какая самая яркая звезда в млечном пути
Раскрыта тайна одной из самых ярких звезд Млечного Пути
Новости партнеров
Представьте, что вы добираетесь до Луны всего за 20 секунд! Вот как быстро материал из звездного извержения ускользнул от неустойчивой и чрезвычайно массивной звезды Эта Киля (Eta Carinae). Астрономы пришли к выводу, что это самый быстро выброшенный газ, когда-либо измеренный от звездной вспышки, которая не привела к полной аннигиляции звезды. Выводы ученых представлены двумя статьями в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Взрыв от одной из самых ярких звезд, известных в нашей Галактике, высвободил почти столько же энергии, сколько и обычная вспышка сверхновой, которая оставила бы звездный труп. Однако в нашем случае система из двух звезд не погибла и сыграла решающую роль в обстоятельствах, ставших причиной колоссального взрыва. «Великое извержение» временно сделало Эта Киля второй по яркости звездой в нашем ночном небе, а после звезда скрылась от невооруженного глаза. Вспышка выбросила материал (примерно в 10 раз больше массы нашего Солнца), который сформировал яркое облако светящегося газа.
За последние семь лет команда астрономов во главе с Натаном Смитом из Университета Аризоны (США) и Армином Рестом из Научного института космического телескопа (США) определила степень экстремальной звездной вспышки, наблюдая легкие эхо-сигналы от Эта Киля и ее окрестностей.
Световое эхо возникает, когда свет от ярких краткосрочных событий отражается от облаков пыли, которые как зеркала перенаправляют его в нашем направлении. В случае с Эта Киля событием стало крупное извержение, которое в середине 1800-х годов изгнало огромное количество массы. Задержка эхо-сигналов позволила астрономам расшифровать свет от извержения с помощью современных астрономических телескопов и инструментов, хотя само извержение было замечено еще в середине XIX века, до изобретения астрономических спектрографов.
«Легкое эхо – лучшая машина времени. Оно дает шанс разгадать тайны редкого звездного извержения, которое было засвидетельствовано 170 лет назад, но с использованием наших современных телескопов и камер. Мы также можем сравнить информацию о самом событии с 170-летней туманностью, оставшейся после вспышки», – говорит Натан Смит.
Команда декодировала световые эхо-сигналы, чтобы оценить скорость расширения исторического взрыва. Спектроскопия помогла зафиксировать беспрецедентные скорости, которые составили от 10 000 до 20 000 километров в секунду. Материал, изгнанный Эта Киля, движется в 20 раз быстрее, чем ожидается для типичных ветров массивной звезды. По словам Смита и его сотрудников, помощь двух звезд-компаньонов может объяснить такой чрезвычайный отток.
Исследователи полагают, что самое простое объяснение широкого спектра наблюдаемых фактов, связанных с извержением, и текущего состояния звездной системы – это взаимодействие трех звезд, приведшее к драматическому событию, когда две из них слились в одну звезду-монстра. Если это так, то сегодняшняя бинарная система изначально была тройной.
Понимание динамики и среды вокруг крупнейших звезд Млечного Пути – одна из самых сложных областей астрономии. Очень массивные звезды живут недолго, но тем не менее уловить крупные эволюционные шаги статистически маловероятно, поэтому пример Эта Киля настолько важен для астрономов.
ТОП-25: Почти невероятные факты о Млечном Пути
Каждая звезда, которую вы видите в ночном небе, является частью Млечного Пути. Тем не менее, если зимой у себя над головой вы увидите расплывчатый объект, то перед вами скопление звезд, находящихся за пределами Млечного Пути, которое больше, чем Млечный Путь. Это Галактика Андромеды.
И как вы понимаете, это будет плохо. Но не волнуйтесь! Мы можем гарантировать вам, что через 4,5 миллиарда лет вас совершено точно не будет в живых. Итак, вместо того, чтобы печалиться о том, что произойдет через 4,5 миллиарда лет, почему бы вам не прочитать эти почти невероятные факты о Млечном Пути и не узнать больше о нашем прекрасном «общем доме»?
25. Млечный Путь так же стар, как и сама Вселенная
Фото: universetoday.com
24. Название Млечного Пути очень древнее
Фото: ianridpath.com
В греческой мифологии Млечный Путь появился, когда Гера кормила грудью Геракла и пролила свое молоко. Его также описывали как дорогу на гору Олимп, или след, оставленный колесницей Гелиоса (солнца).
23. Он состоит из других галактик
Чтобы Млечный Путь смог достичь своего нынешнего размера и формы, на протяжении всего своего существования он поглощал другие галактики. В настоящее время наша галактика поглощает карликовую галактику в Большом Псе, добавляя звезды меньшей галактики к своей собственной спирали.
