10 întrebări principale despre univers, răspunsurile la care oamenii de știință sunt în căutarea chiar acum - faktrum

Atacama Large Millimeter / Grid submillimeter (prescurtat ALMA) - este cel mai puternic complex telescop radio din lume, construit în nordul Chile. Chajnantor platou, în cazul în care complexul este situat la o altitudine de 5000 de metri - este mai presus de cele mai multe obiecte din troposferă.

ALMA, ceea ce înseamnă „suflet“ - este, de asemenea, o mașină a timpului. Se pare la trecut pentru a verifica teoriile științifice existente cu privire la modul în urmă cu 13 miliarde de ani a fost creat Universul. Ea ne împinge în viitor, pentru că suntem în căutarea de noi lumi și viața lor locuind străin.

1. Moleculele de viață

Uriasul nor de gaz Sagittarius B2 în apropierea centrului ALMA galaxiei noastre descoperit în spațiul interstelar îmbogățit cu oxigen și molecule care conțin carbon, similar cu cele de pe Pământ sunt necesare pentru viață. Descoperirea înseamnă că, în trecutul îndepărtat, aceste molecule interstelare ar putea ajunge la sol și afectează aspectul vieții. Există o altă ipoteză: o viață bazată pe carbon extraterestră poate exista în altă parte în univers.

nori moleculari, cum ar fi Sagetatorul B2 se numește „pepiniere stelare“, deoarece concentratii dense de gaz și de praf sunt foarte bune pentru formarea de stele. Pana in prezent, toate au fost găsite în spațiu moleculă organică interstelar compus dintr-un lanț liniar de atomi de carbon. Dar în Săgetător B2 ALMA am descoperit o noua molecula - cianura de izopropil cu structură ramificată carbon care este la aminoacizi. Aminoacizii - sunt cărămizile de proteine, o componentă cheie a vieții pe Pământ.

Găsirea sugerează că este necesar pentru viața așa cum o știm, moleculele sunt create în același timp, atunci când imaginea stelei - mult timp înainte de a exista o planetă ca Pământul. In Sagittarius B2 isopropil lot de cianură, astfel încât moleculele ramificate în spațiul interstelar poate fi prea mult. Astronomii speră să găsească aminoacizi și acolo.

2. Fuziunea galaxii

Cazurile de fuziuni de galaxii mai des. Dar, de fapt, stelele lor și sisteme stelare, cu nici o fata - galaxii trec prin reciproc ca fantome, pentru că stelele sunt atât de departe unul de altul încât fața nu se poate.

Îmbinare stimulează formarea rapidă a unor noi stele, împreună cu haos gravitațional. Multă vreme sa crezut că fuziunea distruge structura originală a galaxiei, înlocuindu-l cu o singură galaxie eliptică masivă. Deci, se presupune că are loc, chiar dacă cele două galaxii originale au fost pe disc (acest lucru este, de exemplu, propria noastră Calea Lactee), care sunt caracterizate prin „aplatizate“ formă și rotunjite domeniul de gaz și praf.

Afirmatie a apărut deoarece realizat în anii 1970, simularea pe calculator. Dar noi simulări contrazic aceste rezultate: este de așteptat ca, în unele cazuri, ca urmare a fuziunii dintre galaxii formate galaxii disc. Dar oamenii de stiinta nu au avut dovezi de nici una, nici alta teorie.

Acum, ALMA și alte telescoape radio au furnizat dovezi clare ale unei noi teorii: 24 galaxii observate formate după fuzionarea galaxii disc. Este - 65% din cele 37 de galaxii studiate de o echipa internationala de cercetare condusa de Junko Uedoy din Japonia Societatea pentru Promovarea Stiintei.

3. excentricul și înclinate exoplanete orbită

Exoplanete - planete din afara sistemului nostru solar. Unele exoplanete orbita în jurul unei stele sau o formă puternic alungită sau ovală (așa-numita orbită excentric), sau are un unghi de înclinare puternic de ecuator stelei sale (orbita înclinată). Acest lucru este tipic de sistemele stelare duble, în cazul în care două stele orbitează una în alta. Pentru a înțelege de ce un astfel de exoplanete orbita, oamenii de știință au trimis ALMA pe celulele NK - un sistem binar tânăr în constelația Taurus.

