Всю вселенную нашего города

Автор: Евгения Сафонова | 14.09.2014 19:27:29 |

Представьте, что ваши хорошие друзья живут на другом краю Вселенной и хотят отправить вам открытку со своей родной планеты. Сможете ли вы правильно указать свой адрес, чтобы космический почтальон доставил ее как можно скорее? Если не уверены — давайте попробуем разобраться вместе.

Млечный Путь ночью. Фото отсюда

Когда мы пишем адрес на конверте, то обязательно указываем страну, потом город, улицу, дом, и, наконец, номер квартиры. Но если наши друзья живут в далекой-далекой галактике, этого будет недостаточно. Итак, давайте выясним наш адрес во Вселенной.

Начнем мы с самого простого, нашей космической квартиры. Это Земля — планета, на которой мы живем одной семьей. Семья у нас очень большая, целых 7 миллиардов человек, и даже больше. Луна, спутник Земли и самое близкое к нам космическое тело — это даже не соседняя квартира, а скорее наш балкон.

Вид на Землю с Международной космической станции. Фото отсюда

Нашим космическим домом будет Солнечная система. В ней всего восемь квартир-планет, зато есть еще Солнце, кометы, пояс астероидов, пояс Койпера, облако Оорта, карликовые планеты, и много пыли. К сожалению, остальные квартиры не заселены, так что соседей у нас нету. В самом лучшем случае ученые надеются найти там какие-нибудь микроорганизмы, но пока что им это не удалось.

Наш дом стоит на большой улице, которой можно считать галактику Млечный Путь, и кроме Солнечной системы, здесь еще несколько сотен миллиардов домов-звезд. В соседних домах даже находят квартиры-планеты, очень похожие на Землю, правда и там найти соседей пока что не получается… Прогулка по такой улице заняла бы у нас очень много времени, ведь даже двигаясь со скоростью света, мы смогли бы пройти ее от края до края только за сто тысяч лет. Зато сколько всего интересного мы смогли бы увидеть! Другие звездные системы, красочные туманности, черные дыры, невероятные скопления, и многое-многое другое.

Ученые считают, что так может выглядеть наша галактика Млечный Путь со стороны. Синий кружочек — примерное положение Солнечной системы. Источник изображения

Млечный Путь вместе с галактикой Туманность Андромеды можно считать центральными улицами в нашем космическом городе — Местной группе галактик. Это две самые большие галактики в группе, они притягивают друг друга и со временем даже столкнутся — про то, когда это случится и что получится в итоге, я уже рассказывала. Кроме них, есть множество “улочек” поменьше, в основном это спутники больших галактик. Всего в нашу группу входит больше 50 галактик.

Местная группа, здесь отмечена лишь часть входящих в нее галактик.

Что же считать нашей космической страной? Разобраться нам помогут ученые, которые совсем недавно открыли гигантское сверхскопление галактик. Они назвали его Ланиакеа (Laniakea), на гавайском языке это означает «Необъятные небеса». Такое название было выбрано, чтобы отдать дань уважения полинезийским мореплавателям, которые использовали знание звездного неба для навигации по Тихому океану. Входит в это необъятное сверхскопление около ста тысяч галактик, а весит оно как сто миллионов миллиардов Солнц — это невероятно большая масса. Чтобы пересечь его от края до края, свету нужно 500 миллионов лет. Мы с вами живем на окраине нашего сверхскопления и притягиваемся к его центру, на картинке снизу наше положение отмечено красной точкой. Итак, нашей космической страной мы будем считать сверхскопление Ланиакеа.

Такая карта сверхскопления Ланиакеа получилась у ученых. Линиями отмечены пути, по которым галактики перемещаются, притягиваясь к центру сверхскопления. Красной точкой отмечено положение нашей Местной группы

Теперь письмо от наших далеких друзей дойдет в целости и сохранности, ведь мы сможем правильно назвать им свой адрес: сверхскопление Ланиакеа, Местная группа галактик, Млечный Путь, Солнечная система, планета Земля. Не забудьте!

Источник

8 небанальных фактов про нашу родную галактику Млечный путь

Наша галактика – удивительное место, вместилище самых разных звезд, сверхновых, туманностей, черных дыр и загадочной темной материи. Давайте посмотрим на самые интересные и неожиданные факты о нашей галактике.

Мы много говорим о будущем освоении космоса, но пока слабо представляем себе даже родную галактику Млечный путь.

Наш уровень знания космоса даже ниже чем представления о географии Земли в доколумбовую эпоху.

