопа (Large Synoptic Survey Telescope), оснащенного тремя зеркалами (8, 3 и 5 метров в диаметре) и 3200-гигапиксельной камерой (200 тысяч фотографий в год). Его работа начнется в 2020 году в Чили. Похоже, что раньше с осью не разобраться.
А наш мир вдруг начал тормозить
Если верить результатам исследований, опубликованных недавно в журнале Astrophysical Journal Supplement, то Солнечная система движется все медленнее и медленнее. За последние 15 лет ее скорость в межзвездном пространстве снизилась более чем на 10 процентов — с 26,3 километра в секунду до 22,8. К таким выводам пришли ученые большого интернационального коллектива, сравнивая данные, полученные со спутников.
Изменилось и направление движения. В 1993 году приборы, установленные на аппарате «Улисс», показали: мы летели по Вселенной из точки с эклиптическими координатами 75,2 градуса северной широты и 5,2 градуса западной долготы. Теперь же «отправная точка» сместилась к 79,2 градуса северной широты при той же долготе. Такие данные в 2010 году передал спутник IBEX (Interstellar Boundary Explorer), запущенный в 2008 году.
В чем причина феномена, ученые не знают. И не понимают, к добру ли он.
— С чем связано такое замедление движения Солнца в межзвездной среде, еще предстоит понять, — заявил Владислав Измоденов, заведующий лабораторией Института космических исследований Российской академии наук (РАН), участвующий в анализе данных с IBEX. — Над этим сейчас работают несколько научных групп, в том числе и наша.
Солнечная система находится в одном из рукавов Млечного Пути — спиральной галактики. Может быть, замедлилось ее вращение относительно галактического центра? Или мы оказались в районе с какой-то иной межзвездной средой? И замедление связано с этим? Непонятно. Равно как нет пока ответа на вопрос, повлияют ли снижение скорости и изменение направления движения Солнечной системы на земные процессы. Например, на климат.
А В ЭТО ВРЕМЯ
Найден двойник Млечного Пути
Космический телескоп «Хаббл» передал на Землю фото галактики NGC 1073, расположенной в созвездии Кита. Ученые уверяют, что она — точная копия нашей. То есть Млечного Пути. Такая же спиральная. Наблюдая со стороны за двойником, астрономы рассчитывают лучше понять процессы, происходящие в оригинале. Может быть, разберутся и с феноменом замедления.
В галактике, столь похожей на нашу, наверняка кто-то живет. Но повидаться вряд ли получится. От нас до NGC 1073 около 55 миллионов световых лет.
АВТОРИТЕТНОЕ МНЕНИЕ
Астрофизик Мартин РИС: «Мы никогда не поймем, как устроено мироздание»
В Великобритании Лондонское королевское общество — это, по сути, национальная академия наук. Так вот ее экс-президент астрофизик Мартин Рис, по совместительству королевский астроном, усомнился в интеллектуальных способностях человеческой цивилизации. Он не питает иллюзий по поводу перспективы ответить на вопросы по поводу образования Вселенной. Мол, не понять нам этого, равно как и законы мироздания. А гипотезы, к примеру, о Большом взрыве, якобы породившем окружающий нас мир, или о том, что параллельно с нашей Вселенной может существовать множество других, так и останутся недоказанными предположениями.
— Несомненно, объяснения есть всему, — говорит лорд Рис, — но нет таких гениев, которые смогли бы их понять. Человеческий разум ограничен. И он достиг своего предела.
По мнению астрофизика, мы столь же далеки от понимания микроструктуры вакуума, сколь и рыбы в аквариуме, которым абсолютно невдомек, как устроена среда, в которой они живут.
— У меня, например, есть основание подозревать, что у пространства ячеистая структура, — продолжает лорд Рис. — И каждая его ячейка в триллионы триллионов раз меньше атома. Но доказать или опровергнуть это или понять, как такая конструкция работает, мы не можем. Задача слишком сложная, запредельная для человеческого разума. Как теория относительности Эйнштейна для мартышки.
В итоге лорд заключает: мол, верю, что Единая теория, объясняющая устройство мироздания, в принципе существует. Но, чтобы создать ее, никакого человеческого ума не хватит. Более того, все претенденты на подобное авторство наверняка ошибутся.
Источник