În cazul în care norul de gaz interstelar comprimat în sine datorită propriei lor gravitate, este rulat mai repede și mai repede, până când acesta devine un disc. In acest centru al discului este format protosteaua - ca un embrion în uter. Când protostea temperatura miezului devine suficient de mare pentru a provoca o reacție nucleară, se naște o nouă stea. În 90% din cazuri rămase de la nașterea unui praf de stele și gazul de rotație în jurul noilor stele de pe discul protoplanetare. Din materialul din disc pot forma, eventual, planete, luni și alte obiecte.

Sistemul dublu stele, în cazul în care cele două stele și discuri protoplanetare nu se rotesc în același plan (ceea ce înseamnă că acestea sunt „compensate“), noi planete pot fi formate cu o orbită excentrică sau înclinată ridicată. Teoria numit mecanism Kozai (mecanism Kozai) a spus că primele planete orbiteaza stelele apar atât de ciudat, din cauza gravității celui de al doilea stele.

ALMA confirmă această teorie la un exemplu de NC Taurus. Dim stele NK Bull B are un disc protoplanetară din care se reflectă lumina, astfel încât unitatea este ușor de distins în lumină vizibilă. Dar stele disc protoplanetare NC Taurus A înclinat, astfel încât să-l vadă în lumină vizibilă, este imposibil. ALMA găsit cu ușurință ambele unități în lungimile de undă ale luminii milimetrice, arătând că ele sunt decalate unul față de celălalt cu cel puțin 60 de grade. Cel puțin un disc nu este pe același plan ca și orbitele celor două stele.

Aceasta nu explică exoplanete ciudat orbita fiecare din univers. Dar se arată că pot să apară condițiile de denaturare a orbitei exoplaneta la momentul formării planetei într-un sistem binar de stele.

4. Formarea planetelor din linia vieții

In sistemul mnogozvozdnoy numit GG Tau-A in Taur ALMA descoperit fluxul de gaz-praf. ieșiri de aducțiune de la unitatea externă uriașă în jurul întregului sistem de stele, si se intinde pe un disc interior mai mic care înconjoară atât steaua centrală. E ca o roată într-o roată.

Oamenii de știință au știut despre existența unității interne înainte de a ALMA, dar nu a putut explica cum a supraviețuit. Steaua centrală este de a atrage materialul care formează unitatea atât de repede încât conduce mult timp în urmă a dispărut. Dar ALMA nu a gasit observat înainte de fenomen: acumulări de gaze în zona dintre cele două discuri care servesc un fel de „colac de salvare“ - o unitate externă „alimentează“ unitate internă de material. Prin urmare, discul interior poate exista pentru mult timp, și, prin urmare, mult mai probabil că materialul este format din planeta lui.

Aceste „linia vieții“ este în multe sisteme stelare - astfel încât „hrănite“ protoplanetare discuri. Acest lucru înseamnă că, în viitorul îndepărtat, vom avea mai multe locuri pentru a căuta planete extrasolare și viața extraterestră.

5. Boomerang Nebuloasa

În 5000 de ani lumină de Pământ, în constelația Centaurus este Boomerang nebuloasa. Se consideră cele mai reci obiecte cunoscute din Univers. Temperatura de ei este doar un grad Kelvin, care este de -272 de grade Celsius. Nebula Boomerang și mai rece CMB, a cărui temperatură este de 2,8 grade Kelvin - temperatura spațiului natural.

Oamenii de știință au studiat proprietățile Boomerang Nebuloasa folosind ALMA, în timpul căreia a deschis, de asemenea, forma sa actuală. Anterior, telescoape optice descrie nebula în lumină vizibilă în formă de papion cu două bumerang încrucișate. ALMA Dar pot vizualiza lungimi de undă de lumină, praf bandă groasă întunecat anterior din jurul stelei în nebuloasă. Sa constatat că nebuloasa este mult mai largă decât se anticipase inițial. În plus, se extinde rapid.

