меню содержание news222 news223 news224
Обнаружена звукозапись рождения Вселенной
|
Астрофизики создали трехмерную карту Вселенной, содержащую галактические структуры, имеющие
размеры более миллиарда световых лет и образованные космическими звуковыми волнами ранней
Вселенной. Объемная модель была построена на основе данных по 600 тыс. галактик, содержащихся
в каталоге Sloan Digital Sky Survey (SDSS), который охватывает более 10% космического пространства.
"Мы исследовали объем, представляющий куб со стороной 5,3 млрд. св. лет, - комментирует руково-
дитель проекта Никхил Падманабхан (Nikhil Padmanabhan) из Принстонского университета.
- Это примерно треть расстояния до края обозримой Вселенной. В этом объеме нам удалось измерить
достаточно крупные объекты".
Анализируя данные SDSS-II, астрономы обнаружили структуры в распределении галактик, сформиро-
ванные космическими звуковыми волнами на ранних стадиях развития Вселенной. Эти волны длиной
порядка 450 млн. св. лет были впервые обнаружены в начале 2005 года независимыми группами уче-
ных, использовавших данные SDSS-II и 2dFGRS (Two Degree Field Galaxy Redshift Survey). Длина этих
звуковых волн является стандартной "измерительной линейкой" в астрофизике и лучшим инструмен-
том при исследовании феномена "темной энергии". Измерение их точной длины представляет собой
важную и нетривиальную задачу.
До сих пор детальные карты Вселенной составлялись только на основе данных низкотемпературного
(2,7К) реликтового излучения. Ученые использовали новую эффективную технику для создания круп-
номасштабной карты. Обычно астрономы определяют расстояние до удаленных галактик по измене-
нию спектра, которое вызвано расширением Вселенной, - это явление называется красным смещени-
ем. Однако этот метод требует отдельного исследования каждой галактики, что занимает много време-
ни - изменения спектра незначительны и для их измерения необходим тщательный анализ.
Вместо этого астрономы исследовали специальный класс космических объектов, назваемых яркими
красными галактиками. Эти галактики имеют регулярные, хорошо изученные спектры. Измерения
спектра в данных SDSS-II позволяют определить приблизительные расстояния до этих галактик и мо-
гут применяться для изучения крупномасштабных кластеров.
Новые измерения впервые показали, что данная техника позволяет изучать крупнейшие структуры
Вселенной с точностью, достаточной для обнаружения звуковых волн и исследования темной энер-
гии. Для калибровки соотношения между спектром и расстоянием ученые использовали спектральные
измерения небольшого количества объектов, полученные в рамках международного сотрудничества
астрономов SDSS-II и австралийско-английской группы 2dF (Two Degree Field).
Данные измерений предоставляют ученым возможность определить массу скрытого вещества в кос-
мическом пространстве. Карта также поможет исследовать природу так называемой "темной энергии",
которая, согласно существующей теории, ускоряет расширение Вселенной.
ссылки:
rnd.cnews.ru/ natur_science? 2006/05/19/ 222301
grani.ru/Society/Science/p.105852.html
cnews.ru/news/line/index.shtml?2006/05/22/201872
science.compulenta.ru/269260/?r1=rss
inauka.ru/photos/article64344
astro.kias.re.kr/Horizon-Run/Pics
В атмосфере Венеры обнаружены гигантские волны из серной кислоты
|
На поверхности ядовитых кислотных облаков Венеры астрономы разглядели загадочную рябь гран-
диозных размеров. Расстояние между волнами достигает нескольких сотен километров.
Волны замечены японскими учеными во время наблюдения за второй планетой Солнечной системы
с помощью мощного инфракрасного телескопа Subaru, установленного на Гавайских островах. Причи-
ны гигантского шторма на облаках Венеры неизвестны, заявили эксперты.
По словам специалистов, они рассматривали атмосферу Венеры в течение трех дней и выявили на ее
поверхности сложный узор температурных пятен. Это и позволило сделать вывод о колоссальных
волнах.
