Podíl:
10 Záhadné kosmické tajemství, které jsme nedávno vyřešili
Objevy astronomů často vedou k dalším otázkám, aniž by odpovídaly těm, které již máme. Ale v loňském roce řešili vědci deset vesmírných tajemství, které je dlouhá léta pohrávalo.
10Jak je to bizarní objekt v centru naší galaxie?
Dlouho se astronomové pokoušeli zjistit povahu G2, nevysvětlitelného těla uprostřed naší galaxie. Nejprve si mysleli, že G2 je vodní plynový oblak směřující k obrovské černé díře v naší Mléčné dráze. Ale G2 se neprojevil jako vodíkový oblak zachycený v gravitačním tahu černé díry. Kdyby to bylo, G2 by explodovala v mohutném ohňostroji, který by výrazně změnil černou díru. Místo toho G2 zůstal na oběžné dráze, téměř nezměněn.
Tým astronomů z UCLA konečně vyřešil hádanku pomocí pokročilých dalekohledů na havajském W.M. Keck Observatory. Prostřednictvím adaptivní optiky tyto teleskopy kompenzovaly zkreslení atmosféry Země, aby poskytly jasnější obraz o prostoru v blízkosti černé díry.
Astronomové se dozvěděli, že G2 je obrovská hvězda obklopená plynem a prachem, což pravděpodobně vyplývalo ze sloučení dvou binárních hvězd. Závažnost z černé díry způsobuje tento typ sloučení a nakonec může vytvořit celou třídu sloučených binárních hvězd podobných G2 blízko černé díry. Tento typ sloučené hvězdy se rozšiřuje o více než jeden milión let a nakonec se usadí.
Rozšiřující se skupina G2 také prožívá "špagetování", jinak známou jako prodloužení, což je častý výskyt mezi velkými objekty v blízkosti černé díry.
9Na galaxie v blízkosti trpaslíků máte pravou věc?
Mléčná dráha je největší galaxií ve skupině galaxií spojených gravitací. Naše nejbližší sousední galaxie jsou známé jako trpasličí sféroidní galaxie. Astronomové přemýšleli o tom, zda tyto blízké trpasličí galaxie mají podmínky pro vytváření hvězd, jaké vidíme u nepravidelných nepravidelných galaxií, které jsou přes 1000 světelných let od okraje Mléčné dráhy (ale nejsou gravitačně vázány na naši galaxii). Tyto vzdálené trpasličí galaxie obsahují velké množství neutrálního vodíkového plynu, který posiluje tvorbu hvězd.
Při použití citlivých radioteleskopů astronomové zjistili, že trpasličí galaxie, které obíhají v určité hranici kolem Mléčné dráhy, neobsahují absolutně žádný vodík, který by vytvářel hvězdy. Mléčná dráha je viníkem - konkrétněji halo horní vodíkové plazmy kolem naší galaxie. Když blízké trpasličí galaxie obíhají kolem Mléčné dráhy, tlak z rychlosti jejich oběžných drah se odráží od neutrálního plynného vodíku v galaxii. Takže tyto galaxie nejsou schopny tvořit hvězdy.
8Jak mnoho temných věcí je opravdu?
Podle teorie Lambda studené temné hmoty, nejnovějšího vysvětlení tvorby galaxií, bychom měli vidět pouhým okem několik velkých satelitních galaxií kolem naší galaxie Mléčné dráhy. Ale nemůžeme.
Takže astrofyzik Dr. Prajwal Kafle z University of Western Australia se rozhodl zjistit, proč měří množství temné hmoty v Mléčné dráze. "Hvězdy, prach, ty a já, všechno, co vidíme, tvoří jen asi 4 procenta celého vesmíru," řekl. "Asi 25 procent je temná hmota a zbytek je temná energie."
Použitím techniky z roku 1915 (dříve, než byla temná hmota dokonce objevena), Kafle změřila množství temné hmoty v naší galaxii tím, že provedla podrobnou studii o rychlosti hvězd v Mléčné dráze. Dokonce se podíval na okraje naší galaxie. Jeho nové měření ukázalo, že máme v naší galaxii o 50 procent méně tmavé hmoty než astronomové kdysi věřili.
