Главная Общество Наука

Большой взрыв отодвинулся на два миллиарда лет

Наша Вселенная может оказаться на 15% обширней и старше, чем считалось до сих пор. В пользу такого заключения свидетельствуют новые измерения расстояния до одной из ближайших галактик - М33 (NGC 598) из созвездия Треугольника.

Группа американских, польских, канадских, британских и немецких астрономов, которую возглавляла Альчесте Бонанос (Alceste Bonanos) из Института Карнеги (Carnegie Institution) в Вашингтоне, использовала данные сразу нескольких телескопов, включая 10-метровый "Кек-II" (Keck-II), установленный на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа (Гавайские острова), чтобы вычислить дистанцию, отделяющую нас от некоторых специфических пар звезд в галактике Треугольника (Triangulum Galaxy, 'triangulum' - это "треугольник" по-латински).

Световые, скоростные характеристики, а также измерения температуры излучения послужили основой для вычисления массы и истинной яркости двойной системы, в которой звезды-гиганты (спектрального класса "О", главной последовательности, с массами 33 и 30 масс Солнца и диаметрами в 12 и 9 солнечных диаметров соответственно) периодически затмевают друг друга (раз в пять дней). Сравнивая эту вычисленную яркость с наблюдаемой, ученые выяснили, что галактика-соседка на самом деле находится от нас в 3,14 миллиона световых лет (964+/-54 килопарсека). Это приблизительно на полмиллиона световых лет дальше, чем считалось до сих пор (2,6 миллиона световых лет). Со статьей можно ознакомиться на сайте arXiv.org, она принята для публикации в "Астрофизическом журнале" (Astrophysical Journal - ApJ)

Предыдущее значение было получено с использованием постоянной Хаббла (соответствующий закон сформулировал в 1929 году Эдвин Хаббл (Edwin Hubble, 1889-1953), изучивший разбегание галактик, значение этой постоянной наиболее кардинально пересматривалось в 1950-х годах, а с тех пор менялось уже не столь существенно). Для того, чтобы вычислить расстояние до далекой галактики с использованием постоянной Хаббла, необходимо рассмотреть несколько связанных уравнений, а в качестве эталонного (для калибровки) включить расстояние до какого-нибудь более близкого объекта, например, Большого Магелланова облака. При таком подходе шаг за шагом могут накапливаться ошибки. Чтобы избавиться от них, и был развит новый независимый (более прямой, простой и точный) метод. Работа заняла около 10 лет. M33 была изучена в оптическом и инфракрасном диапазонах, проверкам и перепроверкам подверглись те измерения, что обычно считаются само собой разумеющимися.

Если довериться новому значению расстояния до M33 (а это самое дальнее расстояние, которое до сих пор удавалось измерить непосредственным образом), то придется пересмотреть и значение константы Хаббла - оно должно уменьшиться на 15 процентов, значит, и возраст Вселенной может стать больше на 15 процентов, чем считалось ранее (если наиболее общепринятой оценкой возраста Вселенной в настоящее время являются 13,7 миллиарда лет, то новая работа дает 15,8 миллиарда).

"Ошибка у нас находится в пределах 6 процентов, и это довольно неплохо", - говорит один из авторов исследования Кржиштоф Станек (Krzysztof Stanek) из Университета штата Огайо (Ohio State University - OSU). В дальнейшем планируется проделать те же самые вычисления для какой-нибудь другой звездной системы в M33 (и таким образом еще уменьшить ошибку), либо "переключиться" на еще более близкую галактику - туманность Андромеды. Впрочем, найти другую столь же подходящую двойную систему не так-то просто, и все это может потребовать еще по крайней мере двух лет.