Astronomii au descoperit de ce Boomerang Nebuloasa este atât de frig. steaua sa centrală este pe moarte. De steaua vine debitul de gaz rapid, se extinde în același timp și se răcește nebuloasa, ca expansiunea gazelor raceste frigider. Deoarece expansiunea gazelor incetineste treptat în jos, nebuloasa invelisul exterior devine mai cald.

6. Spațiu bule

Cu telescoape „Hubble“ și ALMA, astronomii au fost capabili de a rezolva unele puzzle-uri. „Hubble“, a arătat că chimistul are trei clustere stele, fiecare dintre ele - o galaxie dimensiune obișnuită luminos pentru timp. În aceste trei grupuri de stele formate cu o viteză surprinzătoare de aproximativ 100 de mase solare pe an. Richard Ellis de la California Institute of Technology explică:

„Acest sistem este triplu extrem de rare pe care îl vedem în acea epocă, când universul era de doar 800 de milioane de ani. Acesta conține informații importante despre etapele timpurii ale formării galaxiei în timpul perioadei cunoscută ca „zorii cosmică“, atunci când universul iluminat prima lumina stelelor. Mai interesant este faptul că aceste galaxii par să fie gata să fuzioneze într-o singură galaxie masivă, care se poate transforma în cele din urmă în ceva similar cu propria noastră Calea Lactee ".

Dar astronomii zgarieturi capul lor asupra a ceea ce a mai rămas. În zona stelei activ trebuie să fie nori de praf de elemente grele - de carbon, oxigen și siliciu. Atunci când încălzirea stele lumina acestor celule produc unde radio, care pot prinde ALMA. ALMA dar nu a gasit nici unde radio semnificative. Ea, de asemenea, nu a găsit de carbon de gaz, de asemenea, asociate cu formarea intensă stele.

Astronomii cred că Chemicals gaz interstelar compus din hidrogen și heliu. Aceasta înseamnă probabil că vom vedea galaxia primordială - cum a fost la scurt timp după Big Bang.

7. Supernovele - Fabrica de praf

Fără nici unul praful dintre noi nu ar exista. Praful este crucial pentru formarea de stele și planete. Știm că universul este umplut cu ea, dar oamenii de știință nu au fost siguri exact cum praful a fost format în Universul timpuriu.

Astăzi, cea mai mare parte praf există în univers, atunci când stele mor de orice dimensiune si luminozitate. Dar, în universul timpuriu numai tinere stele se transforma in supernove. Ei explica de unde a venit de la un pic de praf, dar acest lucru nu este de ajuns - în îndepărtat, galaxii tinere, praful se vede mult mai mult. Apoi, folosind astronomii ALMA au studiat rămășițele 1987A supernove și a găsit „lipsă“ praful.

După cum sugerează și numele, SN 1987A a explodat în 1987, 168 000 de ani lumină de Pământ. Oamenii de știință au așteptat să vadă cantități mari de praf ca carbon, oxigen și siliciu în molecula contactată în centrul gazului de răcire de la explozie. După această perioadă, ei telescoape vedea doar o mică cantitate de praf fierbinte. Dar, datorită ALMA, au găsit un nor de praf cu o masă egală cu 25% din masa Soarelui nostru. Misterul a fost rezolvat prin capacitatea de a capta ALMA milimetrice și submillimeter lungimi de undă, care emite un praf rece strălucitor.

„Cele mai multe galaxii tinere sunt incredibil de mult praf, iar acest praf joacă un rol important în evoluția galaxiilor, - spune Mikako Matsuura de la University College din Londra. - Astăzi, știm că praful este creat în mai multe moduri, dar cea mai mare parte a universului timpuriu a dat supernovelor de praf. Și, în sfârșit avem dovezi directe pentru această teorie ".

8. Stelele din moartea nebuloasa Orion

Materialul umplut manger stele Nebuloasa Orion planete ascunde ucigașe.