Млечный Путь находится на пустыре во Вселенной

Наша Вселенная чем-то напоминает город – со своими кварталами, ярким, искрящимся разными огнями центром.

Если принять эту аналогию, то наш Млечный путь – это пригородный квартал. Находится далеко от основных событий, до него нужно ехать на электричке, а потом еще топать через лес. И, поверьте, это прекрасно! В «центре города» нашей галактики очень тесно, гораздо чаще сталкиваются звезды. В таких катастрофах гибнет не только все живое, но и целые планеты. Куда уж нашей маленькой Земле.

Голодный монстр в центре галактики

Наша галактика и место Солнца и Земли

В центре Млечного пути находится настоящий монстр – массивная черная дыра весом 4 млн солнц, которая захватывает огромные объемы вещества вокруг.

Хотя самого монстра ученые не видят, но это легко отследить по косвенным признакам. Звезды в центре Млечного пути вращаются вокруг сверхмассивного объекта. Со временем, многие притягиваются к нему и исчезают в его пучине (важный «плюс» не жить в центре галактики).

В центре нашей галактики звезды вообще расположены очень плотно – в сотни раз ближе друг к другу, чем в окрестностях нашего Солнца. Если там где-то есть жизнь, то она не знает, что такое ночь. Если скрылась родная звезда, то звездное небо даже ночью будет достаточно ярким.

Мы не знаем, сколько именно звезд в Млечном Пути

Ну это не удивительно. Мы даже не знаем, сколько именно людей живет в Москве, куда уж говорить о галактике.

Как многие приезжие успешно прячутся от данных переписи населения, так и слабые звезды уходят от бдительного взора астрономов. По сути, мы видим только самые яркие звезды в нашей галактике. Очень много звезд почти не испускают света. Некоторые скрыты газом и пылью.

Поэтому астрономы не доверяют только телескопам, а пытаются сосчитать звезды через физические характеристики. Например, массу галактики, которую можно высчитать по скоростным характеристикам.

Но все эти оценки все равно являются приблизительными. Спутник Gaia Европейского космического агентства составил карту с 1 млрд звезд Млечного пути. По мнению ученых, это не менее 1% от реальной картины и в нашей галактике – 200-400 млрд звезд.

Ответ, скорее всего, мы узнаем только в эпоху Нового Колумба, когда сможем свободно путешествовать по галактике.

Сколько весит Млечный путь

Оценка тоже будет очень приблизительной. Астрофизики из Университета Аризоны оценили массу нашей галактики в 1-2 триллиона масс нашего Солнца.

Большая часть – до 85% — приходится на так называемую темную материю. Что это такое, пока непонятно, так как она не излучает свет и зафиксировать ее невозможно. Это может быть, как совокупная масса «всего не яркого» — то есть черные дыры, газ, пыль и т п, так и принципиально новый вид вещества.

У Млечного пути есть свои спутники

Вокруг Млечного пути вращаются небольшие галактики. Их можно увидеть невооруженным глазом, как это сделал когда то Фердинанд Магеллан в 16 веке. Он приметил несколько круговых

скоплений звезд, которые потом в честь него и назвали Малыми и Большими Магеллановыми облаками. Это маленькие галактики – спутники нашего Млечного пути. Со временем многие из них сливаются с нашей галактикой и становятся ее частью.

Наша галактика насыщена токсичными жирами

Между звездами в нашей галактике летают скопления жира. Это масляные органические молекулы, известные в химии как алифатические углеродные соединения. В химии – это соединения жирного ряда, подобные смолам. Они образуются у некоторых звезд.

Ученые считают, что 30% межзвездного углерода, наполняющего космическое пространство, может состоять именно из этих жиров.

А углерод, в свою очередь, важный строительный материал для клеток живых существ. Раз его так много в галактике, значит и вероятность, что где-то еще есть жизнь, не так уж мала.

Наша галактика испускает таинственные пузыри

Эти загадочные объекты открыли всего 9 лет назад. Перпендикулярно диску нашей галактики, из нее испускаются два гигантских пузыря. Ученые назвали их «пузырями Ферми», в честь телескопа, который их обнаружил. Без специальных устройств их не увидеть – они испускаются в гамма-излучении.

Что это такое – до конца неясно. Это было какое-то мощное «энергетическое событие» — взрыв нескольких сверхновых и когда сверхмассивная черная дыра в центре галактики проглотила огромные скопления газа и пыли. А пузыри – энергетический след этого события.