Только дождавшись новых измерений и подтверждений со стороны независимых групп исследователей, можно будет говорить, что переворот в космологии действительно состоялся. К тому же постоянную Хаббла к настоящему времени удалось получить уже сразу несколькими независимыми методами (в том числе и изучая кривые блеска сверхновых типа Ia в далеких галактиках - так называемых "стандартных свечей"), и так запросто ее уже не пересмотришь. Возможно, новую аномалию удастся объяснить специфическим гравитационными взаимодействиями внутри местной группы галактик, что вызывают существенные отклонения в скоростях "разбегания". Сказываются их так называемые пекулярные (индивидуальные) скорости, и таким образом существенно искажается в основном "гладкая" картина всеобщего расширения Вселенной, а следовательно и вычисления расстояний на основании постоянной Хаббла приобретают систематическую ошибку.

Источники:
The First DIRECT Distance Determination to a Detached Eclipsing Binary in M33 - arXiv.org - astro-ph
Big bang pushed back two billion years - New Scientist
Astronomers crunch numbers, universe gets bigger - Ohio State University
Astronomers study Triangulum Galaxy - United Press International

Ссылки:
Постоянная Хаббла - "Астронет"
The Scale of the Universe Great Debate in 1996
Вселенная может быть на 15% больше и старше - "Мембрана"

Статья

Возможность открытия темной энергии была упущена в 70-х годах прошлого века

Открытие таинственной темной энергии, которая служит причиной ускоренного расширения Вселенной, произошло в 90-х годах прошлого века в результате изучения взрывов удаленных сверхновых определенного типа. Однако теперь выясняется, что свидетельства существования темной энергии у астрономов имелись по крайней мере тридцать лет назад.

Справка

Созвездие Треугольника

Треугольник (Triangulum) относится к самым маленьким созвездиям. Лучше всего его видно в конце лета, осенью и зимой. Около него расположены созвездия Персея, Овна, Рыб и Андромеды. Невооруженным глазом в нем можно увидеть около 15 звезд. Три из них ярче четвертой звездной величины.

В созвездии Треугольника находится одна из наиболее близких к нам и наиболее хорошо изученных галактик - М33 (NGC 598) с угловыми размерами 83' на 53'. Это вторая по яркости галактика после галактики в созвездии Андромеды, но она находится на границе видимости невооруженным глазом. Только в безлунные и исключительно ясные ночи она видна как очень слабое и размытое туманное пятнышко. В зрительном поле телескопа галактика в созвездии Треугольника видна очень хорошо и привлекает внимание своей интересной структурой. Она является одной из самых больших в местной группе галактик, куда входит и наша Галактика с двумя своими спутниками - Магеллановыми облаками, галактика в созвездии Андромеды и еще десяток других более мелких галактик.

"Астрономические новости"

Справка

Закон Хаббла и "постоянная" Хаббла

Закон Хаббла устанавливает зависимость между расстоянием до галактики D и ее лучевой скоростью V_r, определяемой с помощью эффекта Доплера: D=V_r/H, - где H - постоянная Хаббла (коэффициент пропорциональности в законе расширения Хаббла, имеющий размерность обратного времени, его значение, по современным оценкам, составляет от 60 до 80 (км/с)/Мпс). Этот закон был эмпирически открыт американским астрономом Эдвином Хабблом в 1929 году. Закон Хаббла отражает происходящее расширение Вселенной, его использование позволяет оценить расстояние до галактик или их систем, измерив их красное смещение, или лучевую скорость, кроме того, он играет фундаментальную роль в космологических моделях Вселенной, определяя значение критической плотности, возраста Вселенной и современного горизонта событий.

Часто закон Хаббла называют "законом расширения Вселенной", но это не означает, что по такому закону расширяются все без исключения предметы или космические системы. Связанные гравитационными силами планеты, звезды и т.п. вовсе не "расширяются".

Увеличение взаимного расстояния и изменение скорости разлета галактик приводит к тому, что со временем значение постоянной Хаббла изменяется (в случае ускоренного расширения Вселенной она растет), поэтому ее нельзя считать мировой константой, неизменной во все эпохи (как, например, гравитационную постоянную, заряд или массу электрона). Ее значение, измеренное в нынешнюю эпоху, отмечают индексом "ноль" у величины H₀. Универсальность же закона Хаббла состоит в том, что он одинаково справедлив для наблюдателя, расположенного в любой из галактик и проводящего измерения в любом направлении; т.е. этот закон указывает, что расширение Вселенной происходит однородно и изотропно.

