Разбираемся, сколько весит чайная ложка нейтронной звезды и как на самом деле выглядел Большой взрыв.
Миф 1. Чайная ложка нейтронной звезды весила бы миллиарды тонн
Нейтронные звёзды — это небесные тела с невероятной плотностью и гравитацией. Большинство из них весят примерно как наше Солнце. При этом они имеют радиус всего в десяток‑другой километров и, как бешеные, вращаются вокруг своей оси.
Во многих подборках научно‑популярных фактов из интернета можно встретить утверждение: «Нейтронная звезда такая плотная, что чайная ложка её вещества весила бы миллиарды тонн». Но оно лишено смысла.
Дело в том, что вещество такой звезды не может существовать без её гравитации.
Под воздействием последней элементарные частицы — нейтроны внутри этого космического тела спрессовываются в сверхплотную массу, которую называют M. E. Caplan. Elasticity of Nuclear Pasta / Physical Review Letters ядерной пастой. И если вы каким‑то образом отковыряете от звезды чайную ложку материи (что невозможно), то на неё перестанет воздействовать тяготение и частицы начнут отталкиваться друг от друга.
Стало быть, чайной ложки нейтронной звезды не может существовать: как только вы получите её, содержимое взорвётся What if a tablespoonful of a neutron star was brought to Earth? / Astronomy.com , испарив солидную часть нашей планеты.
Миф 2. Млечный Путь и Андромеда врежутся друг в друга
Столкновение галактик. Анимация: NASA
Вычисления астрономов показывают, что через 4,5 миллиарда лет наша галактика Млечный Путь столкнётся со своей ближайшей соседкой — Андромедой. Это довольно обыденное явление во Вселенной.
Многие представляют себе такое столкновение как катастрофу поистине невообразимого масштаба, в результате которой взорвутся звёзды, разрушатся планетарные системы и вся разумная жизнь, если такая есть, погибнет.
Но переживать не стоит: это событие далеко не такое катастрофическое. Звёзды в галактиках столкнуться не смогут Milky Way Destined for Head‑On Collision / NASA из‑за того, что расстояния между ними крайне велики.
К примеру, если бы наше Солнце было размером с монету, то ближайшая такая же монета, Проксима Центавра, находилась бы от него за 718 километров. Далековато, кажется.
Так что разрушений планетарных систем не предвидится. Строго говоря, столкновение — не совсем правильное слово для этого процесса, его лучше бы назвать слиянием. В результате него из двух галактик образуется одна — Млекомеда. При этом наша Солнечная система не подвергнется T. J. Cox. The Collision Between The Milky Way And Andromeda / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society каким‑либо неприятным воздействиям.
Правда, с Земли за этим понаблюдать уже не выйдет, потому что через 1,5 миллиарда лет светимость Солнца вырастет настолько, что испарит с нашего глобуса океаны. Постарайтесь к тому времени переселиться на какую‑нибудь космическую станцию с собственной биосферой.
Миф 3. Юпитер спасает Землю от астероидов
Ещё один миф, который мелькает во многих подборках «фактов о Вселенной». Логика такая: летит глыба из дальнего космоса, вот‑вот впечатается в наш многострадальный глобус. Но тут Юпитер своим мощным гравитационным полем отклоняет астероид, и тот уносится прочь, не причинив никому вреда. Некоторые даже говорят, что жизнь на Земле была бы невозможна без помощи этой планеты.
Но, прибегнув к компьютерному моделированию, учёные из Университета Нового Южного Уэльса и Университета Опен выяснили, что это не совсем так.
Юпитер действительно может отклонить Does Jupiter really protect us from cosmic impacts? / BBC Science Focus Magazine от Земли объекты, прилетевшие из‑за пределов Солнечной системы. Но вот местные кометы и астероиды он, напротив, смещает J. Horner, B. W. Jones. Jupiter: friend or foe? An answer / Astronomy & Geophysics ближе к орбите нашей планеты, увеличивая угрозу столкновения. Так что не стоит считать Юпитер щитом Земли.
Миф 4. Галактики очень красочные
По Сети гуляет множество подборок фотографий с телескопа Hubble, к которым недавно добавились и снимки James Webb. Галактики, запечатлённые на них, как правило, чрезвычайно яркие и разноцветные.
Но если вы глянете на фото астрономов‑любителей, то заметите, что космос далеко не такой красочный и представлен скорее чёрно‑серо‑белой палитрой с небольшими вкраплениями синего, красного и голубого.
Дело в том, что человеческий глаз не способен Truth Behind the Photos: What the Hubble Space Telescope Really Sees / Space.com улавливать цвета на таких далёких расстояниях. А телескопы вроде Hubble делают вообще чёрно‑белые снимки, которые затем окрашиваются учёными искусственно.
Исследователи определяют, какие части пространства излучают ультрафиолетовые, рентгеновские или гамма‑лучи, а затем назначают Stop Complaining about ‘Fake’ Colors in NASA Images / Space.com каждому виду излучения определённый цвет.
Из‑за этого многие пишут в интернете: «Перестаньте верить фотографиям NASA, это всё фотошоп!» — хотя о подкрашивании снимков астрономы говорят прямо.
Если вы хотите узнать, как действительно выглядят далёкие галактики, взгляните, например, на это изображение Андромеды — она представлена в естественных цветах:
Или посмотрите на туманности Северная Америка и Пеликан, снятые в разных диапазонах:
Как видите, реальные оттенки несколько тусклее окрашенных фрагментов.
