Во Вселенной зафиксировали большой взрыв
Москва, 03.07.2021, 20:07:20, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Юлия Соколова.
Астрономы из США зафиксировали космическое явление, при котором было выделено огромное количество энергии. Аномалия была вызвана мощным взрывом, видимым в рентгеновских, оптических и радиолучах.
Астрономы из США обнаружили новое космическое явление, которое относится к транзиенту. А именно при высвобождении энергии объект меняет яркость. Аномалия FBOT представляет собой оптический голубой переходный процесс в виде мощного взрыва, который виден в рентгеновских, оптических и радиолучах.
Космический объект, из-за которого произошел взрыв, от Земли находится на расстоянии 500000000 световых лет. По своей характеристике аномалия напоминает другой FBOT, называемый «Коровой», или AT2018COW.
Чем Земле грозит взрыв во Вселенной, произошедший в 2020 году
Астрономы из США обнаружили очень мощный взрыв во Вселенной с выбросом огромного количества энергии. По своим характеристикам он напоминает FBOT номер AT2018COW со вторым названием «Корова». Сегодня ученным известно только три FBOT подобных аномалий.
Объект, который стал причиной мощного взрыва, находится от Земли в 500000000 световых лет, поэтому никоим образом не угрожает нашей планете. Аналогичная аномалия AT2018COW была обнаружена 17.06.2018 г. и находилась на расстоянии 195700000 световых лет, что гораздо ближе, чем новый взрыв. Максимальная яркость на уровне сверхновой от AT2018COW наблюдалась три дня, а скорость разрастания вспышки составила 42000 километров за секунду. Тогда астрономы пришли к выводу, что AT2018COW является разновидностью сверхновой, но точная причина явления так и не была выявлена.
Новый недавно обнаруженный FBOT под названием CSS161010 оказался мощнее и быстрее «Коровы». Он выбросил частицы и газ, распространяющиеся по вселенной со скоростью света 55%. По мнению астрономов данный FBOT – переходный процесс во вселенной.
Каким механизмом вызван взрыв во Вселенной
До того момента, как ученные обнаружили CSS161010, считалось, что подобные аномалии вызываются массивной звездой с гамма-всплеском или же нейтронными звездами. Сближаясь с друг с другом во время столкновения, они создают взрыв с выбросом огромного количества энергии.
Изучая CSS161010, астрономы пришли к выводу, что аномалия была вызвана черной дырой. Также ученые обнаружили, что FBOT происходят во Вселенных, в которых находится 10000000 звезд. Например, наш Млечный путь состоит из миллиарда звезд. Также для создания такого взрыва нужно, чтобы звезда имела большой размер и небольшую металличность, при этом сохраняя свою массу в течение всей своей жизни, пока не погибнет в сверхмощном взрыве. Такой вывод объясняет, почему FBOT не появляется в больших галактиках.
Источник
Астрономы обнаружили самый мощный взрыв во Вселенной со времен Большого
Москва. 28 февраля. INTERFAX.RU — Астрономы увидели последствия самого мощного выброса энергии во Вселенной с момента Большого взрыва, то есть ее зарождения, сообщает Международный центр радиоастрономических исследований (ICRAR). Статья об итогах работы ученых опубликована в The Astrophysical Journal.
Взрыв произошел на расстоянии 390 млн световых лет — в районе сверхмассивной черной дыры в одной из галактик в сверхскоплении Змееносца.
Астрономическое событие сопровождалось выбросом энергии, которая по своей величине превзошла предыдущий рекорд в пять раз. Взрыв произошел не мгновенно: он длился сотни миллионов лет, будто в замедленном движении, уточняет профессор центра Мелани Джонстон-Холитт. Однако все же по астрономическим меркам это явление было скоротечным.
Наблюдая за сверхскоплением Змееносца с помощью рентгеновского телескопа Chandra, ученые в 2016 году обратили внимание на край центральной его части. Окружающая скопление плазма была как бы вогнутой. К прозвучавшей гипотезе о взрыве ученые отнеслись поначалу настороженно, уж слишком большой была эта полость — в образовавшейся структуре, как отмечается, может поместиться до 15 наших галактик Млечный путь.