Am menționat deja că marile norii moleculari de gaz si praf nebuloase, cum ar fi asigurarea unui mediu excelent pentru apariția de stele și planete în cele din urmă. Dar, în nebuloasei Orion și au vechi stelele de tip O, sunt mult mai masive decât Soarele nostru, cu temperatura de pe suprafața de 50 000 de grade Kelvin sau mai mult. Astfel de O-stele au puterea asupra vieții și morții sistemelor planetare din regiune. Când masive și a trăit-O scurtă-stelele devin supernove, apoi, în funcție de oameni de știință, explozia unui nor de gaz și praf - următoarea etapă în formarea de stele și planete. Dar, în timpul vieții sale de O-stele poate perturba discuri protoplanetare, în cazul în care sistemele solare „embrionare“ sunt prea aproape de ei.

Cu abilitatea ALMA de a vedea obiecte ascunse în spatele praf, astronomii au fost capabili de a vizualiza discuri de două ori protoplanetare în nebuloasei Orion, decât a fost cunoscut anterior. În cazul în care un tânăr stele este într-o zecime de ani lumină de la O-stele, radiațiile ultraviolete intense imprastia pe disc protoplanetară acestei tinere stea înainte de planete au timp pentru a forma. Din cauza acestei radiații electromagnetice extrem de stele tinere iau adesea forma de lacrimi.

9. Event Horizon Telescope

Shep Doleman Observatorul «claie» MIT.

„Prin combinarea milimetrice și de radio submillimeter telescoape avansate din întreaga lume, orizont Telescopul va fi, ca urmare a unui mod fundamental nou dispozitiv cu o astfel de mare putere de mărire, care nu a fost mai mult decât oricând, TGS va deschide o nouă eră în studiul găurilor negre și să dea o imagine clară a unuia dintre puținele locuri din lume, în cazul în care acestea nu pot lucra la teoria lui Einstein - orizontul evenimentului ".

orizont de evenimente - limita teoretică care înconjoară gaura neagră. Conform teoriei, această limită este un punct fără întoarcere, în cazul în care nimic nu poate scăpa găurile de atracție, nici măcar lumina. Cu CBC oamenii de știință doresc un exemplu de o gaura neagra supermasiva in centrul galaxiei noastre, pentru a vedea dacă există, de fapt, un orizont de eveniment. Se crede că această gaură neagră Archer, o zonă cu extrem de mic are o greutate de aproximativ patru milioane de sori.

TGS scana, de asemenea, Sagetator A pentru verificarea suplimentară a teoriei relativității generale a lui Einstein, umbra va arata - zona întunecată în cazul în care gaura neagră absoarbe lumina. Forma și dimensiunea umbra, și a determinat rotația în masă Archer, A, date CBC poate arăta spațiul de deformare și timpul în acest mediu.

În plus, astronomii doresc să observe coliziunea dintre Sagetator A cu G2 - un nor imens de gaz și de praf, pentru a vedea cum va afecta gaura neagră din galaxia noastră. Ciocnirea va dura mai mult de un an.

10. Nașterea sistemului solar

În lumina vizibilă, HL Tau este ascuns în spatele unui nor uriaș de gaz și de praf. Cu toate acestea, ALMA nu a putut accesa cu crawlere lungimi de undă mult mai mult, pentru a vedea prin norii de praf ale miezului, în cazul în care formarea planetelor. Noul Instantaneul este confirmat teoria științifică a formării planetei.

Mai multe ALMA astronomi au prezentat o mare surpriză. HL Tau este prea tânăr pentru a fi format în jurul ei majore planete. Dar imaginea în mod clar inele concentrice vizibile, stele care trece prin discul protoplanetare. Atunci când planetele sunt crescute în dimensiune, apoi a crea aceste inele separate de lacune în care planetele se învârt în jurul stele tinere și resturile lor ejectat în afara discului.

Aparent, născut cel puțin opt planete - una pentru fiecare inel concentrice.

Ca și postul? Suport Faktrum clic: