Наблюдая за развитием современной науки, можно подумать, что все самые важные открытия уже сделаны. Однако такой вывод возникает лишь при поверхностном знакомстве с актуальными исследованиями. На самом деле большую часть открытий нам только предстоит совершить. Вселенная по‑прежнему остаётся величайшей загадкой, для решения которой потребуется не одно тысячелетие.
В этой статье мы отправимся в путешествие по самым необъяснимым объектам космоса: посетим экзопланету Глизе 832 c, пронесёмся рядом с микроквазаром SS 433, поговорим о чёрных дырах и погрузимся в межгалактическое пространство.
Экзопланета Глизе 832 c — потенциальная «вторая Земля»
Последние годы ознаменовались бумом открытий экзопланет. На настоящий момент открыто 4 370 экзопланет в более чем 3 000 планетарных систем, и ещё более трёх тысяч объектов ждут подтверждения статуса. Среди них есть кандидаты на существование жизни — и один из них, Глизе 832 c, считается одним из самых вероятных.
Глизе 832 c вращается вокруг звезды Глизе 832 — красного карлика в 16 световых годах от Солнца (созвездие Журавля). Характеристики звезды:
· светимость — 0,7 % от солнечной;
· диаметр — примерно вдвое меньше солнечного;
· температура — около 3 300 К.
Из‑за низкой светимости обитаемая зона находится очень близко к звезде. Планета повёрнута к ней одной стороной, как Луна к Земле, — из‑за мощных приливных сил.
Параметры Глизе 832 c:
· масса — 5,5 земных;
· период обращения — 35 земных суток;
· расстояние до звезды — 0,16 астрономических единиц (в 6 раз ближе, чем Земля к Солнцу);
· индекс подобия Земле — 0,81;
· средняя температура — −20 °C (253 К), но плотная атмосфера может заметно повышать её.
Эксцентриситет орбиты высок: планета то покидает зону обитаемости, то возвращается в неё. Это приводит к резким перепадам температуры на поверхности. Между освещённой и теневой сторонами — большой перепад температур, а плотная атмосфера порождает постоянные ураганы.
Гипотезы о жизни на Глизе 832 c
Наиболее благоприятные условия для жизни — в кольцевидной зоне между светлой и тёмной сторонами. Там скапливается жидкая вода: дожди идут из облаков, сформированных на горячей стороне, а ледники тёмной стороны тают, давая воду.
Возможные формы жизни:
· приземистые, коренастые существа с прочным скелетом и мощной мускулатурой (из‑за высокой гравитации — от 2 до 4 земных);
· тёмные, невысокие растения (стелющиеся или моховидные) с мощными корнями, защищающими от ветра; возможно, фотосинтез основан не на хлорофилле, а на других молекулах;
· планирующие микроорганизмы в плотной атмосфере, улавливающие свет и питательные вещества из воздуха;
· организмы, способные впадать в анабиоз или мигрировать вслед за зоной комфортной температуры.
В 2017 году астрофизики рассчитали, что в системе может находиться третья планета (1–15 масс Земли) на стабильной орбите (0,25–2 а. е. от центра системы). Поиски продолжаются.
Микроквазар SS 433: лаборатория экстремальных процессов
Микроквазары — рентгеновские двойные системы, состоящие из обычной звезды и компактного объекта (чёрной дыры или нейтронной звезды). В них происходит постоянная аккреция материи на компактный объект, сопровождающаяся периодическими выбросами струй вещества (джетов) со скоростью до 26 % скорости света (~79 тыс. км/с).
SS 433 — один из самых изученных микроквазаров:
· обнаружен в 1978 г. в созвездии Орла;
· находится внутри остатка сверхновой W50 («туманность Ламантина», возраст ~20 тыс. лет, расстояние 18 тыс. световых лет);
· компоненты: чёрная дыра + звезда спектрального класса A (масса 10–30 солнечных, температура 7 000–11 500 К; похожа на Сириус, Альтаир, Вегу);
· период обращения — 13,1 дня;
· джеты искривлены из‑за прецессии (медленного поворота вокруг оси), их поперечник в 5 000 раз больше диаметра Солнечной системы.
В 2019 г. обсерватория ALMA получила детальное изображение джетов SS 433. Оно подтвердило их штопорообразную форму, предсказанную ранее спектроскопическими измерениями.
Столкновение чёрных дыр: всплеск гравитационных волн
2 сентября 2020 г. учёные впервые наблюдали слияние двух столь крупных чёрных дыр. Событие произошло в 7 млрд световых лет от Земли (система GW190521):
· массы компонентов: ~85 и ~66 солнечных;
· итоговая масса — ~142 солнечных;
· разность масс (9 солнечных) ушла в гравитационное излучение, зафиксированное LIGO;
· всплеск длился всего десятую долю секунды, но нёс огромное количество информации о Вселенной.
Чёрная дыра — область пространства‑времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что его не может покинуть даже свет. Пространство‑время возле чёрной дыры искривлено настолько, что приобретает непривычные свойства.
При столкновении чёрных дыр высвобождается энергия, сравнимая со взрывом миллиардов сверхновых. Если такое событие произойдёт близко к Земле, электромагнитное излучение может уничтожить жизнь на поверхности, а гравитационные волны — вызвать землетрясения и извержения вулканов. После слияния чёрная дыра пульсирует, затем стабилизируется и продолжает аккрецию. В конце концов рост замедляется и останавливается.
Любая чёрная дыра постепенно теряет массу, испуская частицы (излучение Хокинга). Чем массивнее дыра, тем ниже её температура.
Заключение
Космос полон загадок — от потенциально обитаемых экзопланет до экстремальных объектов вроде микроквазаров и чёрных дыр. Каждое новое открытие не только расширяет наши знания, но и ставит новые вопросы. Возможно, уже в ближайшие десятилетия мы получим ответы на некоторые из них — и откроем ещё более удивительные явления, о которых сегодня можем только догадываться.
Хотите обсудить гипотезы о жизни на Глизе 832 c или задать вопросы о микроквазарах? Пишите в комментариях!