А вы знали, что самая массивная звезда весит в 265 раз больше Солнца? Читайте пост и узнаете много интересного.
№10. Туманность Бумеранг – самое холодное место во Вселенной
Туманность Бумеранг расположена в созвездии Центавра на расстоянии 5000 световых лет от Земли. Температура туманности равна −272 °C, что и делает ее самым холодным известным местом во Вселенной.
Поток газа, идущий от центральной звезды Туманности Бумеранг, движется со скоростью 164 км/с и постоянно расширяется. Из-за такого скоростного расширения в туманности такая низкая температура. Туманность Бумеранг холоднее даже реликтового излучения от Большого Взрыва.
Кит Тейлор и Майк Скаррот назвали объект «Туманность Бумеранг» в 1980 году после наблюдения его с англо-австралийского телескопа в обсерватории Сайдинг-Спринг. Чувствительность прибора позволила зафиксировать лишь небольшую асимметрию в долях туманности, откуда появилось предположение об изогнутой, как у бумеранга, форме.
Туманность Бумеранг была подробно сфотографирована космическим телескопом «Хаббл» в 1998 году, после чего стало понятно, что туманность имеет форму галстка-бабочки, но это название уже было занято.
R136a1 находится на расстоянии 165 000 световых лет от Земли в туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Этот голубой гипергигант является самой массивной звездой из всех известных науке. Также звезда является и одной из самых ярких, испуская света до 10 млн раз больше, чем Солнце.
Масса звезды составляет 265 масс Солнца, а масса при образовании - более 320.
R136a1 обнаружила команда астрономов из Университета Шеффилда под руководством Пола Кроутера 21 июня 2010 года.
До сих пор остаётся неясным вопрос происхождения подобных сверхмассивных звёзд: образовались ли они с такой массой изначально, либо они образовались из нескольких меньших звёзд.
На изображении слева направо: красный карлик, Солнце, голубой гигант, и R136a1.
№8. SDSS J0100+2802 – самый яркий квазар с самой древней черной дырой
SDSS J0100+2802 – квазар, расположенный в 12,8 млрд световых лет от Солнца. Примечателен он тем, что питающая его Чёрная дыра имеет массу в 12 млрд масс Солнца, это в 3000 раз больше черной дыры в центре нашей галактики.
Светимость квазара SDSS J0100+2802 превосходит солнечную в 42 триллиона раз. А Черная дыра является самой древней из известных. Объект образовался через 900 миллионов лет после предполагаемого Большого взрыва.
Квазар SDSS J0100+2802 открыли астрономы из китайской провинции Юньнань при помощи 2,4 м Лицзянского телескопа 29 декабря 2013 года.
№7. WASP-33 b (HD 15082 b) – самая горячая планета
Планета WASP-33 b является экзопланетой у белой звёзды главной последовательности HD 15082 в созвездии Андромеды. По диаметру немного больше Юпитера. В 2011 году предельно точно была измерена температура планеты - около 3200 °C, что делает её самой горячей известной экзопланетой.
№6. Туманность Ориона – самая яркая туманность
Туманность Ориона (также известная как Мессье 42, M 42 или NGC 1976) - самая яркая диффузная туманность. Ее хорошо видно на ночном небе невооружённым глазом, и ее видно почти в любой точке Земли. Туманность Ориона находится на расстоянии около 1344 световых лет от Земли и имеет 33 световых года в поперечнике.
Открыл эту одинокую планету Филипп Делорм с помощью мощного телескопа ESO. Главная особенность планеты в том, что она находится в космосе совсем одна. Для нас привычнее, что планеты вращаются вокруг звезды. Но CFBDSIR2149 не такая планета. Она одна, и ближайшая к ней звезда расположена слишком далеко, чтобы оказывать на планету гравитационное воздействие.
Подобные одинокие планеты и раньше находились учеными, но большое расстояние мешало их изучению. Изучение одинокой планеты позволит "больше узнать о том, как планеты могут быть выброшены из планетных систем".
№4. Круитни – астероид с идентичной Земле орбитой
Круитни – это околоземный астероид, движущийся в орбитальном резонансе с Землёй 1:1, пересекает при этом орбиты сразу трёх планет: Венеры, Земли и Марса. Его также называют квазиспутником Земли.