22. Невообразимые скорости
Фото: dlike.io
Наша Солнечная система вращается вокруг центра галактики со скоростью около 827 000 км/ч. Чтобы получить представление о том, что на самом деле означают эти цифры, имейте в виду, что объект, движущийся с такой скоростью, может обогнуть Землю по экватору менее чем за три минуты.
21. Он очень пыльный и загазованный
Фото: gr.pinterest.com
Хотя обычный наблюдатель может этого не увидеть, но Млечный путь полон пыли и газа. Они составляют колоссальные 10-15% всей светящейся/видимой материи в нашей галактике, а остальное – это звезды.
Ширина нашей галактики составляет примерно 100 000 световых лет в поперечнике, а мы можем видеть только около 6000 световых лет в видимом спектре. Тем не менее, когда световое загрязнение незначительно, в ночном небе можно различить пыльное кольцо Млечного Пути.
20. Неустановленное количество звезд
Фото: science.howstuffworks.com
Сколько звезд в Млечном Пути? Никогда не задумывались? Даже астрономы спорят о том, как лучше всего это вычислить. Их телескопы видят только самые яркие звезды в нашей галактике, и многие из них скрыты за облаками газа и пыли.
Однако они точно знают, что существуют миллиарды невидимых звезд. Таким образом, когда мы смотрим на Млечный Путь ночью, мы видим только около 0,0000025% от сотен миллиардов звезд этой галактики.
19. Красные карлики самые распространенные звезды в галактике Млечный Путь
Фото: universetoday.com
18. Процесс формирования сверхновых
Часто Млечный Путь теряет звезды из-за сверхновых. Что именно астрономы называют сверхновыми? Это процесс, когда в конце своего жизненного пути звезда взрывается, в результате чего исчезает практически вся ее масса.
17. Млечный Путь состоит из многих видов энергии
Фото: thunderbolts.info
16. Мы окружены темным ореолом
Фото: discovermagazine.com
15. В центре Млечного Пути есть гигантские пузыри
Фото: digit.in
Новые наблюдения галактического центра обнаружили пару гигантских пузырей в центре Млечного Пути, которые, согласно недавним исследованиям, опубликованным в Nature, испускают радиоизлучение. Пузыри вытягиваются из черной дыры и распространяются в пространстве в противоположных направлениях.
14. Люди против Млечного Пути
Фото: youtube.com
С тех пор, как около 4,6 миллиарда лет назад появилась наша Солнечная система, она и Солнце совершили полный оборот вокруг галактики менее 20 раз. Не впечатлило? Тогда вот еще что: с момента появления человека они совершили 1/1250 оборота.
13. Маленькие галактики вращаются вокруг Млечного Пути и иногда врезаются в него
Фото: physics-astronomy.org
Согласно данным Европейской южной обсерватории, когда португальский исследователь Фердинанд Магеллан в XVI веке обогнул южное полушарие, он и его команда были одними из первых европейцев, сообщивших о скоплениях звезд круглой формы, видимых в ночном небе.
Эти скопления на самом деле являются маленькими галактиками, которые вращаются вокруг нашего Млечного Пути, точно так же, как планеты вращаются вокруг звезды. Поэтому астрономы решили назвать их Малым и Большим Магеллановыми облаками в честь Фердинанда Магеллана.
12. Млечный Путь движется
Фото: youtube.com
11. Млечный путь полон ядовитого жира
Фото: graptechpedia.com
10. «Толстый», как лист бумаги
Фото: uni-heidelberg.de
Давайте представим себе, что диаметр Млечного Пути равен диаметру фрисби. Какой в таком случае будет его толщина? Хотите верьте, хотите нет, но не толще листа бумаги.
9. Млечный Путь является одновременно спиральным и пересеченным
Фото: upload.wikimedia.org
Две трети галактик в известной Вселенной являются спиральными. А две трети из них пересеченные. Таким образом, Млечный Путь «сидит на двух стульях», что делает его конструкцию одной из самых распространенных среди галактик.
8. Никто не знает, сколько весит Млечный Путь
Фото: thenational.scot
7. Считается, что в самом центре находится черная дыра
Фото: skyandtelescope.com
В самом центре Млечного Пути находится мощная гравитационная сила, которую ученые считают черной дырой. Они даже окрестили эту черную дыру броским именем Стрелец А*. Астрономы считают, что эта черная дыра весит столько же, сколько 4 миллиона наших Солнц вместе взятых. Просто вау!
