Космос постепенно погружается во тьму
http://www.space.com/php/multimedia/imagedisplay/img_display.php?pic=h_sponge_filaments_010522_02,0.jpg&cap=THEORY:%20%20Compute
Пик звездообразования в нашей Вселенной случился гораздо позже, чем до сих пор считали астрономы. Кроме того, согласно новейшим исследованиям, весь окружающий нас космос постепенно погружается во тьму.
Как известно, первые звезды, родившиеся после Большого взрыва, были гораздо массивнее, чем большинство современных звезд. Массивные звезды быстро сгорают и взрываются - то есть превращаются в сверхновые и погибают уже спустя несколько десятков миллионов лет.
Те первые звездные взрывы насыщали возникающие галактики новыми химическими элементами, более тяжелыми, чем исконные водород и гелий, что в свою очередь привело к появлению следующих генераций звезд, которые были менее массивными, но множились с сумасшедшей скоростью. Тем временем свободный газ в окружающем пространстве был постепенно стянут гравитацией в нити и узлы - подобно каплям воды, стекающим по паутине. И большие скопления газа также приводили к более интенсивному рождению звезд. Ученые пока не знают точно, как и когда были запущены эти процессы, но знают, что в какой-то момент темп рождения звезд стал попросту лихорадочным. При этом более массивные галактики (в число которых входит и наш Млечный путь) сформировали большинство своих звезд намного быстрее, чем мелкие галактики.
Согласно прежним оценкам, этот "демографический взрыв" произошел приблизительно 8 миллиардов лет назад, однако новое исследование показывает, что пик звездообразования отстоит от нас примерно на 5 миллиардов лет, то есть это случилось как раз перед тем, как появилось на свет наше собственное Солнце, возраст которого составляет 4,6 миллиардов лет (и это половина из отпущенного нашему светилу срока). Коэффициент "звездной рождаемости" с тех пор резко снизился, и мы теперь живем отнюдь не во времена "царства звезд". А спустя несколько миллиардов лет ночное небо заметно потускнеет.
Такие выводы были сделаны после изучения почти 100 тысяч галактик в ходе реализации программы Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey - SDSS). Астрономы Алан Хивенс (Alan Heavens) из Эдинбургского университета (University of Edinburgh) и Рауль Хименез (Raul Jimenez) из Пенсильванского университета (University of Pennsylvania) создали компьютерную программу, чтобы оперативно анализировать световой спектр каждой галактики и таким образом определять средний возраст составляющих ее звезд (публикация в Nature). Компьютерная программа называлась Multiple Optimised Parameter Estimation and Data Compression (MOPED). Спектры 96 545 галактик были обработаны всего за четыре недели, а без программы потребовалось бы восемь лет. Причем ранее для изучения были доступны только более массивные галактики, в этом и кроется причина "сдвига" во времени пика рождаемости звезд, - Слоановский обзор просто оказался более всесторонним. Уточнение этого важного момента в жизни Вселенной и темпов снижения скорости звездообразования поможет астрономам лучше понять эволюцию всего космоса и отдельных галактик.
Надо сказать, что снижение темпов звездообразования - не единственное грядущее драматическое изменение в окружающем нас космосе (помимо, естественно, проблем с нашим Солнцем, которые неизбежно возникнут спустя миллиарды лет). Ведь Вселенная, как недавно выяснилось, расширяется во все ускоряющемся темпе, и теоретики теперь предсказывают, что галактики в конечном счете будут разлетаться с околосветовой скоростью. Некоторые галактики "на краю Вселенной" уже и теперь расположены от нас так далеко, что мы лишены какой-либо возможности когда-либо с ними связаться или хотя бы разглядеть, ну а в конечном счете вообще не останется ни одной видимой галактики вне нашей локальной группы. Впрочем, это дело весьма отдаленного будущего.
А согласно еще более печальному теоретическому сценарию, расширение Вселенной ускорится до такой степени, что в будущем будут разлучены даже фундаментальные частицы, разлетится абсолютно все и получится так называемый Большой разрыв (Big Rip), не останется ни планет, ни даже атомов...