S využitím nového měření temné hmoty Kafle teorie Lambda Cold Dark Matter předpovídá, že bychom měli vidět jen tři satelitní galaxie kolem Mléčné dráhy. To je v souladu s tím, co vidí astronomové: Malý magellanický mrak, Velký magellanský mrak a Skautarius trpasličí galaxie. Dr. Kafle vyřešil tajemství, které je už asi 15 let strašnými astronomy.
Vědci byli schopni měřit rychlost potřebnou k úniku gravitace naší galaxie - 550 km (350 mi) za sekundu. To je 50krát rychlejší než rychlost potřebná k tomu, aby raketa opustila povrch Země.
7 Co se stane ve vybuchující hvězdě?
Pomocí rádiové interferometrie (míchání dat z několika rádiových dalekohledů za účelem vytvoření jasnějšího obrazu) astronomové v prosinci 2013 mohli vidět hvězdu, která se stala nova - vybuchující hvězdou. To jim umožnilo vyřešit záhadu vzniku gama paprsků, vysokoenergetického elektromagnetického záření.
Jak vysvětlil Tim O'Brien z University of Manchester, "A nova nastává, když plyn z hvězdy družice dopadne na povrch [umírající] bílé trpasličí hvězdy v binárním systému [dvě hvězdy, které se obíhají]. To vyvolává termonukleární výbuch na povrchu hvězdy, která vypaluje plyn do prostoru rychlostí milionů mil za hodinu. "
Někdy nova produkuje novou hvězdu, ale výbuch je těžké předpovědět. Vysunutý materiál jde ven a rychle se pohybuje po orbitální rovině hvězd. Po chvíli se ještě rychlejší průtok částic z bílé trpasličí hvězdy narazí na pomalu se pohybující hmotu. Výsledný šok zrychluje dostatečné množství částic k vytvoření gama paprsků.
Proč není tvář na vzdálené straně Měsíce?
Od roku 1959, kdy sovětská kosmická loď Luna 3 poprvé viděla vzdálenější stranu Měsíce, astronomové zmátli Lunar Farside Highland Problem. Nikdo nedokázal vysvětlit, proč se vzdálená strana zdála tak odlišná od Měsíce, která čelí Zemi. Daleká strana byla spousta kráterů a hor, ale neměla téměř žádnou maria (tmavé oblasti tvořené plochými vodami bazaltu), jak vidíme na straně obrácené k Zemi.Maria vytváří tvář muže na Měsíci.
Penn State astrofyziké věří, že řešili tajemství. Nedostatek mary na vzdálené straně Měsíce odráží tlustší kůru s větší akumulací hliníku a vápníku.
Jedna teorie naznačuje, že objekt o velikosti Marsu se jednou srazil se Zemí. Spolu s vnějšími vrstvami Země byl vysunut do prostoru, aby nakonec vytvořil Měsíc. Ale závětrný zámek mezi Zemí a Měsícem držel stejnou stranu Měsíce, který vždy čelil roztavené Zemi. Že Země na měsíci zůstala horká, zatímco vzdálená strana Měsíce pomalu ochlazovala. To způsobilo silnější kůru na vzdálené straně.
Astrofyziké z Penn Stateu si myslí, že tato tlustší kůrka zabraňuje, aby magmatický čedič vycházel na povrch. Meteoroidy pravděpodobně propíchnuly tenčí kůru na Zemi obrácené straně Měsíce a uvolnily bazaltickou lávu, která tvořila maria, která vytvořila muže na Měsíci.
Ale vědci z MIT říkají, že nové informace z poslání GRAILu NASA ukazují, že muž na Měsíci může být způsoben velkým oblakem magma uvnitř Měsíce, nikoliv útokem asteroidů. Skupina MIT však není si jistá, jak vzniklo dýmko. Pravděpodobně nemohou potvrdit svou teorii bez dalšího měsíčního poslání.
5Jak je to sakra, že záře v prostoru?
Pokud se podíváte na jasnou oblohu v noci, uvidíte hodně hvězd. Pomocí malého dalekohledu uvidíte také planety, mlhoviny a galaxie. Pokud však použijete rentgenový detektor, uvidíte jasné záře rentgenových paprsků po obloze, což je známé jako difúzní rentgenové pozadí.