6. Он является частью Сверхскопления Девы
Фото: en.wikipedia.org
Несмотря на свои размеры, Млечный Путь является частью еще более крупной галактической структуры. В числе наших ближайших соседей Большое и Малое Магеллановы Облака, а также галактика Андромеды – ближайшая к Млечному Пути спиральная галактика.
Наряду с примерно 50 другими галактиками, Млечный Путь и его ближайшие соседи образуют скопление, известное как Местная группа, которая, в свою очередь, является частью еще большего Сверхскопления Девы.
5. Демокрит первым предположил, что Млечный Путь состоит из звезд
Фото: livecuriously.net
Древнегреческий философ Демокрит, живший примерно с 460 по 370 год до нашей эры, был первым известным человеком, который предположил, что Млечный Путь состоит из звезд. Галилео Галилей (1564-1642) был первым, кто с помощью телескопа в 1610 году смог выделить из полосы света много отдельных звезд.
4. В Китае Млечный Путь известен как «Серебряная река»
Фото: en.wikipedia.org
В китайской мифологии говорится, что река была помещена на небо богами, чтобы отгородить их ткачиху от влюбленного в нее пастуха. Это романтическая трагедия, разыгрываемая на макроуровне.
3. «Путь, по которому убежала собака»
Фото: ist25.com
Однако, согласно легенде Чероки, Млечный Путь образовался, когда собака украла мешок кукурузной крупы. Когда за ней гнались, она рассыпала немного крупы. Так, в преданиях племени Чероки наша галактика упоминается как «путь, по которому убежала собака».
2. Посмотреть на него сверху невозможно
Фото: scienceabc.com
1. Млечный Путь не будет жить вечно
Фото: astronomy.com
Примерно через четыре миллиарда лет Млечный Путь столкнется со своим ближайшим соседом, галактикой Андромеда. Две спиральные галактики в настоящее время несутся навстречу друг другу со скоростью 402 336 км в час.
Когда они столкнутся друг с другом, это будет не так катастрофично, как вы можете себе представить. Земля, скорее всего, выживет, и, скорее всего, погибнут не многие звезды. Вместо этого образуется новая мегагалактика, которая будет рисовать в ночном небе пейзаж, совершенно отличный от того, который мы видим сегодня.
Какая самая большая звезда во Вселенной её название
Знаете ли вы, какая самая большая звезда во Вселенной? Солнце, являющееся главным светилом и основой нашей планетарной системы, не входит даже в десятку крупнейших и ярчайших объектов космического пространства. При этом этот рейтинг постоянно претерпевает изменения за счет развития технологий астрономический исследований.
Вы узнаете о самых крупных и ярких звездах, обнаруженных на данный момент. Мы расскажем про их основные особенности и расположение, а также сравним эти светила с Солнцем.
Крупнейшая звезда из известных
Название самой большой звезды во Вселенной — UY Щита (по-латыни — UY Scuti). Она находится в одноименном созвездии в 9,5 тысячах световых лет от Солнечной системы. Гигантский объект был открыт еще в 1860 году астрономами из немецкого города Бонн.
UY Щита
Физические параметры
Самая огромная звезда во Вселенной имеет радиус, превышающий солнечный в 1708 раз. А на пике пульсации она расширяется до 1900 Солнц. Но, несмотря на свои гигантские размеры, UY Щита достаточно легковесна. Она постоянно теряет большое количество вещества и на данный момент ее масса равняется массе десяти Солнц.
По яркости UY Щита вторая во всем космическом пространстве. По этому показателю она превышает наше светило в 340 тысяч раз. Но вокруг нее скопилось столько газа и пыли, что ее невозможно разглядеть на небе невооруженным глазом (11 уровень видимой звёздной величины). При этом ее блеск непостоянен, что делает UY Щита переменным светилом.
Самая тяжелая звезда
Первое место на пьедестале самых массивных звезд Вселенной занимает R136a1, расположенная в туманности Тарантул. Эта область плазмы находится в галактике Большое Магелланово Облако, удаленной от Млечного пути на 163 тысячи световых лет.
R136a1
R136a1 была открыта британский астрономом Полом Кроутером и его исследовательской группой в 2010 году. При изучении скопления RMC 136a они обнаружили объект невероятно больших размеров. Светило оказалось наиболее крупным в данном формировании, да и во всей наблюдаемой Вселенной.
Характеристики звездного исполина
R136a1 является голубым гипергигантом. Это редкий разряд звезд, обладающих самыми большими размерами, массой и яркостью, но имеющих короткий срок жизни.