Круитни был обнаружен 10 октября 1986 года британским астрономом-любителем Дунканом Уалдроном с помощью телескопа Шмидта. Первое временное обозначение у Круитни было - 1986 TO. Орбита астероида была вычислена в 1997 году.
Благодаря орбитальному резонансу с Землёй, астероид пролетает свою орбиту в течение почти одного земного года (364 дня), то есть в любой момент времени Земля и Круитни находятся на том же расстоянии друг от друга, что и год назад.
Опасности столкновения этого астероида с Землёй не существует, по крайней мере, в течение ближайших нескольких миллионов лет.
№3. Глизе 436 b - планета из горячего льда
Глизе 436 b обнаружена американскими астрономами в 2004 году. Планета по размерам сопоставима с размерами Нептуна, масса Глизе 436 b равна 22 массам Земли.
В мае 2007 года бельгийские учёные под руководством Микаэля Жийон из Льежского университета установили, что состоит планета в основном из воды. Вода находится в твёрдом состоянии льда под большим давлением и при температуре порядка 300 градусов по Цельсию, что приводит к эффекту «горячего льда». Гравитация создаёт огромное давление на воду, молекулы которой превращаясь в лёд. И даже несмотря на сверхвысокую температуру, вода не способна испаряться с поверхности. Поэтому Глизе 436 b весьма уникальная планета.
№2. Эль Гордо - самая крупная космическая структура в ранней Вселенной
Галактический кластер - это сложная суперструктура, состоящая из нескольких галактик. Кластер ACT-CL J0102-4915, с неофициальным названием Эль Гордо, был открыт в 2011 году и считается самой крупной космической структурой в ранней Вселенной. Согласно последним расчетам ученых, эта система в 3 квадриллиона раза массивнее Солнца. Кластер Эль Гордо находится в 7 миллиардах световых лет от Земли.
Согласно результатам нового исследования, Эль Гордо является результатом слияния двух кластеров, которые сталкиваются на скорости несколько миллионов километров в час.
№1. 55 Рака E – алмазная планета
Планету 55 Рака e обнаружили в 2004 году в планетной системе солнцеподобной звезды 55 Рака A. Масса планеты больше массы Земли почти в 9 раз.
Температура на стороне, обращённой к материнской звезде, равна +2400°C, и представляет из себя гигантский океан лавы, на теневой стороне температура составляет +1100°C.
Согласно новым исследованиям, 55 Рака e в своём составе содержит большую долю углерода. Считается, что треть массы планеты составляют толстые слои из алмаза. При этом воды в составе планеты почти нет. Планета находится в 40 световых годах от Земли.
P.S.
Масса Земли равна 5.97×10 в 24 степени кг
Планеты-гиганты Солнечной системы:
Юпитер - масса в 318 раз больше земной
Сатурн - масса в 95 раз больше земной
Уран - масса в 14 раз больше земной
Нептун - масса в 17 раз больше земной
Краткое содержание предыдущих серий:
Ученые из России нашли на просторах Вселенной удивительный объект – квазар, который получил индекс 3C 273. Этот объект интересен тем, что имеет настолько высокую температуру, что ее нельзя описать существующими физическими теориями.
Квазары, как и черные дыры, это малоизученные объекты в космосе, которые очень интересуют астрономов. Ученым удалось найти в созвездии Девы новый квазар. После тщательного изучения выяснилось, что 3C 273 имеет колоссальную температуру, которая колеблется от 10 до 40 триллионов градусов по Цельсию! Ученые были , ведь такой температурный предел выходит за рамки наших физических знаний.
Ранее ученые считали, что ядра квазаров не превышают температуру в 500 миллиардов градусов, но 3C 273 «поломал» все научные расчеты и ввел академический мир в ступор. «Это совершенно не сходится с нашими вычислениями, мы пока что не нашли нормального ответа, почему этот объект . Скорее всего, мы стоим на пороге новой эры исследования Вселенной» – сообщил исследователь из России Н. Кардашев.
Квазары удивительны тем, что излучают огромное количество света. Некоторые подобные объекты могут создавать излучения, которые больше всех звезд в нашей галактике! Есть теория, которая гласит, что квазары это ранняя «стадия» новых галактик, которая растет за счет поглощения вещества черной дырой.
Находится самый горячий объект во Вселенной на очень далеком , со скоростью света добраться до него можно только через 2,44 миллиарда лет.