Млечный Путь столкнется с соседом через 4 млрд лет

Помните, я писал, что наша галактика – это пригородный квартал? Вспомните, как быстро расширяется Москва, когда далекие прежде дачные поселки теперь застраиваются небоскребами. Так и в космосе. Сейчас идет сближение галактик Млечный путь и Андромеда. Наш сосед – та самая Туманность Андромеды, один из немногих объектов за пределами нашей галактики, который мы можем увидеть невооруженным взглядом.

Туманность Андромеды — она сольется с нашей галактикой через 4 млрд лет

И через 4 млрд лет случится большая космическая катастрофа – две галактики столкнутся. Со всеми вытекающими. То есть многие звезды столкнуться друг с другом, будут взрывы и в межзвездное пространство выплеснутся триллионы тонн материи.

После крушения более массивная галактика Андромеды поглотит Млечный путь. По оценкам астрофизиков, Андромеда в 3-5 раз больше нашей галактики. А в космосе, как в жизни – более крупные, как правило, поглощают более слабых и мелких.

Источник

В какой из вселенных мы живём?

Эдвин Пауэлл Хаббл был американским астрономом, который изменил наше понимание Вселенной и нашего места в ней. Во время серии холодных ночей в октябре 1923 года Хаббл наблюдал за ночным небом с помощью мощного телескопа Хукера, пытаясь разгадать загадки нашей Вселенной. Здесь он впервые заметил вспыхивающую звезду в новой туманности M31 в созвездии Андромеды. Но что-то было не так. Астрономический объект M31 оказался намного дальше, чем считалось возможным, на ошеломляющих 2,5 миллионах световых лет от нас.

Совсем недавно мы пришли к пониманию того, что в нашей Вселенной потенциально могут быть триллионы галактик. Не секрет, что наша Вселенная невообразимо велика. Тем не менее, есть некоторые ученые, которые все еще считают, что мы слишком мелочны.

Добро пожаловать в Мультивселенную

Помимо путешествий во времени, это должен быть один из любимых сюжетов научной фантастики . Хотя иногда это кажется просто увлекательным сюжетным приемом, как и многие научные фантастики, некоторые из идей, лежащих в основе этого, основаны на реальной науке. Однако теория мультивселенной не так проста, как вы думаете, а в некоторых случаях может быть даже более странной, чем в фильмах.

Небольшой мысленный эксперимент: Путешествие на край вселенной

Представьте, что Илон Маск дал вам возможность жить на 1000 лет вперед. Благодаря его устройству Neuralink вы покинули свое человеческое тело ради вечного роботизированного. Смерть ушла в прошлое, и вы можете мгновенно напечатать на 3D-принтере новые детали робота, когда что-то станет неисправным. Имея под рукой безграничную жизнь, вы решаете сесть в межзвездный космический корабль и отправиться на край вселенной. Путешествуя миллиарды лет, вы наконец достигнете конца Вселенной.

Что ты найдешь? Вы бы увидели, что предстоит открыть гораздо больше вселенной? Или вы полетите из нашей вселенной в другую? Будете ли вы окружены множеством других «пузырьковых» вселенных, каждая из которых не меньше нашей? Это правильные вопросы, потому что в настоящее время наше понимание Вселенной расширяется.

Что такое мультивселенная?

Определим мультивселенную. Подумайте о слове «вселенная». Когда люди используют этот термин, они имеют тенденцию относиться ко всему, что существует. Однако, если вы используете термин «вселенная» как «все, что мы можем когда-либо увидеть», это означает, что существует более одной вселенной. Мы будем использовать позже для описания нашей Вселенной, предполагая, что мы являемся частью мультивселенной.

Хотя идея мультивселенной очень противоречива, по сути, это относительно простая концепция, чтобы понять ее . Короче говоря, вся наша вселенная — это лишь небольшая часть гораздо большего числа вселенных. Альтернативные вселенные являются частью ненаблюдаемой области пространства-времени . Наша вселенная — лишь одна из многих вселенных. Некоторые предполагают, что в мультивселенной каждая вселенная может иметь свои собственные отдельные законы физики.

Однако сама по себе концепция Мультивселенной не является научной теорией. Напротив, это теоретическое следствие, основанное на нашем нынешнем понимании законов физики: если у вас есть инфляционная Вселенная, управляемая квантовой физикой, вы вполне можете оказаться в мультивселенной. Но у теории мультивселенной есть и большие проблемы. Например, он не предсказывает ничего, что мы наблюдали и не можем объяснить без него, а также не предсказывает ничего окончательного, что мы могли бы найти.