Масса звездного великана превышает солнечную в 315 раз. Это одна из загадок для ученых, т.к. ранее считалось, что ни одно светило не может иметь массу больше 150 масс Солнца. Но это правило действует для первичных небесных светил, образованных из гелиево-водородных облаков. R136a1, скорее всего, сформировалась путем слияния нескольких больших объектов.
Радиус этой звезды равен 36 солнечным, а по яркости она превосходит Солнце почти в 9 млн. раз. Из-за своих размеров гипергигант выбрасывает очень мощные потоки ионов, схожих с солнечным ветром. Это делает невозможным существование жизни на телах вблизи нее.
Самая большая звезда в нашей галактике
С самой большой известной звездой во Вселенной мы разобрались. Но она находится далеко от Земли и без помощи хорошей оптики ее невозможно обнаружить на ночном небе. В нашей галактике тоже есть великаны. Возглавляет их список Эта Киля. Этот необычный объект является системой двух объектов, вращающихся вокруг общего центра тяжести.
Крупнейшая звезда Млечного пути расположена в созвездии Киля, которое можно наблюдать в южном полушарии звездного неба. Свет от нее до Земли доходит за 7500 лет.
Система Эта Киля состоит из двух объектов – голубого гипергиганта Эта Киля А и голубой звезды η Car B.
Основной компонент системы относится к переменным светилам, имеет массу 150 Солнц и радиус около 800 солнечных. При этом светило быстро теряет звездное вещество и вскоре станет сверхновой. η Car B в 30 раз тяжелее и в 20 раз больше Солнца. Температура ее поверхности превышает 37*103 К. В отличие от основного компонента, эта составляющая системы Эта Киля изучена мало.
Компоненты системы Эта Киля значительно различаются по массе и размерам. Основной является гипергигант Эта Киля А – огромная переменная звезда. Оно тяжелей Солнца в 150 раз и больше почти в 800 раз. Это одно из самых неустойчивых тел космического пространства. Она быстро теряет свое вещество, что скоро приведет к взрыву сверхновой.
Компонент В, или η Car B, относится к спектральному классу О. Ее масса равняется 30 массам Солнц, а радиус превышает солнечный в 20 раз. η Car B, словно спутник, вращается вокруг основного компонента системы.
Взрыв Эта Киля А не принесет вреда всем живым существам на поверхности Земли. Однако, это событие может вывести из строя спутники на околоземной орбите, а также повлиять на толщину озонового слоя атмосферы.
Топ-10 гигантов
Объектов, крупнее Солнца в Метагалактике много. Мы перечислим лишь 10 самых больших звезд во Вселенной:
Тройка самых больших из открытых звезд во Вселенной.
На самом деле этот вопрос не так прост, как кажется. Определять точные размеры звёзд очень сложно, это вычисляется на основе множества косвенных данных, ведь напрямую их диски мы видеть не можем. Непосредственное наблюдение звёздного диска пока что было проведено лишь для некоторых крупных и близких сверхгигантов, а звезд на небе миллионы. Поэтому определить, какая самая большая звезда во Вселенной, не так просто — приходится опираться в основном на вычисленные данные.
Кроме того, у некоторых звезд граница между поверхностью и огромной атмосферой очень размыта, и где кончается одно, и начинается другое, понять сложно. А ведь это погрешность не на какие-то сотни, а на миллионы километров.
Многие звезды не имеют строго определенного диаметра, они пульсируют, и становятся то больше, то меньше. И менять свой диаметр они могут очень значительно.
Кроме того, наука не стоит на месте. Проводятся все более точные измерения, уточняются расстояния и прочие параметры, и некоторые звёзды неожиданно оказываются гораздо интереснее, чем казались. Это касается и размеров. Поэтому рассмотрим несколько кандидатов, которые относятся к самым большим звёздам во Вселенной. Заметьте, что все они расположены не так уж и далеко по космическим меркам, и они же являются самыми большими звездами.
Красный гипергигант, претендующий на звание самой большой звезды во Вселенной. Увы, это не так, но очень близко. По размеру она на третьем месте.
VV Цефея – затменно-переменная звезда, то есть двойная, и гигант в этой системе – компонент А, о нём и пойдет речь. Второй компонент – ничем особым не примечательная голубая звезда, в 8 раз больше Солнца. А вот красный гипергигант – еще и пульсирующая звезда, с периодом 150 суток. Её размеры могут меняться от 1050 до 1900 диаметров Солнца, и на максимуме она светит в 575 000 раз ярче нашего светила!