Вещества, которое занимает первое место этого списка, не существует уже почти 15 миллиардов лет. А на втором месте — наша Земля, точнее, ускоритель частиц под Женевой, где в 2012 году получили температуру, выше которой Вселенная не знала с начала времен.
В этой статье:
1. Большой взрыв
Побить это температурный рекорд вряд ли удастся; в момент рождения наша Вселенная имела температуру около 1032 К, и под словом «момент» мы здесь подразумеваем не секунду, а планковскую единицу времени, равную 5 10-44 секунды. В это буквально неизмеримо короткое время Вселенная была так горяча, что мы понятия не имеем, по каким законам она существовала; на таких энергиях не существуют даже фундаментальные частицы.
2. БАК
Второе место в списке самых горячих мест (или моментов времени, в данном случае разницы нет) после Большого Взрыва занимает наша голубая планета. В 2012 году на Большом Адронном коллайдере физики столкнули разогнанные до 99% скорости света тяжелые ионы и на краткое мгновение получили температуру в 5,5 триллионов Кельвин (5*1012) (или градусов Цельсия — на таких масштабах это одно и то же).
3. Нейтронные звезды
1011 К — такова температура внутри новорожденой нейтронной звезды. Вещество при такой температуре совсем не похоже на привычные нам формы. Недра нейтронных звезд состоят из бурлящего «супа» электронов, нейтронов и других элементов. Всего за несколько минут звезда остывает до 10 9 К, а за первые сто лет существования — еще на порядок.
4. Ядерный взрыв
Температура внутри огненного шара ядерного взрыва составляет около 20 000 К. Это больше, чем температура на поверхности большинства звезд главной последовательности.
5. Самые горячие звезды (кроме нейтронных)
Температура поверхности Солнца — около шести тысяч градусов, но это не предел для звезд; самая горячая из известных на сегодняшний день звезд, WR 102 в созвездии Стрельца, раскалена до 210 000 К — это в десять раз горячее атомного взрыва. Таких горячих звезд сравнительно немного (в Млечном Пути их нашли около сотни, еще столько же в других галактиках), они в 10−15 раз массивнее Солнца и намного ярче него.
Необычный объект обнаружили при помощи новейшего телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), работающий в высокогорной чилийской пустыне Атакама в Южной Америке. Претендент на звание самого холодного объекта имеет температуру всего 1 градус Кельвина или минус 272,15 градусов по шкале Цельсия.
nasa.gov
Туманность Бумеранга всего на один градус выше абсолютного нуля — минимально возможной температуры, при которой замерзает самый легкий химический элемент — водород. Специалисты, работающие с ALMA, говорят, что данная туманность едва видна на фоне микроволнового фона Вселенной, представляющего собой остаточное излучение от Большого Взрыва, произошедшего 13,7 млрд лет назад. Считается, что микроволновой фон обладает минимальной из возможных температур и на его фоне все остальные объекты во Вселенной теплее, следовательно, они обладают тепловым излучением и видны в инфракрасном спектре наблюдений.
Однако Туманность Бумеранга тут практически не видна, телескоп передал лишь бумерангообразные очертания этой туманности, что указывает на крайне низкую температуру данного объекта. Ученые говорят, что низкая температура туманности — это лишь одна сторона медали. Другая — в том, что эта туманность обладает небольшим оптическим свечением, что невозможно объяснить современными научными знаниями. Впрочем, ученые говорят, что современной физике известно очень мало о сверххолодных космических объектах и многие данные здесь либо не полны, либо основаны на неподтвержденной теории.
Сама по себе Туманность Бумеранга представляет собой объект, удаленный от нас на 5000 световых лет в созвездии Центавра. Это достаточно молодой объект, что добавляет интриги, так как неясно, как в современной части Вселенной мог возникнуть столь холодный объект. Возможно, что в центре туманности есть несколько небольших или умирающих звезд, которые дают ему светимость, но пока это не подтверждено.
Ученые говорят, что туманность - это пре-планетарный объект, то есть тут нет звездных систем, подобных нашей, следовательно, и планет тут тоже нет. Вероятно, что столь низкая температура туманности обусловлена как раз работой тех самых звезд. Здесь создается эффект, похожий на тот, что существует в холодильниках. Звезды просто забирают все тепло из туманности, оставляя ее в виде гигантской морозильной камеры. При этом, свет звезд пронзает всю туманность и газо-пылевые облака в ней начинают светиться.
