Наука уже не раз показывала, насколько мы жалки и ничтожны. Но благодаря этому мы смогли многое узнать о Вселенной и ее секретах, связанных с формированием разных типов звезд, галактик и множества удивительных явлений.
Все это, как и как массивные галактики, уничтожающие сами себя, чтобы потом вновь возродиться; черные дыры, которые неожиданно не поглощают, а помогают формироваться находящимся рядом с ними звездам и электромагнитные процессы, благодаря которым создается потенциальная пища для внеземных микробов – все эти удивительные события, явления и силы, которые делают Вселенную такой, какая она есть.
Испаряющиеся галактики
Некоторые из самых первых галактик были настоящими монстрами – производили новые звезды с невероятной скоростью. Постоянно такой темп поддерживать невозможно, поэтому ученых всегда интересовал вопрос, откуда берется новый запас матери, из которых получаются новые звезды.
Астрономы провели анализ галактики SPT2319-55 возрастом 12 миллиарда лет и выяснили, как самостоятельное регулирование роста определенными галактиками позволяет им растянуть период звездообразования на миллиарды лет. Оказывается, что отвечает за это молекулярный «ветер» звездообразующего газа, дующего за пределы галактики со скоростью почти 800 километров в секунду. Периодически он выталкивает огромные запасы газа в обширные ореолы, откуда газ постепенно возвращается в галактику, вызывая очередные всплески звездообразования. По мнению исследователей, эти оттоки вызваны либо совокупным эффектом взрывов сверхновых, либо мощным высвобождением энергии, когда часть газа в галактике падает на сверхмассивную черную дыру в ее центре.
Ученые говорят, что примерно 10 процентов газа, переносящегося этим ветром будут выброшены за внешние галактические границы навсегда.
Темная материя может охлаждать Вселенную
Ученые выяснили, что до появления первых звезд молодая Вселенная была еще холоднее, чем считалось ранее. И это дополнительное охлаждение космоса, вероятнее всего, происходило вследствие ранее неизвестного взаимодействия обычной материи и так называемой темной материи. Если это на самом деле так, то ученые впервые стали свидетелями иного эффекта взаимодействия темной материи на обычную помимо прямого гравитационного воздействия.
Выяснить это удалось в ходе исследования, в рамках которого астрономы обнаружили слабый радиосигнал от первичного водородного газа, появившегося в молодой Вселенной всего спустя 180 миллионов лет после Большого взрыва. Это открытие может говорить о том, что темная материя куда более интерактивна и, вероятно, состоит все-таки из неких частиц малой массы.
Голодный Млечный Путь
Астрономы, изучавшие прошлое нашей галактики и ее окружения, выяснили, что рядом с Млечным Путем около 10 миллиардов лет назад находилась еще одна галактика, которую прозвали Гайя-Энцелад.
Размер галактики Гайя-Энцелад составлял примерно 1/3 размера Млечного Пути. Но теперь единственное, что осталось от объекта массой 600 миллионов солнечных масс — это примерно 30 000 аномальных звезд, располагающихся в гало Млечного Пути. Наша галактика целиком проглотила галактику Гайя-Энцелад. Оставшиеся после нее в гало Млечного Пути звезды находятся примерно в 33 000 световых годах от Солнца и вращаются в противоположное направление по сравнению с галактическим центром.
Некоторые черные дыры помогают рождаться звездам
Как правило черные дыры безжалостны ко всему. Они разогревают, а затем полностью высасывают жизнь, а затем и поглощают звезды целиком. Однако в галактическом скоплении Феникса, расположенном примерно в 5,7 миллиарда световых лет от нас, рядом с центральной черной дырой ежегодно рождаются около 1000 молодых звезд. Как так?
Оказывается, активная центральная черная дыра выбрасывает два очень мощных и сильно разогретых джета (релятивистских струй), каждый из которых растягивается на 82 000 световых лет. Однако имеющиеся в этих джетах раскаленной плазмы пустоты позволяют содержащемуся в них молекулярному газу слипаться и формировать новые звезды.
Ученые выяснили, что черная дыра выбрасывает колоссальные объемы газа. Этого материала хватит для формирования около 10 миллиардов солнц.
Темная материя в космических потоках
Темная материя может течь через Вселенную благодаря космическим потокам. Тридцать таких потоков были обнаружены в нашем Млечном Пути, а один из них даже захватывает нашу Солнечную систему.
Исследование потока, получившего название S1, говорит о том, что представляет он собой остатки карликовой галактики, обладает массой темной материи эквивалентной массе 10 миллиардов солнц и движется со скоростью около 500 километров в секунду.
Для Земли он не представляет никакой опасности, но в то же время будет представлять большой интерес для исследователей темной материи в течение нескольких миллионов ближайших лет.
Космический «туман», содержащий прошлое Вселенной
Благодаря анализу излучения более 700 блазаров ученые выяснили, когда наступил пик звездообразования во Вселенной.
Блазары – это галактики, чья интенсивная яркость объяснятся разогревающимся газом, пылью и звездами, засасываемыми в находящиеся в их центрах сверхмассивные черные дыры. В отличии от других видов галактик блазары излучают гамма-лучи, сигналы которых могут быть пойманы орбитальным или наземным научным оборудованием.