Существует множество объяснений нашей Мультивселенной

К сожалению, мы не можем видеть за пределами нашей собственной вселенной, и, возможно, у нас никогда не будет такой возможности. Тем не менее, существует несколько теорий, которые могут объяснить, почему мультивселенная возможна. Итак, если существует несколько вселенных, о скольких конкретно мы говорим? Одно из направлений мысли состоит в том, что там могут быть бесконечные вселенные.

Эта идея основана на том факте, что исследователи не уверены в форме пространства-времени. Однако, по общему мнению, это продолжается вечно. Но поскольку существует конечное число способов расположения частиц в пространстве и времени, в какой-то момент они должны начать повторяться. Если бы вы смогли взглянуть на эту бесконечную плоскость, вы могли бы увидеть свои копии или даже разные версии.

Большой взрыв может быть первой подсказкой

Астрономы знают, что Вселенная расширяется, они могут измерить расстояние от нас до галактик и то, насколько быстро они, кажется, удаляются. Чем дальше они находятся, тем быстрее кажется, что они удаляются, что, как говорит нам общая теория относительности, означает, что Вселенная расширяется. А если Вселенная расширяется, значит, в прошлом она была меньше и плотнее, а также более однородной и горячей. Это приводит нас к Большому взрыву, который предположительно произошел около 13,8 миллиарда лет назад.

Однако что произошло до большого взрыва? Если мы вернемся достаточно далеко во времени, мы обнаружим, что есть вещи, которые можно наблюдать во Вселенной, но которые Большой взрыв не может объяснить.

Итак, астрономы придумали другую теорию — космическую инфляцию. Это говорит нам о том, что до Большого взрыва он был наполнен энергией. Эта энергия заставила пространство очень быстро расширяться. Когда инфляция закончилась, энергия была преобразована в материю и энергию, что привело к Большому взрыву.

У вселенной могут быть братья и сестры

Именно отсюда Голливуд берет большинство своих сценариев. В основе поддерживающей теории мультивселенной лежит идея о том, что множественные вселенные следуют физике квантовой механики. Эта идея, получившая название теории дочерней вселенной, основана на законах вероятности. Веселым мысленным экспериментом было бы представить все решения, которые вы сделали сегодня. Теперь сядьте и подумайте только об одном из этих вариантов.

Почему вы сделали этот выбор? Какой еще выбор вы могли бы сделать? Имея потенциально бесконечное количество вариантов, дочерняя теория демонстрирует, что в Мультивселенной существует бесконечное количество версий вас самих , каждая из которых делает свой выбор. В одной вселенной вы можете иметь другую работу, голубые волосы, родиться в другой стране и так далее.

Наше текущее моделирование может дать второй ключ к разгадке

Мы уже были в этой кроличьей норе. Помимо разговоров о нескольких вселенных, людям нравится обсуждать идею о том, что мы живем в симуляции. Шведский философ Ник Бостром опубликовал статью под названием «Аргумент моделирования», в которой ставится под вопрос природу нашей реальности. Спорная идея, теория моделирования Бострома основана на трех предположениях, по крайней мере, одно из которых должно быть верным:

Человеческий вид, скорее всего, вымрет, не достигнув «постчеловеческой» стадии.
Любая постчеловеческая цивилизация крайне маловероятна, чтобы запустить значительное количество симуляций своей эволюционной истории (или ее вариаций).
Мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции. Отсюда следует, что вера в то, что существует значительная вероятность того, что однажды мы станем постлюдьми, которые будут запускать симуляции предков, является ложной, если только мы в настоящее время не живем в симуляции.

Однако некоторые люди пошли еще дальше. Что, если наша Вселенная в настоящее время моделируется вместе со многими другими вселенными. Считается, что если наши будущие предки действительно обладают способностью моделировать нашу вселенную, что мешает им моделировать сразу несколько вселенных?

Там может не быть параллельных вселенных

Как уже упоминалось, одна из популярных идей теории мультивселенных — это концепция параллельных вселенных. Однако большинство астрофизиков не участвуют в параллельной вселенной. В одном из многих примеров астрофизик Итан Сигал говорил об ограничениях теории. Он действительно верит, что пространство-время может продолжаться вечно. Но существуют ли альтернативные реальности, похожие на нашу?

По словам Сигала даже если оставить в стороне вопросы о том, что может существовать бесконечное количество возможных значений фундаментальных констант, частиц и взаимодействий, и даже отложив в сторону вопросы интерпретации, действительно ли многомировая интерпретация описывает нашу физическую реальность.

«Дело в том, что количество возможных результатов растет быстро — гораздо быстрее, чем просто экспоненциально — что, если инфляция не происходит действительно бесконечное количество времени, не существует параллельных вселенных, идентичных этой».

Источник