Миф 5. Солнечная система окружена стеной из огня
Этот заголовок довольно часто встречается в подборках «интересных фактов о космосе». Солнечная система окружена гелиосферой — пузырём чрезвычайно горячего водорода, плазмы, которую испускает наша звезда. Его впервые зафиксировали своими приборами зонды «Вояджер». Температура газа в гелиосфере достигает Our Solar System Is Blanketed in a Giant Wall of Fire / Futurism порядка 49 000 °С.
Узнав, что вокруг Солнечной системы кружатся облака раскалённого водорода, люди представляют себе некий непроходимый барьер, который сожжёт любого, кто к нему приблизится. Поэтому про всякие зонды типа «Вояджеров» и «Новых горизонтов» шутят, что они долетят «до конца карты», сгорят и больше ничего не покажут.
Значит ли это, что Солнечную систему покинуть невозможно? Ничего подобного.
Гелиосфера на самом деле настолько разрежена G. Gladstone. The Lyman‐α Sky Background as Observed by New Horizons. Geophysical Research Letters , что никак не повлияет на температуру пересекающего её космического корабля — разве что в радиосвязи помех прибавится. Те же «Вояджеры» прошли эту границу, вовсе не думая сгорать. Так что словосочетание «стена пламени» — это преувеличение.
В конце концов, зонд «Паркер» вообще в атмосферу Солнца слетал и ничего, уцелел.
Миф 6. Звезда Мафусаил старше Вселенной
Взгляните на снимок выше: это одна из самых старых звёзд во Вселенной — под номером HD 140283. Обычно её называют Мафусаилом. В интернете упоминания о ней можно встретить в статьях о загадках космоса, потому что она якобы старше, чем всё наше мироздание.
Возраст Мафусаила оценили в 16 миллиардов лет, в то время как Вселенной всего 13,8 миллиарда.
Иногда звезду приводят как доказательство утверждения, что «учёные ничего не знают!». Но в действительности это не так.
Когда возраст звезды впервые определяли Methuselah: The oldest star in the universe / Space.com в 2000 году с помощью спектроскопии, то и правда насчитали 16 миллиардов лет. Но с тех пор методы несколько улучшились J. Tang. Revised Best Estimates for the Age and Mass of the Methuselah Star HD 140283 Using MESA and Interferometry and Implications for 1D Convection / Research Notes of the AAS , и стало ясно, что Мафусаилу всего‑навсего 12 миллиардов. Так что никакого парадокса нет.
И да, это не самая старая звезда во Вселенной, как оказалось. Старейшее светило, обнаруженное на данный момент, именуется SMSS J031300.36‑670839.3 и имеет возраст 13,3 миллиарда лет.
Миф 7. Большой взрыв был взрывом
Обычно теорию Большого взрыва описывают M. Emam. Covariant Physics: From Classical Mechanics to General Relativity and Beyond так: 13,8 миллиарда лет назад Вселенная была сжата в точку бесконечной плотности и температуры, а потом эта сингулярность взяла и рванула. И получился космос, который мы наблюдаем сейчас. Но это не совсем правильное представление событий.
О том, что Большой взрыв в прошлом имел место, свидетельствуют M. Emam. Covariant Physics: From Classical Mechanics to General Relativity and Beyond постепенно затухающее тепловое излучение космоса и расширение пространства Вселенной. Это натолкнуло учёных на мысль, что мироздание появилось из некоего очень плотного и горячего состояния.
Но Большой взрыв не был взрывом в типичном нашем понимании — у него не было эпицентра.
Пространство Вселенной расширяется везде равномерно, а реликтовый фон практически однороден. Нет определённой точки Where is the centre of the universe? / University of California , откуда идёт расширение.
Поэтому сравнивать M. Emam. Covariant Physics: From Classical Mechanics to General Relativity and Beyond Большой взрыв с детонацией бомбы или вспышкой сверхновой звезды, как это любят делать художники и аниматоры в интернете, неправильно. Это был не взрыв в пространстве, а расширение последнего. Вселенная была плотной и горячей, затем пространство стало расширяться, а материя — остывать и приобретать те формы, которые мы наблюдаем сейчас.
Термин «Большой взрыв» появился The big bang got its name from a man who thought the theory was total nonsense / PopSci в 1949 году благодаря английскому астроному Фреду Хойлу. Он, кстати, был противником теории и придерживался мнения, что Вселенная была всегда. Но броская фраза полюбилась публике, и рождение космоса стали называть Большим взрывом. И хотя учёные считают Big Bang: the etymology of a name / Oxford Academic , что это имя теории не подходит из‑за неправильных ассоциаций, его до сих пор не заменили — слишком уж привязалось.
Исследователи, к сожалению, не могут точно сказать, как именно выглядело рождение Вселенной, потому что тогда привычные нам законы физики ещё не работали. Но, например, астроном и физик из Реджис‑колледжа Сантош Мэтью считает S. Mathew. Essays on the Frontiers of Modern Astrophysics and Cosmology , что звука в этот момент быть не могло, потому что тогда ещё не было среды, способной его проводить. Так что Большой взрыв, скорее всего, происходил в абсолютной тишине.
Читайте также 🧐