Эта звезда находится от нас в 5000 световых лет, и при этом на небе имеет яркость в 5.18 m, то есть при чистом небе и хорошем зрении её можно найти, а уж в бинокль вообще запросто.
Этот красный гипергигант тоже поражает своими размерами. На некоторых сайтах упоминается, как самая большая звезда во Вселенной. Относится к полуправильным переменным и пульсирует, поэтому диаметр может меняться – от 1708 до 1900 солнечных диаметров. Только представьте себе звезду, больше нашего Солнца в 1900 раз! Если поместить её в центр Солнечной системы, то все планеты, вплоть до Юпитера, окажутся внутри неё.
В цифрах диаметр этой одной из самых больших звёзд в космосе – 2.4 миллиарда километров, или 15.9 астрономических единиц. Внутри неё могло бы поместиться 5 миллиардов Солнц. Светит в 340 000 раз сильнее Солнца, хотя температура поверхности намного меньше – за счёт большей её площади.
На пике яркости UY Щита видна как слабая красноватая звездочка с яркостью 11.2 m, увидеть её можно в небольшой телескоп, а невооруженным глазом она не видна. Расстояние до нее 9500 световых лет. Кроме того, между нами находятся облака пыли – если бы их не было, UY Щита была бы на нашем небе одной из самых ярких звезд, несмотря на огромное расстояние до неё.
UY Щита – огромная звезда. Её можно сравнить с предыдущим кандидатом – VV Цефея. Они на максимуме примерно одинаковы, и даже непонятно, какая из них больше. Однако точно есть звезда еще больше!
Диаметр VY Большого Пса, тем не менее, по некоторым данным, оценивается в 1800-2100 солнечных, то есть это явный рекордсмен среди всех прочих красных гипергигантов. Окажись она в центре Солнечной системы, она поглотила бы все планеты, вместе с Сатурном. Предыдущие кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной тоже вместились бы в неё полностью.
Свету достаточно всего 14.5 секунд, чтобы обогнуть наше Солнце полностью. Чтобы обогнуть VY Большого Пса, свету пришлось бы лететь 8.5 часов! Если бы вы решились на такой облет вдоль поверхности на истребителе, со скоростью 4500 км/ч, то такое безостановочное путешествие заняло бы 220 лет.
Эта звезда еще вызывает массу вопросов, так как точный её размер установить сложно из-за размытой короны, которая имеет гораздо меньшую плотность, чем солнечная. Да и сама звезда имеет плотность в тысячи раз меньше, чем плотность воздуха, которым мы дышим.
Эту звезду можно найти на небе в бинокль или в небольшой телескоп – её яркость меняется от 6.5 до 9.6 m.
Какая звезда самая большая во Вселенной?
Мы рассмотрели несколько самых больших звёзд звёзд во Вселенной, известных учёным на сегодняшний день. Размеры их поражают. Все они кандидаты на это звание, но данные постоянно меняются — наука не стоит на месте. По некоторым данным, UY Щита тоже может «раздуваться» до 2200 солнечных диаметров, то есть становиться даже больше VY Большого Пса. С другой стороны, по поводу размеров VY Большого Пса слишком много разногласий. Так что эти две звезды – практически равноценные кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной.
Какая из них окажется больше на самом деле, покажут дальнейшие исследования и уточнения. Пока большинство склоняется в пользу UY Щита, и можете смело называть эту звезду самой большой во Вселенной, опровергнуть это утверждение будет сложно.
Конечно, про всю Вселенную говорить не слишком корректно. Пожалуй, это самая большая звезда в нашей галактике Млечный Путь, известная ученым на сегодня. Но раз еще больших пока не открыто, она пока самая большая и во Вселенной.
Исследователи космоса
10.1K поста 39K подписчиков
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂
Почему звезда “Пистолет” синяя? У нее что, такой сверхнеобычный состав, или температура в миллионы градусов не только в короне, но и на поверхности?
Только представьте себе звезду, больше нашего Солнца в 1900 раз!
Внутри неё могло бы поместиться 5 миллиардов Солнц.
Я чего то не пойму. Дык насколько больше звезда то?
Вроде бы самые большие звезды не самые массивные, и вообще у них средняя плотность крайне низкая. Хотелось бы про самые массивные почитать.
Поправьте, пожалуйста, если я не прав, в начале поста фото созвездия ориона с красным сверхгигантом Бетельгейзе, оно (фото) к чему тут? Если в посте о нем ни слова.
таки вроде квазары самые здоровые, нет?