Zdroj žíly je tajemstvím asi 50 let. Existují tři možnosti. Mohlo by pocházet z oblasti mimo naší sluneční soustavy, mohlo by pocházet z "místní horké bubliny" plynu nebo by se mohlo vyrábět uvnitř naší sluneční soustavy. Výzkumníci spustili raketu NASA pro měření rozptýlených rentgenových emisí a nakonec dokázali vyřešit záhadu.
Většina emisí pochází z místní horké bubliny plynu stovky světelných let od Země se zbytkem (což je ne více než 40 procent) emisí produkovaných uvnitř naší sluneční soustavy, jen několik astronomických jednotek ze Země. Horká bublina mohla být způsobena hvězdami větru a výbuchy supernovy, které vytvářejí velké mezery mezi hvězdami. Pokud se v této prázdné oblasti vyskytne další supernova, horký plyn, který vyzařuje rentgenové záření, může vytvořit bublinu.
Rentgenové paprsky jsou také vysílány uvnitř naší sluneční soustavy, když sluneční vítr, který je uvolněním nabitých částic ze Slunce, zasáhne neutrální vodík a hélium. Dokud astronomové nemohou vysvětlit záři na obloze, Massimiliano Galeazzi z univerzity v Miami shrnul tajemství tímto způsobem: "Je to jako cestování v noci a vidění světla, nevědíc, jestli světlo pochází z 10 nebo 1 000 mil . "
Teď víme, že je to trochu z obou.
4Jak je skutečná vzdálenost k "sedm sester"?
Plejáda, známá také jako "sedm sester", je slavná hvězdokupa v souhvězdí Taurus. Astronomové ji považují za kosmickou laboratoř stovek mladých hvězd, která se stala přibližně před 100 miliony let. Vědci používali Plejády, aby pochopili, jak jsou vytvořeny hvězdokupy. Je také užitečné jako základní měřicí nástroj pro určení vzdálenosti k jiným skupinám hvězd.
Zpočátku se astronomové shodli na tom, že Plejád je od Země asi 430 světelných let. Ale pak Hipparcos, evropská družice, která měla přesněji měřit vzdálenost k tisíckám hvězd, vypočítala vzdálenost k Plejádům za 390 světelných let. "To nemusí vypadat jako velký rozdíl, ale přizpůsobit se fyzikálním vlastnostem hvězd Plejád, napadlo naše obecné pochopení toho, jak se hvězdy formují a vyvíjejí," vysvětluje Carl Mellis z Kalifornské univerzity.
S pomocí sítě rádiových dalekohledů astronomové změřili vzdálenost k Plejádům pomocí paralaxové techniky, při níž se vědci podívali na posun v Plejádích při pohledu z opačných konců oběžné dráhy Země kolem Slunce. Toto nové měření bylo 443 světelných let, což je přesvědčeno, že je v rozmezí 1 procenta přesné vzdálenosti od Země až po Plejády. To znamená, že Hipparcos byl špatný, což otevírá nové otázky o přesnosti vzdáleností, které vypočítala pro 118 000 dalších hvězd.
3 Velké je naše Galaktické sousedství?
S pomocí citlivých rádiových dalekohledů zjistilo, že superklimace galaxií mají hranice, astronomové zjistili, že naše galaxie Mléčné dráhy patří k nedávno definovanému ginormálnímu superclusteru nazvanému "Laniakea" ("obrovské nebe" na Havaji). Jméno bylo vybráno na počest polynézských navigátorů, kteří plavili po Tichém oceánu a používali je pro jejich vedení.
Obsahuje 100 000 galaxií, Laniakea Supercluster má průměr 500 milionů světelných let a hmotnost 100 milionů sluncí. Mléčná dráha se nachází na okraji Laniakea. Astronomové také rozvíjeli lepší informace o Velkém Attractoru, ohnisku v našem regionu mezigalaktického prostoru, který přitahuje naši místní skupinu galaxií dovnitř a ovlivňuje pohyb ostatních skupin galaxií.
"Nakonec jsme vytvořili kontury, které definují superkruh galaxií, které můžeme nazvat doma," řekl R. Brent Tully z University of Hawaii. "Toto není nijak na rozdíl od zjištění, že vaše rodné město je vlastně součástí mnohem větší země, která hraničí s ostatními národy."
2Jaký Ominous Osud čeká Země?