Когда частицы гамма-лучей движутся сквозь космос, они могут сталкиваться с фотонами малой энергии, что приводит к разрушению обоих и появлению осколков или «тумана» в виде субатомных частиц. Ученые выяснили, что чем больше блокируется гамма-лучей, тем толще становится этот туман из фотонов той или иной области межгалактической среды и тем больше требуется звезд для его появления.
Через анализ этого «фотонного тумана», объема заблокированного гамма-излучения и сопоставления расстояний до тех или иных блазаров (они расположены на расстоянии от 200 миллионов до 11,6 миллиарда световых лет от нас) ученые смогли определить скорость звездообразования для этих регионов. Как оказалось, они охватывают 90 процентов истории всей Вселенной. Исследователи выяснили, что пик звездообразования, скорость которой была в 10 раз выше, чем сейчас, имел место 9,7-10,7 миллиарда лет назад.
Бури Марса способствуют микробной жизни
На Марсе присутствуют перхлораты, которые можно будет использовать для производства ракетного топлива и удобрений. Но интереснее то, что перхлораты представляют собой потенциальный источник пищи для марсианских микробов.
Согласно данным исследований, производству перхлоратов в марсианской почве способствует уникальная электрическая среда марсианских бурь. Однако речь не идет об обычных молниях. На Марсе их нет. Вместо этого источником энергии являются электрические поля, создающиеся на планете под воздействием трущейся о ее поверхность пыли, поднимающейся и окутывающей весь Марс в особо сильные бури. Разряжаясь эти поля создают свечения, которые могут наблюдаться учеными. Производимая энергия способствует образованию перхлоратов, которыми могли бы питаться микробы.
Столкновение галактик приводит к гибели звезд
Черная дыра способна легко разорвать на части очень большие звезды. Этот процесс обычно называют разрушением небесного тела под действием приливообразующих сил (TDE). Согласно подсчетам астрономов, такие явления в каждой из известных нам галактик происходят раз 10-100 тысяч лет. Однако результаты последнего исследования, направленного на изучение процесса галактических столкновений и слияний говорят о том, что гибель звезд в таких случаях происходит гораздо чаще.
Изучив всего лишь 15 столкновений галактик, ученые обнаружили событие TDE у объекта F01004-2237, расположенного в 1,7 миллиарда световых лет от нас. Как правило в ходе таких таких межгалактических апокалипсисов ядро галактик может сиять как миллиарды звезд, свидетельствуя о поглощении центральной сверхмассивной черной дырой одной из звезд, оказавшихся поблизости.
То же самое световое шоу ждет и наш Млечный Путь, когда наша галактика столкнется с галактикой Андромеды. По мнению ученых, вспышки, указывающие на уничтожение звезд центральной черной дырой, будут наблюдаться каждые 10-100 лет.
Высокое давление создает галактики-медузы
На удивление лишь небольшой процент черных дыр являются активными. Для того чтобы найти этому объяснение астрономы стали искать весьма редкий вид так называемых галактик-медуз, за которыми на многие десятки тысяч световых лет тянутся хвосты из ярких голубых звезд и газа. К настоящему моменту ученые обнаружили лишь 400 ванадатов в такой класс галактик и лишь в шести из семи недавно обнаруженных содержаться активные черные дыры.
Астрономы объясняют необычную форму галактик-медуз выбросами огромных струй, образованных давлением разогретого газа. И форма этих галактик частично объясняет вопрос с черными дырами. Столь высокое давление, заставляющее такие галактики терять даже звезды, обусловлено большой скоростью их движения относительно галактического скопления, в котором они находятся. Часть теряющейся материи попадает в цент галактик и пожирается находящимися в них сверхмассивными черными дырами.
Но даже чудовищное давление не разрушает эти галактики целиком, так как гравитационные силы, связывающие их, достаточно велики. Однако в скором будущем весь межзвездный газ в них будет изгнан, что должно привести к угасанию процессов звездообразования.
Уникальные «убегающие» желтые сверхгиганты
Астрономы обнаружили редкую убегающую звезду, которая движется со скоростью 500 000 километров в час (с такой скоростью от Земли до Луны можно долететь всего за 48 минут). Бегущая звезда – это желтый сверхгигант J01020100-7122208, находящийся в Малом Магеллановом облаке, близком соседе Млечного Пути.
По мнению ученых, звезда раньше была частью двойной системы, однако была выброшена из нее взрывом ее звезды-спутника, превратившейся в сверхновую. В результате образования колоссального объема энергии сосед «отправился в путешествие» совсем не по своей воле.
После десяти миллионов лет скитаний по космосу звезда превратилась в желтого сверхгиганта, который мы наблюдаем сегодня. Однако жить ей осталось не так уж и много по астрономическим меркам – фаза желтого сверхгиганта длится от 10 000 до 100 000 лет. После этого объект превратится в красного сверхгиганта, став в один ряд с такими звездами, как Бетельгейзе, с размером, превышающим орбиту Марса или Юпитера. Эти звезды в конечном итоге погибают, превращаясь в сверхновые.