Постоянная Хаббла, Закон Хаббла, Постоянная Хаббла

Статья

На смену черным дырам приходят MECOs

После многих лет изучения квазара Q0957+561 ученые стали сомневаться, что имеют дело со ставшей уже привычной для современных физиков "черной дырой", и взамен из "запасников" вынимают достаточно экзотичные концепции.

Статья

Живым аулам ученые предпочли трупы звезд

Вместо того, чтобы как следует разобраться с привычными, всем известными землетрясениями, наводящими ужас на жителей многих горных районов, ученые научились с беспрецедентной точностью предсказывать "звездотрясения", время от времени разрывающие кору "звездных трупов" - нейтронных звезд.

Статья

Первые галактики были самоубийцами

Астрономы смогли представить первые прямые свидетельства самоубийственного поведения ранних галактик, ультрафиолетовая радиация которых препятствовала дальнейшему формированию звезд.

Статья

Убийца небесных карликов не любит регби

Описание движения звездных потоков от разорванных Млечным путем карликовых галактик позволило заключить, что ореол из темной материи вокруг нашей Галактики имеет сферическую форму, а вовсе не вытянут наподобие мяча для регби, как считалось ранее.

Статья

От космических взрывов Землю хранят металлы

Согласно новому исследованию, гамма-всплески могут случаться в основном лишь в небольших бесформенных галактиках, которые испытывают серьезный недостаток в химических элементах тяжелее водорода и гелия.

Статья

Жизни на Земле угрожают "галактические нырки"

Солнечная система в процессе своего движения в составе галактического диска периодически переходит то в "верхнюю" его часть, то в "нижнюю" и таким образом время от времени подвергается более высоким дозам опасного космического излучения.

Статья

Ореол помог признать в Андромеде сестрицу

Две галактики-соседки - туманность Андромеды и наш Млечный путь - имеют, вероятно, гораздо больше общего, чем думали ранее, по крайней мере, они прошли сходный путь эволюции в течение своих первых миллиардов лет и должны были быть едва ли не близняшками.

Статья

Осколки стеклянных галактик

С помощью космического инфракрасного телескопа "Спитцер" удалось найти редкую разновидность сталкивающихся галактик, сердцевины которых окутаны облаками, состоящими из крошечных кристаллов, напоминающих по своему составу обыкновенное битое стекло.

Статья

Гипергигантские звезды способны обзаводиться планетами

Открытие пылевых дисков - то есть предшественников планетных систем - у пары чрезвычайно массивных звезд заставляет предположить, что планеты могут формироваться и выживать даже в самых экстремальных условиях - у самых массивных звезд, которые только существуют в природе.

Статья

Новый гигантский компаньон Млечного пути

Найден новый компаньон Млечного пути, который оказался настолько обширным, что это само по себе прежде препятствовало его выявлению: данное скопление охватывает на небе пространство, почти в 5 тысяч раз превышающее размеры полной луны!

Статья

За сто лет в Галактике вспыхивают две сверхновые

C помощью космической обсерватории "Интеграл" международная группа исследователей смогла подтвердить предсказанную интенсивность рождения радиоактивного алюминия в массивных звездах и сверхновых и оценить таким образом общее число галактических сверхновых.

Статья

Сверхновые мультики от Большого Магелланова облака

Астрономы обнаружили слабое "видеоэхо" от трех древних сверхновых, вспышки которых можно было наблюдать на Земле несколько веков назад. Это "эхо" было отражено межзвездными газовыми облаками, удаленными от первоисточника на сотни световых лет.

Статья

Карлики нашлись среди сталкивающихся гигантов

Астрономы, использующие космический телескоп "Спитцер", работающий в инфракрасном диапазоне, изобрели новый способ поиска небольших слабосветящихся галактик, что образуются в результате катастрофических столкновений между галактиками крупными.

Статья

Компашка из спиральных, неправильных и сухоруких

Квартет Роберта - семейство, состоящее из четырех очень разных галактик, расположенных на расстоянии приблизительно 160 миллионов световых лет от нас в центре южного созвездия Феникса.