Объект стали рассматривать длинноволновыми радиотелескопами Murchison Widefield Array (Австралия) и Giant Metrewave (Индия). На основе уже новых данных исследователи пришли к выводу, что брешь заполнена высокоэнергетическими частицами. Так версия о взрыве подтвердилась. Авторы работы считают его самым масштабным из всех, которые до этого доводилось замечать. Причину взрыва ученым еще предстоит выяснить.
Источник
Чем объясняют ученые взрыв невиданной силы в космосе
Ученые обнаружили в космосе свидетельства колоссального взрыва, который в пять раз мощнее всего, что наблюдалось до сих пор. Судя по всему, полагают эксперты, источником мощного выброса энергии стала сверхмассивная черная дыра в 390 млн световых лет от Земли. Кстати, сам взрыв, судя по астрономическим наблюдениям, значительно проредил шаровое звездное скопление в созвездии Змееносца.
Чтобы приблизить наше представление о масштабах вселенского апокалипсиса, один из авторов открытия Мелани Джонстон-Холлит в интервью английским журналистам пояснила, что она хотела уложить этот взрыв в рамки человеческого сознания. Но вынуждена была отказаться от своей затеи, предложив своим собеседникам просто самим попытаться вообразить, что речь идет «о 20 миллиардах взрывов миллиардов мегатонн взрывчатки каждую тысячную долю секунды, и так на протяжении 240 млн лет, без перерыва».
Эксперты признают, что природа загадочной «полости» в сверхскоплении Змееносца волновала ученых с момента ее обнаружения. Аномалию нашли еще четыре года назад с помощью рентгеновского телескопа. На краю центральной части сверхскопления ученые увидели вогнутый, словно вмятый внутрь участок. Уже тогда выдвигался ряд версий о том, что могло создать такую структуру, в том числе, и теория о взрыве.
Исследователи давно не скрывали, что в созвездии Змееносца, которое объединяет тысячи галактик вперемешку с плазмой и темным веществом, творятся непонятные вещи. Рентгеновские телескопы обнаружили у этого созвездия странный изогнутый край. И тогда было выдвинуто предположение, что это стенка пробоины, выбитой в плазме выбросом энергии одной из гигантских черных дыр, находящихся в одной из ключевых галактик созвездия.
Дело в том, поясняют астрофизики, что черные дыры известны своим «аппетитом» пожирать любую материю, будь то газ или даже звезда, которая слишком приблизилась к ним. Но они обладают и способностью извергать огромные объемы вещества и энергии в виде потоков радиоволн, разбивающих все на своем пути.
Поначалу ученые сомневались в том, что источником этого взрыва была черная дыра, поскольку пробоина была слишком огромной. Это означило бы, что ее выброс должен был быть неимоверной силы. И все-таки последние данные рассеяли окончательные сомнения. Низкочастотные наблюдения, полученные при помощи телескопов обсерватории «Мерчисон» в Австралии и гигантского радиотелескопа в Индии, судя по всему, подтверждают эту экстравагантную теорию.
«Этот объект и ранее был замечен группой исследователей космической рентгеновской обсерватории «Чандра», которые увидели этот пузырь в раскаленной рентгеновской плазме в центре созвездия и предположили, что это не может быть одним из таких выбросов энергии, потому что это был бы невообразимо гигантский выброс. «И они просто отвергли такую возможность», — поясняет руководитель обсерватории «Мерчисон» профессор Джонстон-Холлит. «Однако мы вернулись к наблюдениям и с помощью низкочастотных радиотелескопов обнаружили, что эта пробоина заполнена плазменными волнами».
В некотором смысле этот взрыв можно сравнить с извержением сорок лет назад стратовулкана Сент-Хеленс, когда снесло всю вершину горы, говорит ведущий автор исследования из исследовательской лаборатории США. Но чтобы представить себе масштабы, надо добавить, что «пробоина имеет в поперечнике полтора миллиона световых лет», — проясняет ситуацию профессор Джонстон-Холлит.
Источник
«Неимоверно мощный»: как астрономы наблюдали самый большой взрыв во Вселенной с момента её зарождения
Астрономы расположенного в Австралии Международного центра радиоастрономических исследований заявили об обнаружении в созвездии Змееносца самого мощного выброса энергии со времён Большого взрыва. Об этом сообщается в издании The Astrophysical Journal.
Ещё в 2016 году учёные обратили внимание на необычную полость в центре созвездия, отмеченную телескопом космической рентгеновской обсерватории «Чандра». Этот участок был столь огромным, что в то время никто из учёных не мог предположить, что он был образован взрывом: размер этой области соответствовал объёму 15 таких галактик, как Млечный Путь.
В дальнейшем к исследованию были подключены наземные обсерватории: низкочастотный (72—240 МГц) радиоприёмник Murchison Widefield Array (Австралия) и радиотелескоп Giant Metrewave (Индия), а также космический рентгеновский телескоп XMM-Newton Европейского космического агентства.
Совмещение данных, полученных в радио- и рентгеновском диапазонах, подтвердили, что на расстоянии 390 млн световых лет от Земли, в центре созвездия Змееносца, произошёл гигантский взрыв.
«Выбросы энергии в центрах галактик наблюдались и раньше, но этот получился неимоверно мощным. При этом процесс протекал очень медленно, словно взрыв в замедленной съёмке, затянувшейся на сотни миллионов лет», — сообщила профессор австралийского Университета Кёртина Мелани Джонстон-Холлитт.
Зафиксированный взрыв оказался в пять раз сильнее выброса энергии в галактическом скоплении MS0735.6+7421, ранее считавшемся самым мощным за всю историю космических наблюдений.
Профессор Джонстон-Холлитт сравнила открытие с обнаружением первых костей динозавра.
«Есть в этом деле некоторое сходство с археологией. С помощью низкочастотных радиотелескопов мы теперь должны чаще обнаруживать выбросы энергии, аналогичные этому», — сказала она.
По мнению учёных, взрыв был вызван сверхмассивной чёрной дырой, находящейся в центре галактики.
В беседе с RT заместитель директора Института космических исследований РАН профессор Александр Лутовинов рассказал, какие процессы могли вызвать выброс энергии подобной мощности.
«В центре активного ядра галактики находится сверхмассивная чёрная дыра. Она притягивает материю, которая активно разогревается до огромных температур, светится, оттуда выбрасываются струи плазмы — джеты, а также происходят мощные взрывы», — объяснил астрофизик.
Он добавил, что во Вселенной могли быть и другие похожие взрывы, следы которых пока не обнаружены учёными.
«Особенность этого взрыва в том, что у него необычайно высокая энергетика, гигантское энерговыделение. Он самый мощный из известных, из того, что измерено. Однако могли быть и другие. И скорее всего, они были», — предположил он.
Источник
Большой взрыв и что было до него. Как происходил великий переход от Пустоты к Бытию
Поделиться:
Откуда взялась Вселенная? Кажется, что идея, будто все это получилось из ничего, противоречит логике и здравому смыслу. Возможно, когда-нибудь наука объяснит не только то, как мир устроен, но и почему он устро ен именно так. По крайней мере, именно на это надеется, например, Ричард Докинз, который ищет ответ в теоретической физике, полагаясь на инфляционное расширение в первые доли секунды после Большого взрыва и на принцип космического отбора Вселенных, похожего на принцип естественного отбора Дарвина.
В начале 20 века считалось, что наша Вселенная состоит только из галактики Млечный путь, которая плывет сама по себе в бесконечном пространстве. С тех пор ученые установили, что Млечный путь является всего лишь одной из сотен миллиардов галактик – и это только в видимой нам части Вселенной. В настоящее время считается, что сам Большой взрыв лучше всего объясняет теория, названная «новая инфляционная космология». Согласно этой теории, взрывы, создающие вселенные, подобно Большому взрыву, случаются довольно часто. Инфляционная космология полагает, что наша Вселенная (которая возникла 14 миллиардов лет назад) появилась из пространства-времени уже существовавшей Вселенной и не является единственной физической реальностью, а представляет собой лишь невообразимо крохотную часть Мультивселенной. Хотя каждый из миров внутри Мультиверсума имеет определенное начало во времени, вся самовоспроизводящаяся структура в целом может быть вечной – таким образом, мы вновь будто возвращаемся к концепции статичной Вселенной, которая казалась навсегда отброшенной с открытием Большого взрыва.