Astronomové se zabývají druhovou nebeskou archeologií, kde studují zříceniny planet poté, co zemřou hostitelské hvězdy.Počáteční zjištění naznačují zlověstný osud pro Zemi.
Všechno to začalo jako mise řešit tajemství toho, jak se smrtelné bílé trpaslíkové hvězdy znečišťují. Bílá trpasličí atmosféra, která by měla být čistého vodíku nebo čistého hélia, je často kontaminována těžšími prvky, jako je uhlík, železo a křemík.
Vědci původně věřili, že prvky byly tlačeny na povrch extrémním zářením hluboko uvnitř hvězdy. Ale pomocí silného teleskopu, aby provedli hloubkovou analýzu, astronomové mohli vidět otisky prstů prvků, jako jsou uhlík, fosfor, křemík a síra, když tyto prvky byly v atmosféře bílého trpaslíka. Hvězdy s kontaminovanými atmosféry vykazovaly vyšší poměr křemíku k uhlíku než obvykle viděné ve hvězdách. Ve skutečnosti to byl stejný poměr nalezený na skalnatých planetách.
"Tajemství složení těchto hvězd je problém, který se snažíme vyřešit více než 20 let," řekl profesor Martin Barstow z univerzity v Leicesteru. "Je vzrušující si uvědomit, že pohltí zbytky planetárních systémů, možná jako naše vlastní."
Takže je to zlověstný osud, který očekává Planetu Zemi. Za miliardy let bude naše planeta mnohem více než skalní znečištění v umírajících zbytcích Slunce.
Jakmile skončí naše galaxie?
Řešením záhady o tom, jak se galaxie vyvíjejí, vědci také rozvinuli lepší pochopení osudu naší galaxie Mléčné dráhy. Vědí, že vývoj některých galaxií je ovlivněn supermasivními černými dírami ve svých střediscích, stejně jako v Mléčné dráze. Tyto černé díry vylučují téměř veškerý studený plyn z postižených galaxií. Bez studeného plynu tyto galaxie nemohou vytvářet nové hvězdy.
Zatímco odtoky molekulárního vodíkového plynu jsou přijatou součástí teorie galaktické evoluce, vědci byli zmateni tím, jak byly tyto výtoky plynu zrychleny. Pomocí pokročilých teleskopů pro studium sousední galaxie IC5063 vědci zjistili, že vysoce energické proudy elektronů poháněné centrálními černými dírami urychlují odtok molekulárního vodíkového plynu.
To také poukazuje na konečný výsledek naší galaxie Mléčné dráhy, který se předpokládá, že se zhroutí s naším galaktickým sousedem, Andromedou, přibližně za pět miliard let. Když se obě galaxie srazí, plyn se v systému hromadí v centru a napájí svou supermasivní černou díru. To způsobí, že se vytvoří trysky a vysune nějaký plyn ponechaný v galaxii. Když se tak stane, sloučená galaxie nebude schopna vytvořit nové hvězdy.
+ Je to jen iluze?
Myslíme si, že stále víme o našem vesmíru. Ale vědci z laboratoře Fermi National Accelerator Laboratory na americkém ministerstvu energetiky používají projekt laserové analýzy nazvaný Holometr, aby zjistili, zda skutečně žijeme v hologramu. To by znamenalo, že náš 3-D svět je jen iluze a všechno je opravdu zakódováno v malých dvourozměrných paketů.
Bylo by podobné tomu, jak televizní show postavy věří, že žijí ve 3-D světě, ale oni jsou uvězněni na 2-D obrazovce. Vědci se domnívají, že informace v našem vesmíru mohou být obsaženy v paktech, například v tom, jak pixely na televizní obrazovce obsahují datové body. Když se držíte blízko televizoru, můžete vidět jednotlivé pixely. Ale když se posunete zpátky zpět, zdá se, že všechny pixely tvoří jeden snímek.
Je možné, že náš svět je definován tímto způsobem, přičemž náš "pixel" prostoru je rovný ploše kolem 10 bilionů trillionkrát menší než atom. "Chceme zjistit, zda je vesmírný čas kvantovým systémem stejně jako hmotou," řekl Craig Hogan z Fermilab. "Pokud něco uvidíme, změní se zcela myšlenky o vesmíru, který používáme tisíce let."
Možná to bude náš svět Zóna Twilight moment.