Глядя в ночное небо, мы можем заглянуть во Вселенную за пределы наших земных забот. Вот что там.
Ключевые выводы
- С тех пор, как первые люди взглянули на ночное небо, оно стало источником удивления, вдохновения и благоговения.
- Сегодня большая часть человечества имеет доступ только к сильно загрязненному небу, а не к нетронутым видам, которыми наслаждались наши предки, но это чувство благоговения и удивления все еще остается.
- Вот напоминание о том, что находится там, за пределами этой Земли, что призывает нас к приключениям, исследованиям и нашему стремлению познать неизвестное.
Ночное небо, знакомое всем нам, вызывает чувство удивления, как ничто другое.
Млечный Путь, видимый в обсерватории Ла Силья, представляет собой ошеломляющее, внушающее благоговение зрелище для всех и предлагает захватывающий вид на огромное количество звезд в нашей галактике. Несмотря на то, что определенно есть регионы, расположенные ближе к нашему галактическому центру, с большей плотностью звезд, чем другие, средний «квадратный градус» на небе содержит около 10 миллионов звезд Млечного Пути.
На протяжении бесчисленных поколений мы с трепетом смотрели в небесную бездну.
Влияние светового загрязнения на то, что наблюдатель может увидеть невооруженным глазом в ночном небе. Искусственный свет, создаваемый объектами на земле, может размывать естественные объекты в ночном небе, делая многие объекты невидимыми. Световое загрязнение может смыть все метеоры, кроме самых ярких во время метеоритного дождя.
Сегодня световое загрязнение и спутниковое загрязнение украли у многих из нас эти первозданные изображения.
На этом изображении Венеры и Плеяд показаны следы спутников Starlink. Отражающие поверхности спутников в сочетании с тем фактом, что они вращаются вокруг Земли, означают, что астрономические наблюдения, требующие очень длительных экспозиций, фиксируют «следы» спутников на их изображениях.
Тем не менее, каждый проблеск того, что находится за пределами Земли, заставляет нас смотреть дальше.
Это впечатляющее составное изображение, сочетающее в себе рентгеновское, инфракрасное и оптическое излучение крупных обсерваторий НАСА, было нашим лучшим представлением о том, что происходит в галактическом центре по состоянию на 2009 год. Однако за последние ~13 лет мы собрали данные, которые выявили новые особенности, которые в настоящее время еще предстоит полностью объяснить.
Там, среди звезд, галактик и не только, лежат ответы на величайшие загадки всех.
На этом многоволновом изображении двух крупнейших и ярчайших галактик в группе M81 видны звезды, плазма и нейтральный газообразный водород. Газовый мост, соединяющий эти две галактики, падает на обоих членов, вызывая образование новых звезд. Обе галактики меньше и имеют меньшую массу, чем Млечный Путь, но в обеих находятся гораздо более массивные сверхмассивные черные дыры, чем у нас.
Каждая сверкающая точка света - это отдельная звездная система, содержащая планеты, луны и, возможно, даже жизнь.
51 Эри b была обнаружена в 2014 году с помощью устройства для визуализации планет Gemini Planet Imager. При массе 2 массы Юпитера это самая холодная экзопланета с наименьшей массой, изображенная на сегодняшний день, и вращается всего в 12 астрономических единицах от своей родительской звезды. Для изображения существ на поверхности этого мира потребуется телескоп с разрешением, в миллиарды раз превышающим наше лучшее разрешение.
Мы наблюдали формирование отдельных планет и вскоре можем обнаружить внесолнечную биологическую активность.
Выборка из 20 протопланетных дисков вокруг молодых, зарождающихся звезд, измеренная в рамках проекта Disk Substructures at High Angular Resolution: DSHARP. Наблюдения, подобные этим, научили нас тому, что протопланетные диски формируются в основном в одной плоскости и, как правило, поддерживают сценарий аккреции ядра при формировании планет. Структуры диска видны как в инфракрасном, так и в миллиметровом/субмиллиметровом диапазоне длин волн.
В одной только галактике Млечный Путь есть миллиарды потенциально обитаемых миров.
На этой диаграмме показано открытие первых 5000+ экзопланет, о которых мы знаем, и их расположение на небе. Кружки показывают местоположение и размер орбиты, а их цвет указывает на метод обнаружения. Обратите внимание, что функции кластеризации зависят от того, где мы искали, а не обязательно от того, где преимущественно находятся планеты. В шаровых скоплениях, включая давно изображенные 47 Tucanae и Omega Centauri, планет обнаружено не было.
Даже помимо этого, в пределах наблюдаемой Вселенной насчитывается от 6 до 20 триллионов галактик.
В ходе различных кампаний с длительной выдержкой, таких как экстремальное глубокое поле Хаббла (XDF), показанное здесь, были обнаружены тысячи галактик в объеме Вселенной, который представляет собой долю миллионной части неба. Это изображение содержит 5 500 галактик, но занимает всего 1-32 000 000 всего неба. Но даже со всей мощью Хаббла и всем увеличением гравитационного линзирования все еще есть галактики, которые мы не в состоянии увидеть.
Мы не можем видеть дальше, потому что Вселенная имеет конечный возраст: с момента горячего Большого взрыва прошло всего 13,8 миллиардов лет.
Размер нашей видимой Вселенной (желтый), а также объем, которого мы можем достичь (пурпурный), если сегодня отправимся в путешествие со скоростью света. Предел видимой Вселенной составляет 46,1 миллиарда световых лет, так как это предел того, насколько далеко будет объект, излучающий свет, который достиг бы нас только сегодня, после удаления от нас в течение 13,8 миллиардов лет. Все, что происходит прямо сейчас в радиусе 18 миллиардов световых лет от нас, в конечном итоге достигнет нас и повлияет на нас; ничего дальше этой точки не будет. Каждый год еще около 20 миллионов звезд переходят порог из досягаемости в недосягаемость.
За этими пределами история нашего происхождения остается неясной.
С момента окончания инфляции и начала горячего Большого Взрыва мы можем проследить нашу космическую историю. Темная материя и темная энергия необходимы сегодня, но когда они возникли, еще не решено. Это общепринятое мнение о том, как началась наша Вселенная, но оно всегда подвергается пересмотру с увеличением количества и качества данных. Обратите внимание, что начало инфляции или любая информация о инфляции до ее последних 10 ^ -33 секунд больше не присутствует в нашей наблюдаемой Вселенной.
Вселенная дает подсказки, но информация, необходимая для окончательных выводов, ускользает от нас.
Из ранее существовавшего состояния инфляция предсказывает, что серия вселенных будет порождена по мере продолжения инфляции, каждая из которых будет полностью отделена от любой другой, отделенной более раздувающимся пространством. Один из таких «пузырей», где закончилась инфляция, породил нашу Вселенную около 13,8 миллиардов лет назад с очень низкой плотностью энтропии, но ни разу не нарушив 2-й закон термодинамики.
Каждый взгляд в великую космическую бездну продолжает наше нескончаемое стремление к знаниям.
Это изображение пыльной области Большого Магелланова Облака было получено с помощью прибора MIRI компании JWST на длине волны 7,7 микрона. Измеряя Вселенную на беспрецедентных длинах волн, глубинах, чувствительности и разрешении, JWST может выявить детали, которые никогда не были обнаружены ранее. От пыли до звезд, от черных дыр и даже до потенциальных биосигнатур - его возможности могут показать нам Вселенную, которую мы даже не ожидали найти.
Mostly Mute Monday рассказывает астрономическую историю с помощью изображений, визуальных эффектов и не более 200 слов. Меньше болтай; улыбайся больше.