Мультивселенная. Главные научные гипотезы
В древнеегипетском пантеоне богов присутствовала богиня Нут. У древних египтян она символизировала небо. Согласно мифологии, она каждый день проглатывала звезды и рождала их снова, то есть этим объяснялась смена дня и ночи. По ее телу, то есть по небу, плыл на лодке бог солнца Ра – вот так объяснялось перемещение Солнца.
Шли времена, наука развивалась, все описывалось более точно, наблюдения позволяли проверить правильность наших представлений о мире и вот Вселенная какой мы ее знаем:
Сфера, радиусом 46 миллиардов световых лет, заполнена триллионами галактик и еще большим количеством звезд и планет. Она называется «Видимой Вселенной». Почему “Видимой”? Потому, что из-за того, что скорость света конечна, мы не можем увидеть то, что находится за границами (или же за горизонтом событий Видимой Вселенной).
Что находится за горизонтом событий? Ученые не сомневаются, что такие же галактики и звезды, что Видимая Вселенная — это лишь маленькая часть всей Вселенной, которая, возможно, бесконечна или же безгранична, мы этого не знаем, известно только, что вся Вселенная как минимум в 250 раз больше, чем Видимая Вселенная.
А возможно ли, что существуют другие Вселенные? Мы этого тоже не знаем, но некоторые ученые предполагают, что да. Люди догадались, что Солнечная Система — это не весь мир, что другие звезды – это такие же Солнца как наше, что наша Солнечная Система не уникальна, похожих систем миллиарды в нашей галактике. Потом люди догадались и подтвердили, что и галактика наша не уникальна, их триллионы во Вселенной.
Можем ли пойти еще дальше и предположить, что и Вселенная наша не уникальна, что существуют триллионы или даже бесконечность таких Вселенных? Посмотрите на эту гравюру неизвестного автора:
На ней изображен человек, одетый в средневековую одежду пилигрима с посохом в руке. Он добрался до края Земли и сквозь занавес небесного свода рассматривает устройство Вселенной. Можно сделать некоторые выводы о научной парадигме, которая существовала в те времена. У нас ситуация несколько посложнее, мы не можем добраться до края Вселенной и посмотреть, что же за ним находится. Мы даже не знаем, существует ли вообще этот край Вселенной. Но у нас есть развитая физика, математика, космология, наука в целом и вообще, мы вроде как умнее того, кто сделал эту гравюру, правда? В этом фильме я расскажу о научных гипотезах, которые касаются темы Мультивселенной. Сразу стоит подчеркнуть, что это гипотезы и предположения, мы не знаем наверняка существуют ли другие Вселенные, поэтому стоит относится к этому соответственно – как к предположениям и гипотезам и даже если они обоснованы наукой, это не значит, что они верны.
А начнем мы от «Инфляционной модели Вселенной». Эта модель была разработана, чтобы попытаться объяснить некоторые космологические вопросы: однородность и изотропность Вселенной, то есть почему она настолько одинакова, почему пространство плоское, почему она настолько огромная и почему мы не наблюдаем магнитные монополи, то есть частицы с одним магнитным полюсом.
Все известные частицы, имеющие магнитный момент – это магнитные диполи, то есть имеют два магнитных полюса. Согласно инфляционной модели, до Большого взрыва существовало инфлятонное поле с определенным значением потенциальной энергии. Как и все поля, это поле флуктуировало случайным образом и энергии случайной флуктуации хватило, чтобы преодолеть барьер с более высокой потенциальной энергией, после чего оно опустилось на еще более низкий уровень потенциальной энергии и в процессе этого «опускания» произошло экспоненциальное расширение пространства, а лишняя энергия сконденсировалась в виде частиц, которые мы сейчас наблюдаем. Конечно, за этим всем стоит математический формализм и все намного сложнее, чем вышеупомянутое описание.
Хоть и эта гипотеза очень популярна среди космологов, самая популярная на данный момент, но не является до конца подтвержденной, не переведена в статус теории. Проблема в том, что значения потенциальной энергии и других переменных должны быть очень точно подобраны, чтобы получилась именно такая Вселенная, которую мы наблюдаем, если говорить просто, то шанс на это менее чем один из триллионов, триллионов, триллионов… короче чуть ли не один из бесконечности. Как же так получилось, почему тогда Вселенная именно такая? Впервые ответ появился 1983 году в этой статье.
– Где находятся эти гипотетические Вселенные с различными физическими законами?
В разных частях пространства которое недоступно для наблюдения, находится за горизонтом событий нашей Видимой Вселенной, в статье автора гипотезы есть такое изображение:
– Может ли подобное произойти в видимой части Вселенной?
Да, но, судя по всему, расстояния между такими областями намного, на очень много больше, чем размер Видимой Вселенной, так что шанс на это небольшой.