Пока считалось, что Вселенная вечна, ее существование не слишком заботило ученых. Эйнштейн в своих гипотезах просто принял, что Вселенная вечна, и даже подправил уравнения теории относительности соответствующим образом. Однако с открытием Большого взрыва все изменилось. Эксперименты показывают, что мы живем в расширяющихся и охлаждающихся остатках космического комка, который взорвался около 14 миллиардов лет назад. Что могло вызвать этот первоначальный взрыв? И что ему предшествовало – и предшествовало ли что-нибудь вообще? Эти вопросы определенно входят в компетенцию науки, но любая попытка науки на них ответить натыкается на кажущееся непреодолимым препятствие, известное как «сингулярность».
Предположение, что Вселенная расширяется (вопреки прежней статичной модели) подтверждено в 1929 году астрономом Эдвином Хабблом на основании наблюдений за спектром звезд. Окончательным подтверждением инфляции Вселенной стало обнаруженное в 1965 году реликтовое излучение, которое осталось со времен Большого взрыва. Два исследователя из «Белл телефон лабораторис» случайно обнаружили вездесущее микроволновое излучение. Поначалу ученые подумали, что причиной постоянного шипения в микроволновом диапазоне является деятельность голубей. Если включить телевизор и настроиться между станциями на пустой канал, то примерно 10 процентов черно-белых крапинок на экране вызывается фотонами, которые остались с момента рождения Вселенной. Наглядней доказательство реальности Большого взрыва невозможно придумать – вы можете увидеть остывающие остатки Большого взрыва в собственном телевизоре.
В 1970 году Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз показали, что эти попытки не могут увенчаться успехом. Хокинг и Пенроуз начали со вполне логичного предположения о том, что гравитация всегда притягивает, и приняли плотность материи во Вселенной примерно равной измеренной экспериментально. На основе этих двух допущений они с математической точностью доказали, что в начале Вселенной все-таки должна быть сингулярность.
Означает ли это, что тайна происхождения Вселенной останется навсегда неразгаданной? Не совсем так, скорее расчеты Хокинга и Пенроуза показывают, что Большой взрыв не может быть полностью понят «классической» космологией вроде теории относительности Эйнштейна, потребуются и другие теории.
Если проследить историю расширяющейся Вселенной вспять, Вселенная будет уменьшаться, пока в момент Большого взрыва не обратится в сингулярность. Здесь теория Эйнштейна прерывается и не может предсказать начало Вселенной и начало времени — только то, как она развивалась позже. В этой точке действуют исключительно законы квантовой механики: размытые по пространству волны-частицы движутся всеми возможными путями, и Вселенная может иметь бесконечное множество предысторий. Концептуальный тупик на Большом взрыве беспокоил космологов, и они стали искать сценарии, позволяющие избежать первоначальной сингулярности.
По словам Хокинга, одно из следствий теории квантовой механики заключается в том, что события, произошедшие в прошлом, не происходили каким-то определённым образом. Вместо этого они могли происходить всеми возможными способами. Это связано с вероятностным характером вещества и энергии согласно квантовой механике: до тех пор, пока не найдётся сторонний наблюдатель, материя будет находиться в неопределённости. Стивен Хокинг пишет: «Независимо от того, какие воспоминания вы храните о прошлом в настоящее время, прошлое, как и будущее, неопределённо и существует в виде спектра возможностей».
Тем не менее остается вопрос: почему же существуют вся эта материя и энергия? Почему пространство-время нашей Вселенной обладает определенной геометрической формой и имеет конечный возраст? Почему оно насыщено разнообразными физическими полями, частицами и силами? И почему эти поля, частицы и силы подчиняются определенному набору законов – причем довольно запутанному? Разве не проще было бы, если бы не было вообще ничего?
Для бесконечного во времени мира (неважно, соответствует ли он инфляционной или другой теории) не существует необъяснимого «момента творения», в нем нет места «первопричине», нет произвольных начальных условий. Поэтому кажется, что вечный мир удовлетворяет принципу достаточной причины: его состояние в любой момент времени можно объяснить его состоянием в предыдущий момент.