На иллюстрации:
Компьютерная модель ранней Вселенной. Гравитация упорядочивает вещество в тонких "нитях". Области с большей плотностью (желтый) подвергаются коллапсу, там происходит бурное звездообразование. Области, имеющие наименьшую плотность, показаны синим. С сайта Space.com
Источники:
The Dimming of the Universe - Space.com
When did stars form? - PhysicsWeb
Обсудить
Статьи по теме
Космос постепенно погружается во тьму
Пик звездообразования в нашей Вселенной случился гораздо позже, чем до сих пор считали астрономы. Ученые пока не знают точно, как и когда были запущены эти процессы, но знают, что в какой-то момент темп рождения звезд стал попросту лихорадочным. Кроме того, согласно новейшим исследованиям, весь окружающий нас космос постепенно погружается во тьму.
Туманность Андромеды - каннибал у нас на пороге
Удалось ясно разглядеть, как Андромеда рвет на части одну из своих спутниковых галактик, и открыть 14 ранее неизвестных шаровых скоплений, обращающихся по удаленным от центра галактики орбитам. Эти скопления, вероятно, остались с того времени, когда Андромеда сожрала их родительские галактики. Увы, каннибализм - это обычное дело в мире галактик. Собственно, так они в основном и растут, и наш Млечный путь в этом смысле - не исключение.
Галактики, проевшие дырки в космосе, устроили Космический Ренессанс
Астрономы в очередной раз обнаружили наиболее отдаленную галактику из всех, известных на настоящий момент. Она находится от нас на расстоянии приблизительно 13,2 миллиарда световых лет. Излучение от этой галактики, именуемой Abell 1835 IR1916, доносит до нас информацию о Вселенной, которой было только 3 % от ее теперешнего возраста. Этот свет был испущен спустя примерно 470 миллионов лет после Большого взрыва и может рассказать нам о том, как формировались первые галактики после "темных веков", имевших место в истории ранней Вселенной.
После Большого взрыва свет не спешил "отделяться от тьмы"
Во времена одного из самых ранних периодов своей истории Вселенная была почти вся сплошь "затянута" туманом из атомов водорода и гелия. Даже яркое ультрафиолетовое излучение самых первых звезд в новорожденных галактиках не могло пробиться через эту всепоглощающую завесу из газа, что дало астрономам повод назвать эту космическую эру "темными веками". Только по прошествии сотен миллионов лет первородные звезды смогли постепенно разогреть и ионизировать окружающий газ, преобразовав непроницаемый океан космоса в современное прозрачное космическое пространство. Возможно даже, что переионизация протекала в ходе двух различных фаз, связанных с первым и вторым поколениями звезд.
"Хаббл" и пара телескопов "Кек" нашли галактику, знаменующую конец "темных веков"
Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 млрд световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 % от ее нынешнего возраста. "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа "Хаббл" и пары телескопов Кек на Гавайях. Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.
Гравитационная линза показывает сердце отдаленной галактики
В настоящее время известно уже множество примеров наблюдений галактик, действующих подобно "гравитационным линзам". Лучи света, проходя рядом с ними, отклоняются мощным гравитационным полем. За счет такого "линзирования" на небе появляется несколько дополнительных видимых изображений какого-нибудь отдаленного объекта, расположенного за такой галактикой - например, это может быть яркий квазар. Теперь астрофизики раскрыли важную тайну, связанную с этим феноменом.
Теория "холодного темного вещества" получила экспериментальное подтверждение
Канадским астрономам из Университета Торонто удалось измерить протяженность и определить форму массивных невидимых галактических ореолов, состоящих, согласно современным теориям, из темного вещества. Выяснилось, что размеры таких ореолов могут в 5-8 раз превышать видимые размеры галактик (то есть светящееся вещество - звезды). Ученые использовали в своих целях эффект, называемый "гравитационным линзированием".