– Можно ли попасть в другие Вселенные?
На этот вопрос ответа я не удалось найти, но даже если и да, то попасть в другую Вселенную с другими законами физики, где, например электрон не имеет массы – это “смертельно” не только для биологических форм жизни, а и для всяких роботов, космических аппаратов и т. д.
– Существуют ли подобные Вселенные вечно?
Зависит от начальных условий, некоторые моментально прекращают свое существование, некоторые – продолжают существовать практически вечно.
– А как все началось? Как запустился подобный процесс, что было до?
Боюсь неправильно интерпретировать ответ автора, поэтому вот скрин статьи с переводом:
Идем дальше. Практически все попытки создать квантовую теорию гравитации оперируют с дополнительными пространствами, большими чем наше трехмерное пространство. Нас интересует теория струн. Из нее следует существование 10^500 вариантов компактификации дополнительных измерений, ну и такое же количество возможных Вселенных, каждая из своими законами физики.
Это называется «ландшафтом теории струн», предложенным Леонардом Сасскиндом. Поэтому я буду ссылаться на его книгу, в которой идет речь об этом. В ней он приводит хорошие примеры того, что вообще значит Вселенная с другими законами физики, с другими константами. Оказывается, не надо представлять себе что-то абстрактное, достаточно заглянуть в рабочий аппарат МРТ. В нем сильные магнитные поля и это создает внутри “минивселенную” с немного другой физикой внутри.
Там можно заметить, что свободные электроны и другие заряженные частицы летают не по прямой, а по спирали, более того, электрон немного тяжелее чем в обычных условиях, так как сильное магнитное поле влияет на спины этих частиц.
Электронные оболочки атомов вытягиваются по силовым линиям поля, изменяются энергетические уровни атомов, что приводит к изменению спектров излучения. Конечно, это не большие изменения, но теоретически все может проявляться намного сильнее, настолько, что никакая биологическая жизнь или существование атомов не будет возможным. Другой пример – поле Хиггса, которое придает массу различным частицам. Если его изменять, так же, как и магнитное поле, то можно изменять массу частиц. Ну или вообще убрать это поле с некоторой области пространства, тогда все частицы будут двигаться в ней со скоростью света.
А теперь о Мультивселенных. Сасскинд сравнивает их с погодой в различных точках мира. Вот в одной стране такая-то температура, такое-то атмосферное давление, скорость и направление ветра и так далее. Похоже и с Вселенными, только вместо погоды – различные состояния вакуума(значения и свойства различных полей). В одной области физические константы одни, где-то – другие, что приводит к различным физическим законам, некоторые Вселенные и законы физики в ней не позволяют ей существовать, поэтому она практически сразу же коллапсирует, другие Вселенные расширяются слишком быстро и в них не могут появиться атомы, в некоторых частицы не имеют массы, а некоторые Вселенные похожи к нашей.
Как можно заметить, эта гипотеза похожа на предыдущую. Многие ученые считают, что такое(10^500) количество возможных Вселенных – это проблема теории струн, называемая «проблемой ландшафта теории струн». Дело обстоит примерно так:
Это по-другому еще называется «антропный принцип». Кто прав и верна ли теория струн сейчас неизвестно и возможно не будет известно еще долгое время.
Подход Сасскинда критикует Ли Смолин. У него свой подход к проблеме, почему у нашей Вселенной именно такие физические константы и законы физики. Он автор так называемой «гипотезы космологического естественного отбора». Согласно этой гипотезе, «по ту сторону» любой чёрной дыры возникает новая Вселенная, в которой фундаментальные физические постоянные могут отличаться от значений для Вселенной, содержащей эту чёрную дыру.
Разумные наблюдатели могут появиться в тех Вселенных, где значения фундаментальных постоянных благоприятствуют появлению жизни. Процесс напоминает мутации в ходе биологического естественного отбора. По мнению Смолина, его модель лучше за антропный принцип объясняет «тонкую настройку Вселенной», необходимую для появления жизни, так как имеет два важных преимущества, цитирую:
1. В отличие от антропного принципа, модель Смолина имеет физические следствия, которые поддаются опытной проверке
2. Жизнь во множественных вселенных возникает не случайным образом, а закономерно: больше «потомков» в ходе отбора имеют те Вселенные, параметры которых приводят к возникновению большего числа чёрных дыр, и эти же параметры, по предположению Смолина, благоприятствуют возможности зарождения жизни.
Спор Смолина и Сасскинда по поводу ландшафта теории струн и Космологического естественного отбора вы можете прочитать по ссылке. Чтения примерно на минут 40-час.