Так если в момент Большого взрыва не было никакого перехода от Ничто к Нечто, то нет надобности искать причину, божественную или какую-то иную, которая вызвала к жизни Вселенную? И также нет необходимости ломать голову над поставленным нами вопросом «Откуда взялись материя и энергия во Вселенной?»: внезапного и фантастического нарушения закона сохранения энергии-массы во время Большого взрыва не было. А Вселенная всегда обладала одинаковой энергией-массой, от нулевого момента и до настоящего времени.
В каком экстремуме квантовые законы и, как следствие, исчезновение измерения времени могут проявиться на уровне Вселенной? Очевидно, когда вселенная сравнима размерами с атомным ядром. Именно это подразумевает теория Большого взрыва: все начинается с сингулярности — точки, в которой температура, плотность и искривление Вселенной были бесконечны. Из этой точки Вселенная начинает расширяться, и расширение (в соответствии с инфляционной моделью) продолжается до сих пор. Обратив вспять расширение, мы увидим, как содержимое Вселенной сближается, все более сжимаясь в одну точку. В конце концов, в самом начале космической истории, весь мир находится в состоянии бесконечного сжатия и стянут в «сингулярность». Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что форма пространства-времени определяется распределением энергии и материи. И когда энергия и материя бесконечно сжаты, то и само пространство-время тоже сжато – и оно просто исчезает.
Как именно, можно понять, если учесть, что через долю секунды после рождения вся наблюдаемая Вселенная была не больше атома. В таких масштабах классическая физика неприменима: в микромире правят законы квантовой теории. Поэтому космологи (среди них и Стивен Хокинг) стали задаваться вопросом: «А что, если квантовую теорию, которая использовалась только для описания субатомных явлений, применить ко всей Вселенной в целом?». Так родилась инфляционнаяквантовая космология, названная физиком Джоном Гриббином «наиболее значительным шагом вперед в науке со времен Исаака Ньютона»[1].
Квантовая космология предлагает способ обойти проблему сингулярности. Классические космологи полагали, что сингулярность, притаившаяся за Большим взрывом – это что-то вроде точки с нулевым объемом. Однако квантовая теория запрещает столь точно определенное состояние, утверждая, что на самом фундаментальном уровне природа обладает неизбежной размытостью, поэтому невозможно указать точный момент возникновения Вселенной, ее начальное время.
То, что квантовая теория разрешает, еще более интересно, чем то, что она запрещает. А разрешает она спонтанное возникновение частиц из вакуума. Такой способ создания Нечто из Ничто дал квантовым космологам плодотворную идею: что, если сама Вселенная, по законам квантовой механики, возникла из случайной флуктуации? Тогда причина того, что существует Нечто, а не Ничто, состоит в неустойчивости вакуума.
Утверждение физиков «вакуум неустойчив» подчас подвергается нападкам философов. Но физический вакуум и полная пустота является названием разных объектов. Однако о пустоте можно думать не только как об объекте, но и как об описании определенного состояния. Для физика «пустота» описывает такое состояние, когда нет частиц и все математические поля равны нулю. Возможно ли такое состояние в действительности? То есть согласуется ли оно логически с наблюдаемыми физическими реалиями? Возможно ли создать в наполненной Вселенной полную пустоту?
Одним из наиболее глубоких принципов, лежащих в самой основе нашего квантового понимания природы, является принцип неопределенности Гейзенберга, утверждающий, что определенные пары свойств связаны друг с другом таким образом, что не могут быть точно измерены вместе. Одна такая пара переменных – координаты и импульс частицы: чем точнее вы установили положение частицы, тем менее точно вам известно значение ее импульса, и наоборот. Другой парой сопряженных переменных являются время и энергия: чем точнее вам известен промежуток времени, в течение которого произошло какое-то событие, тем меньше вы знаете об энергии, связанной с этим событием, и наоборот.
Квантовая неопределенность запрещает точное определение значений поля и скорости изменения этого значения. Пустота, или вакуум – это состояние, в котором все значения полей постоянно равны нулю, однако принцип неопределенности Гейзенберга говорит, что если мы точно знаем значение поля, то скорость его изменения совершенно случайна, то есть не может быть равна нулю. Таким образом, математическое описание неизменной пустоты несовместимо с квантовой механикой – точнее, пустота неустойчива, или же чистой пустоты попросту не существует.