Отметим, что Туманность Бумеранга была открыта еще в 2003 году при помощи телескопа Хаббл, но этот телескоп не имеет системы температурного мониторинга, поэтому температура Туманности до сих пор была не выясненной. За десять лет исследований ученые, которые сначала определили форму газового облака в созвездии Центавра как галстук-бабочку или песочные часы, теперь сравнивают его с призраком. Специалисты, рассматривая Бумеранг, заметили, что туманность окутывает вытянутая оболочка, которая по форме напоминает привидение.
Ученые говорят о возникновении Вселенной, природе загадочной темной материи, медицине 21-го века и существовании частицы, о которой до этих дней не знал мир.
В субботу в нашем городе завершалась международная конференция Large Hadron Collider Phisics (LHCP) 2015, посвященная работе Большого адронного коллайдера (БАК) и других подразделений международной лаборатории высоких энергий CERN.
На пороге открытия
О главном научном итоге конференции физики говорят осторожно.
«Есть закономерность: всякое новое качество появлялось с увеличением энергии. И в 1976 году, когда мы поняли, что элементарные частицы – это не протоны, а кварки. И в 2012-м, когда был открыт бозон Хиггса. Сейчас мы увеличили энергию в два раза – может быть, что-нибудь и откроем. На заседании кое-что уже прозвучало, но мы не можем точно говорить без предварительных результатов»,
– объясняет член-корреспондент РАН, руководитель Отделения физики высоких энергий Петербургского института ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт» Алексей Воробьев.
Скорее всего, академик говорит об открытии новых частиц, подобных фотону, но с очень большой массой.
Подробнее о них рассказывает профессор СПбГУ Александр Андрианов:
«Вряд ли они элементарные. Есть техни-теория (как направление музыки «техно»), которая предполагает, что векторные бозоны состоят из техни-кварков, которые сами по себе не взаимодействуют с нами».
Существуют такие частицы 10 в минус 24-й степени секунд, но их влияние на современную физику огромно.
Интенсификация-2015
Говоря о предстоящих открытиях, профессор предупреждает, что увеличение мощности ускорителя не единственный способ получить значимые результаты:
«Стремиться к большим энергиям не всегда полезно. Потому что от них возрастает температура, а ядерная плотность становится очень маленькой. Иногда нужно промежуточное состояние – больше ток и чуть меньше энергии».
Поэтому петербургские физики разработали систему, которая в 10 раз увеличивает интенсивность потока частиц.
«Как все русские изобретатели – с помощью простого приспособления и смекалки»,
– смеется заведующий лабораторией СПбГУ, руководитель группы СПбГУ в коллаборации ALICE Георгий Феофилов.
Сделано в России
Проведение мероприятия в Петербурге отражает вклад наших земляков в международный проект.
«Идеи, которые привнесли российские ученые, не имеют аналогов»,
– констатирует заместитель генерального директора ЦЕРН по науке Сержио Бертолучи.
Подробнее о работе коллег рассказывает профессор Университета Фрайбурга, член Комитета европейской стратегии физики высоких энергий, основатель и бывший руководитель коллаборации ATLAS Питер Йенни:
«Участие российских институтов в проекте началось около 20 лет назад, уже в то время у ваших физиков было понимание, как ставить эксперименты на БАК. Некоторые из этих идей были реализованы. То, что сделали наши российские коллеги, работает отлично».
Так идеи, возникшие в Петербурге, стали базовыми при создании коллаборации ALICE, подразделения ЦЕРН, в котором изучают праматерию, сформировавшуюся сразу после Большого взрыва.
«Инженерный и научный потенциал нашего города позволил разработать предложения, которые в 1992 году прошли в ЦЕРН и работают до сих пор. Сейчас в СПбГУ занимаются модернизацией детекторов установки ALICE, к процессу подключились студенты университета», – говорит Григорий Феофилов.
Почти как в футболе
Всего в ЦЕРНе работает больше восьмисот физиков, инженеров и программистов из России. Только три страны – Италия, Германия и Франция, а также США, которые не входят в объединение, – могут похвастаться большим присутствием.