Темная энергия уходит в тень: получено новое свидетельство существования антигравитации
Астрономы Слоановского цифрового обзора неба объявили о получении еще одного независимого свидетельства существования таинственной темной энергии. Исследователи нашли своеобразный отпечаток темной энергии (или, как они называют это явление, "тень" темной энергии) путем изучения корреляций между изображениями миллионов галактик, полученных в ходе реализации программы SDSS, и картой распределения вариаций температуры реликтового излучения, "нарисованной" зондом WMAP.
Столкновение двух безумных гигантских колес на скорости 10 млн км в час
На этой выразительной фотографии, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена пыльная спиральная галактика, которая, вращаясь, проходит через другую большую яркую галактику NGC 1275. Рентгеновское и радиоизлучение с большой вероятностью указывают на наличие черной дыры в центре этой яркой галактики. NGC 1275 находится от нас на расстоянии примерно 235 млн световых лет в созвездии Персея.
Найден новый спутник Млечного пути на "неправильной" орбите
Новые наблюдения, выполненные на гигантском радиотелескопе GBT, показали: то, что раньше считалось межгалактическим облаком, находящимся на неизвестном расстоянии, на самом деле - спутниковая галактика Млечного пути, которая обращается по орбите вокруг Галактического центра в направлении, противоположном большинству остальных галактических спутников.
Галактика M64 "сглазила" своего компаньона
В результате столкновения двух галактик родилась новая звездная система с необычным внешним видом и причудливой внутренней системой движения звездного вещества, эта особенность сама по себе является причиной яростного звездообразования. Прекрасно прорисованные детали темной зоны можно рассмотреть на этой фотографии центральной части M64, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл".
Ранняя Вселенная: впервые удалось определить размеры реликтовых галактик
Астрономы Израиля и США нашли первое прямое подтверждение тому, что по крайней мере некоторые галактики размером с Млечный путь уже успели сформироваться, когда Вселенной от роду было меньше миллиарда лет. На иллюстрации - смоделированная структура ранней Вселенной. Первые галактики размером с Млечный путь выглядят как яркие пятна в вершинах этих своеобразных галактических нитей.
Обвинения в "изменах" с постоянной тонкой структуры пока не сняты
Современные теории, которые призваны объединить эйнштейновскую относительность с квантовой механикой и тем самым решить одну из сверхзадач всей современной физики, привели к шокирующему предсказанию: фундаментальные константы не только могут, но даже обязаны изменяться в пространстве и времени. Однако теперь с помощью исследования спектров отдаленных квазаров удалось наложить строгие ограничения на возможные вариации во времени одной из важнейших физических констант - постоянной тонкой структуры.
Вселенная во власти "темной энергии": новое доказательство
Наблюдения за отдаленными квазарами показывают, что основная часть энергии во Вселенной содержится в форме таинственной "темной энергии". Долгое время считалось, что модель расширяющейся Вселенной, по крайней мере, на современном ее этапе, позволяет обойтись без этой новой сущности.
Обнародован "портрет" юной Вселенной, полученный зондом WMAP
Новые данные от зонда WMAP обеспечили космологов информацией, позволяющей нарисовать реальную картину раннего этапа в развитии Вселенной. Кроме того, определен возраст нашего мира с беспрецедентной точностью. Он составляет 13,7 млрд лет. Самое большое удивление ученые испытали, когда при анализе данных выяснилось, что первая генерация звезд появилась спустя всего лишь 200 млн лет после Большого взрыва.
Экспериментаторы ищут новые силы, предсказанные теориями суперструн
Самый чувствительный на настоящее время эксперимент по оценке гравитационного взаимодействия на сверхмалых расстояниях не дал новых козырей в руки сторонников теории суперструн. Но, несмотря на все это, идеи дополнительных измерений становятся необычайно популярными в связи с кризисом стандартных физических моделей, не способных объяснить новые наблюдения - ускоренно расширяющейся Вселенной, в которой царит темная энергия.
Новости по теме