Идея, что Вселенная, содержащая сотни миллиардов галактик, могла появиться из пустоты, выглядит невероятной. Как показал Эйнштейн, любая масса представляет собой застывшую энергию. Однако огромному количеству положительной энергии, запертой в звездах и галактиках, должна противостоять отрицательная энергия гравитационного притяжения между ними. В «закрытой» Вселенной (той, которая со временем снова сожмется) положительная и отрицательная энергии должны точно уравновешивать друг друга. Другими словами, общая энергия такой Вселенной равна нулю.
Возможность создания целой Вселенной из нулевой энергии поражает воображение. С точки зрения квантовой механики Вселенная с нулевой энергией представляет собой интересную возможность. Допустим, что полная энергия Вселенной точно равна нулю. Тогда, благодаря взаимосвязи в неопределенности между энергией и временем (как утверждает принцип Гейзенберга), неопределенность во времени становится бесконечной. Другими словами, как только такая Вселенная возникнет из пустоты, то сможет существовать вечно. Что же касается причины, по которой Вселенная возникла, то это просто квантовая вероятность. Стивен Хокинг в книге «Великий замысел» пишет: «Если полная энергия Вселенной должна всегда оставаться нулевой, и необходимо затратить энергию, чтобы создать тело, как может вся Вселенная быть создана из ничего? Вот почему должен существовать такой закон, как гравитация. Так как гравитация притягивает, то энергия гравитации является отрицательной. Необходимо произвести работу, чтобы разделить гравитационно связанную систему, такую как Земля и Луна. Эта отрицательная энергия может быть сбалансирована положительной энергией, необходимой чтобы создать материю, но все не так просто. Отрицательная гравитационная энергия земли, к примеру, меньше, чем положительная энергия миллиардов частиц, из которых она состоит. Тело, такое как звезда, будет иметь больше отрицательной гравитационной энергии, и чем меньше она (частицы, из которых она состоит, находятся ближе друг к другу), тем больше будет ее отрицательная гравитационная энергия. Но прежде, чем отрицательной гравитационной энергии может стать больше положительной энергии вещества, звезда сколлапсирует в черную дыру, и черная дыра будет иметь положительную энергию. Вот почему пустое пространство стабильно. Тела, такие как звезды или черные дыры, не могут так просто появляться из ничего. Но целая Вселенная может!»[2]
С выводами Стивена Хокинга согласна и квантовая механика. Американский ученый русского происхождения Алекс Виленкин в книге «Мир многих миров» показал, что из начального состояния пустоты может спонтанно появиться крохотный кусочек наполненного энергией вакуума. Под действием отрицательного давления «инфляции» этот кусочек энергетического вакуума испытает безудержное расширение. Через пару микросекунд он достигнет космических размеров, испустив поток света и материи, создав Большой взрыв.
Таким образом, по мнению Виленкина, переход от Пустоты к Бытию происходит в два этапа. На первом крохотный кусочек вакуума появляется из вакуума. На втором он раздувается в наполненную материей предшественницу той Вселенной, которую мы сейчас видим вокруг. На данный момент принципы квантовой механики, управляющие первым этапом, являются самыми надежными принципами в науке. Что касается теории инфляции, которая описывает второй этап, то с момента своего создания в начале 80-х годов она успешно подтверждена не только теоретически, но и эмпирически – в частности, распределением реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва.
Что же происходит в момент Большого взрыва со временем? Общая теория относительности объединяется с квантовой теорией: искривление времени-пространства настолько велико, что все четыре измерения ведут себя одинаково. Иными словами, времени как особого параметра нет. А если времени нет, то нет и возможности говорить о начале Вселенной во времени, что устраняет проблему творения из Ничего.
Таким образом, сингулярность в начале Вселенной является не событием во времени, а скорее временной границей или краем. До нее никакого времени не было. Поэтому не было и времени, когда преобладало Ничто. И не было никакого «возникновения» – по крайней мере, во времени. Вселенная имеет конечный возраст, хоть и существовала всегда, если под «всегда» подразумевать все моменты времени. Вековой парадокс разрешается.
[1]Gribbin J . Q Is for Quantum. Free Press, 1998.
[2] Stephen Hawking and Leonard Mlodinow «The Grand Design»
Источник