На проходящей в городе Тиба конференции Японского планетарного общества они сообщили, что ве-
ли интенсивные наблюдения за атмосферой Венеры в течение трех дней, выявив на ее поверхности
сложный узор температурных пятен. По мнению специалистов, они отчетливо свидетельствуют о ко-
лоссальных волнах, непрерывно проносящихся по поверхности облаков.
"Нам неизвестно на какие явления указывают волны на поверхности облаков, - заявил журналистам
представитель аэрокосмического агентства Такэси Имамура. - Однако ясно, что имеется некая энергия,
которая вызывает такое волнение. Не исключено, что выяснение этого вопроса поможет понять при-
чины аномалии, связанной с непонятно быстрым вращением атмосферы на Венере".
Даже в самые мощные оптические телескопы эти облака выглядят как достаточно плоская белесая
масса. Об их форме и структуре практически ничего не известно. Облака состоят в основном из кон-
центрированной серной кислоты, а атмосфера Венеры вращается над ее поверхностью со скоростью,
которая примерно в 60 раз превышает скорость вращения самой планеты.
newsru.com/world/17may2006/shtorm.html
Первые галактики были самоубийцами
|
Так художник представляет себе скопление горячих голубых звезд ранней карликовой галактики,
окруженной красноватыми водородными облаками. Иллюстрация CfA.
universetoday.com/am/uploads/early_galaxies.jpg
Первые галактики, образовавшиеся на заре существования этого мира, были не очень большими - по
массе приблизительно в 10 тысяч раз уступали нынешнему Млечному пути. Миллиарды лет назад они
исправно "выпекали" очень горячие и массивные звезды, появлявшиеся в ходе фрагментации и коллап-
са первородных водородных облаков. В ходе этих процессов те древнейшие галактики ковали себе же
погибель, поскольку яркие гигантские звезды "выжигали" все окружающее их космическое пространст-
во мощной ультрафиолетовой радиацией. Согласно теории, предложенной лет десять назад, эта ради-
ация препятствовала дальнейшему формированию звезд в карликовых галактиках, поскольку способст-
вовала ионизации и нагреву окружающего водородного газа (по иронии судьбы, для образования про-
тозвезд нужен именно холодный неионизированный газ).
Теперь астрономы Стюарт Уайз (Stuart Wyithe) из австралийского Мельбурнского университета (Univer-
sity of Melbourne) и Абрахам Лёб (Abraham Loeb) из американского Гарвард-Смитсонианского астрофи-
зического центра ( Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA, Кембридж ) смогли представить
первые прямые свидетельства в поддержку этой теории. Они показали, что миллиарды лет назад во
Вселенной присутствовало считанное число относительно крупных галактик, а вовсе не большое ко-
личество совсем маленьких - карликовых. Процессы формирования подобных допотопных галактик
смогли, по существу, "самоотключиться" спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взры-
ва. Об этом исследовании сообщается в очередном выпуске журнала Nature ( от 18 мая 2006 года ).
"Первые карликовые галактики срывали свое собственное "взросление", и поэтому все они в те време-
на имели примерно одинаковые размеры, - поясняет Лёб. - Теоретически мы такое и ожидали увидеть,
но теперь наконец смогли получить первое наблюдательное свидетельство столь самоубийственного
поведения ранних галактик".
Во время этого раннего периода своей истории Вселенная была почти вся сплошь "затянута туманом"
из атомов водорода и гелия. Даже яркое ультрафиолетовое излучение самых первых звезд в новорож-
денных галактиках не могло пробиться через эту всепоглощающую завесу из газа, что дало астрономам
повод назвать эту космическую эру "темными веками" ("Dark Ages"). Только по прошествии сотен мил-
лионов лет первородные звезды смогли постепенно разогреть и ионизировать окружающий газ, пре-
образовав непроницаемый океан космоса в современное прозрачное космическое пространство. Те же
Стюарт Уайз и Абрахам Лёб в свое время показали, что космические "темные века" продолжались в
течение не менее миллиарда лет (то есть период частичной переионизации тянулся достаточно долго,
и Вселенная тогда была большей частью нейтральной). "Эпохой переионизации" ("epoch of reionization")
этот миллиард лет называется потому, что на самой заре рождения нашего мира уже было время, когда
всю Вселенную заполняла раскаленная материя, состоящая из разрозненных электронов и ионов водо-
рода и гелия, затем "слипшихся" в нейтральные атомы.
Самые первые поколения звезд нисколько не походили на наше Солнце. Они были раскаленными до-
бела, массивными (раз в 200 массивнее Солнца) и весьма недолговечными. Сгорая в течение всего
лишь нескольких миллионов лет, они под конец своей жизни взрывались сверхновыми. Однако те са-
мые первые звезды кроме всего прочего начали и важнейшие процессы по "заселению" нашей Вселен-
ной жизнью, рассеивая жизненно важные элементы, подобные углероду и кислороду, которые и по-
служили затем строительными "кирпичиками" для планет. Впрочем, низкая распространенность клю-
чевых элементов не допускала формирования планет земного типа даже у последующих звездных по-
колений, среди которых уже попадались и небольшие, похожие на Солнце звезды. Только когда эти
следующие генерации звезд развились, погибли и обогатили межзвездную среду тяжелыми элемента-
ми, сделалось возможным рождение планет и жизни на них.
В течение той первой, "ключевой" эпохи в развитии звездной вселенной газ не только ионизировался,
но и разогревался. Но тогда как холодные газовые облака без проблем испытывают коллапс (сжимают-
ся ), формируя звезды и галактики, горячий газ так запросто сжиматься отказывается. И чем горячее газ,
тем большей массой должна обладать галактика для того, чтобы сконцентрировать в себе достаточное
количество материи для производства новых звезд - тем сложнее ей расти. Перед эпохой переиониза-
ции легко могли образовываться галактики, содержащие всего лишь 100 миллионов солнечных масс,
а вот после окончания этой эпохи для подтверждения своего "галактического статуса" уже требовал-
ся "немалый капиталец" - как минимум 10 миллиардов солнечных масс.
Чтобы оценить типичные массы галактик того времени, Уайз и Лёб исследовали свет от квазаров -
мощнейших источников излучения (в том числе и оптического диапазона ), видимых на самых даль-
них дистанциях ( согласно современным теориям, в центре каждого квазара находится сверхмассив-
ная черная дыра, интенсивно поглощающая материю из окружающего пространства). Свет от самых
далеких известных нам квазаров излучен почти 13 миллиардов лет назад, тогда, когда Вселенной не
исполнилось еще и первого миллиарда лет. Этот свет частично поглощен облаками из нейтрального
водорода, связанных с ранними галактиками, и таким образом в спектре квазаров можно отыскать их
"подписи". Сравнивая спектры различных квазаров, Уайз и Лёб смогли оценить типичные размеры
галактик в юной Вселенной.
Чтобы стал понятен общий смысл их работы, Уайз предлагает следующую аналогию: "Представьте, что
вы находитесь в темной комнате, заполненной галдящими людьми. Если помещение не забито наро-
дом битком, то фоновый шум будет где-то громче, а где-то - тише. Однако если комната переполнена,
то уровень фонового шума нигде не будет снижаться. Тот факт, что мы зарегистрировали колебания в
свете от квазаров, подразумевает, что ранняя Вселенная все-таки больше походила на малонаселенную
комнату, чем на переполненную".
В дальнейшем астрономы надеются подтвердить реальность механизмов подавления формирования
карликовых галактик с помощью следующего поколения телескопов - крупнейших радиотелескопов,
которые смогут выявить присутствие далеких водородных облаков, и инфракрасных телескопов, кото-
рые смогут непосредственным образом отображать молодые галактики. В течение ближайшего деся-
тилетия исследователи, использующие эти новые приборы, раскроют многие тайны Вселенной "тем-
ных веков".
ссылки:
grani.ru/Society/Science/m.106036.html
ru.arxiv.org/abs/astro-ph/0603550
space.com/scienceastronomy/060521_dwarf_galaxy.html
newscientistspace.com/article/mg19025524.800-the-short-reign-of-dwarf-galaxies.html
cfa.harvard.edu/press/pr0615.html