Продолжим. Многомировая интерпретация Хью Эверетта. Это одна из популярных интерпретаций квантовой механики, но я не считаю, что стоит ее включать в список гипотез о Мультивселенной, потому что она не предполагает реального наличия именно других миров, она предлагает лишь один реально существующий мир. Все остальные альтернативные реальности просто бессмысленные для нас.
Космолог Макс Тегмарк высказал предположение, названное «гипотезой математической Вселенной», гласящей, что любому математически непротиворечивому набору физических законов соответствует независимая, но реально существующая Вселенная.
Тегмарк предложил следующую классификацию миров:
Уровень 1: Миры за пределами нашего космологического горизонта (то есть все что находится за Видимой Вселенной).
Уровень 2: Миры с другими физическими константами (это то, что было описано в трех первых гипотезах).
Уровень 3: Миры, возникающие в рамках многомировой интерпретации квантовой механики.
Уровень 4: Конечный ансамбль (включает все Вселенные, реализующие все возможные математические структуры, то есть абсолютно все возможные Вселенные и альтернативные реальности, как в многомировой интерпретации).
Хоть подобная гипотеза описывается и в теории струн в том числе, но гипотезы циклической Вселенной довольно маргинальны в научных кругах. Одну разновидность этой гипотезы активно продвигается нобелевским лауреатом Роджером Пенроузом, называется «конформная циклическая космология», не буду рассказывать детали, суть циклических гипотез кратко описана выше.
Это был краткий обзор научных и не совсем гипотез о Мультивселенной. Считаю ли я, что существует Мультивселенная? Я думаю так. Безусловно, антропный принцип, который был описан в двух первых гипотезах, очень элегантный, простой и логичный. Но все же я отношусь к нему скептически, и вот почему я так думаю. Давайте вспомним историю. Кеплер, который придумал три закона движения планет, который заменил модель эпициклов эллиптической орбитой, задумывался: «Почему планета Земля находится именно на таком расстоянии от Солнца, как так получилось?». Оказалось, ответ очень прост – существуют миллиарды звездных систем подобных до Солнечной, мы просто появились в одной из таких, она не была создана специально для нас, мы просто появились в таких условиях. Вот ответ на вопрос Кеплера. Мы можем продолжить этот ход мышления и ответить на вопрос, почему в нашей Вселенной законы физики именно такие: «Да потому, что наша Вселенная одна из множества Вселенных и законы физики в нашей Вселенной позволяют существовать формы жизни, которая может задавать такие вопросы». Это выглядит логично и просто, но! Но давайте вспомним Коперника. В его время уже полторы тысячи лет существовала парадигма Птоломея – Земля в Центре мира, вокруг которой вращаются Луна, Солнце и другие планеты, а звезды как бы нарисованы на куполе окружавшим этот мир. Коперник заменил Землю в центре Солнцем, что было очень смелым допущением в те времена, все остальное он оставил таким же.
Но был еще такой астроном, Томас Диггес. Диггес убрал из схемы Коперника край Вселенной, заполнив ее звездами вдаль и до бесконечности.
Понимаете, это простейшая идея, объяснить звезды на небе как множество, простирающееся в бесконечность. Он даже не мог предположить, что существуют более сложные структуры – галактики, сверхскопления галактик, черные дыры. В каком-то смысле ученые поступают как Томас Диггес. Он просто заполнил все пространство звездами до бесконечности, современные ученые заполняют все пространство другими Вселенными до бесконечности. Именно поэтому я отношусь скептически. Да, у нас более развита наука чем во времена Диггеса, но возможно структура Вселенной намного более сложная, чем бесконечное число Вселенных с разными физическими законами, настолько сложная, что современная наука и величайшие умы человечества не в состоянии даже приблизится к ее пониманию, возможно это не просто другие Вселенные, а нечто более сложное, неописуемое современным уровнем физики, математики, нашей логикой и даже больной фантазией.
Египтяне (вспоминайте начало статьи), да и другие народы и отдельные личности, описывали наблюдаемое и ненаблюдаемое так, как позволяла их фантазия и уровень науки, если можно это назвать наукой. Можем ли мы быть уверенны, что современная наука, описывая ненаблюдаемое как множество Вселенных не допускает ту же ошибку, что и египтяне и все остальные? Нет. История показывает, что до реальных наблюдений, предположения и гипотезы в той или иной мере почти всегда оказывались ошибочны. Это не значит, что Мультивселенная наверняка не существует. Это значит, что все может быть устроено покруче даже мозговыносящей Мультивселенной…