Но у проведения конференции в Петербурге есть и другой аспект, политический. Его озвучивает заместитель директора Центра фундаментальных исследований НИЦ «Курчатовский институт» Владимир Шевченко:
«Почему мы любим проводить в России чемпионаты по футболу? Потому что организаторы всегда имеют некоторые преимущества. Кроме того, проведение такого крупного форума в нашей стране – напоминание о нас как о крупном игроке. Державе, у которой есть свои интересы».
Перед нами портал в новый мир
«Те, кто говорит, что коллайдер – самое горячее место во Вселенной, не ошибаются. При столкновении ядер, разогнанных почти до скорости света, материя становится чем-то очень интересным для изучения, – признается Григорий Феофилов. – Дает ключи к открытиям в области астрофизики, влияет на фундаментальную науку – понимание стандартной модели и отклонений от нее».
Температура в ходе экспериментов измеряется триллионами градусов, то есть в сотни раз превосходит температуру Солнца.
Что касается стандартной модели, неизменным предметом обсуждения остается обнаруженный на БАК в 2012 году бозон Хиггса, или «хиггс», как его кратко называют ученые. Эта элементарная частица подтвердила состоятельность основной теоретической конструкции современной физики и в то же время вывела человечество за пределы стандартной модели, в неведомые измерения.
«Важно понимать, что хиггс – не «еще одна частица», а представитель нового типа материи со спином ноль. Перед нами открывается портал в новый мир, узнать, что ждет за воротами, – задача на много лет для всего научного сообщества», –
предсказывает Владимир Шевченко.
Темные начала
Есть и другие прогнозы.
«Самым впечатляющим открытием, которое нам предстоит, должна стать разгадка тайны темной материи. Мы можем получить результат, либо увеличив энергию в ускорителе, либо проводя более точные измерения частиц»,
– надеется Питер Йенни.
Темная материя действительно остается главной загадкой нашего века – Вселенная на 96% состоит из этой субстанции, но мы не можем ни видеть ее, ни регистрировать, только определять ее существование по воздействию на видимые 4%. Понимание того, что такое темная материя, скорее всего, перевернет все наши представления о реальности. Но даже этими удивительными открытиями не исчерпываются возможности ЦЕРНа.
«Я не знаю, что природа откроет нам в следующий момент»,
– честно признается заместитель генерального директора ЦЕРН по науке Сержио Бертолучи.
Только для больных
Есть и более понятные результаты работы ускорителя. Именно в ЦЕРНе возникла адронная терапия – использование пучков заряженных частиц для точечного облучения опухолей. Воздействие происходит настолько локально, что не касается здоровых тканей.
«Это сплав физики высоких энергий и новейших медицинских технологий, который дает очень высокие показатели»,
– отмечает Григорий Феофилов.
В Москве и Петербурге запланировано строительство двух частных протонных центров. Большему распространению адронной медицины в России мешает несовершенство законодательства, объясняет Владимир Шевченко: физик не имеет права оказывать медицинские услуги, а врач не владеет физикой высоких энергий.
В ожидании конца света
В глазах обывателя эксперименты на Большом адроном коллайдере чаще всего ассоциируются не с великими открытиями, а с глобальной катастрофой.
Семь лет назад ученых из ЦЕРН даже пытались судить за попытку организовать конец света.
Представления общества хорошо выражает картинка, на которой перебинтованный ученый сообщает журналисту: «С помощью БАК мы узнали, что Вселенная появилась в результате взрыва». Или футболка с четырьмя рукавами и надписью «Я пережил запуск адронного коллайдера».
Физики знают о таких шутках и иронизируют в ответ.
«Если в ЦЕРНе будет обнаружена черная дыра, это станет большим научным открытием. Правда, цена его тоже будет большой – все человечество исчезнет», – говорит Алексей Воробьев.
Впрочем, отчаиваться рано. Физика учит, что маленькая черная дыра должна испариться, а вовсе не поглотить мироздание.
Все уже случилось
Академик РАН, директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) Виктор Матвеев советует соблюдать спокойствие:
«Человеку, не имеющему дела с физикой, трудно представить масштабы процессов. Эксперименты в лаборатории лишь повторяют то, что было во Вселенной. Все, что могло случиться, уже случилось. Если бы оно несло катастрофические последствия, нас с вами уже бы не было».
Из того, что мы существуем, следует вывод: Большой адронный коллайдер не несет опасности человечеству. И это доказательство должно быть понятно даже людям, которые бесконечно далеки от физики высоких энергий.