Статья

Японцы ищут шрамы в ореоле галактики NGC 2403

Мощнейший японский оптический телескоп "Субару", установленный на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа на Гавайских островах, смог получить наиболее четкое и детальное изображение спиральной галактики NGC 2403, уже сослужившей науке немалую службу.

Статья

"Спитцер" заставил Андромеду скривиться и расколоться

Кольцо из формирующихся звезд в Туманности Андромеды в инфракрасных лучах видится расколотым, образовавшим обширную "полынью" в своем нижнем правом углу. Причиной возникновения столь явно асимметричных особенностей, возможно, явилось взаимодействие со спутниковыми галактиками, окружающими Андромеду.

Статья

Очаг, лишившийся дома

Группа европейских астрономов изучила очень необычное явление: одинокий яркий квазар, лишенный сколько-нибудь заметной окружающей его галактики. Для объяснения феномена предлагаются даже совершенно немыслимые вещи.

Статья

Форма Млечного пути оказалась ненормальной

Оказывается, наш Млечный путь - это вовсе не нормальная спиральная галактика, он относится к совершенно другому подтипу...

Статья

Жизнь могла возникнуть 10 миллиардов лет назад

Исследование, проведенное с помощью космического телескопа NASA "Спитцер", свидетельствует в пользу очень раннего возникновения внеземной жизни и может предоставить новые сведения о составе удаленных галактик.

Статья

Ранняя Вселенная была заполнена черными мини-дырами

Британские исследователи нашли свидетельства в пользу экзотичной теории, согласно которой ранняя Вселенная представляла собой пространство, заполненное одними лишь крошечными первородными черными дырами.

Статья

В Антеннах нашли спусковой крючок

Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.

Статья

Открыт самый мелкий спутник Млечного пути

Астрономам, занимающимся анализом данных от автоматизированного Слоановского цифрового обзора неба, удалось добавить к "контингенту" карликовых галактик Млечного пути очень "мелкий" тринадцатый спутник.

Статья

Ранняя Вселенная: впервые удалось определить размеры реликтовых галактик

Астрономы Израиля и США нашли первое прямое подтверждение тому, что по крайней мере некоторые галактики размером с Млечный путь уже успели сформироваться, когда Вселенной от роду было меньше миллиарда лет. На иллюстрации - смоделированная структура ранней Вселенной. Первые галактики размером с Млечный путь выглядят как яркие пятна в вершинах этих своеобразных галактических нитей.

Статья

Найдена пара гигантских черных дыр, обреченных слиться в межгалактическом катаклизме

Ядро галактики NGC 6240 представляет собой систему из двух супермассивных коллапсаров, и в будущем ей грозят серьезные потрясения. Это доказали немецкие астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра". Открытие подтверждает теории формирования супермассивных черных дыр.

Статья

Тайна гигантских галактических пузырей

Таинственные гигантские космические "пузыри"-"блобы", которые раньше считались просто исполинскими межзвездными облаками, ничего кроме газа внутри себя не содержащими, на самом деле заключают в своей сердцевине сталкивающиеся и сливающиеся группы сверхъярких галактик.

Статья

Найден первородный газ ранней Вселенной

Небольшая галактика, что расположена в 16 миллионах световых лет от Земли, окружена огромным газовым диском из атомарного водорода. Содержимое этого диска никогда не участвовало в процессах формирования звезд и таким образом может считаться тем самым исконным материалом, что остался неизменным с древнейших времен, когда только начинали появляться галактики.

Статья

Черные дыры - источник жизни

Всем известно, что черные дыры несут с собой смерть, однако американские астрономы обнаружили, что эти зловещие монстры способны также давать и начало новой жизни, способствуя образованию новых звезд. Более того, индуцированное релятивистскими "джетами" (струями) формирование звезд, возможно, играло важнейшую роль при появлении первых галактик в ранней Вселенной.

Статья

Найден таинственный новый компаньон Млечного пути

С помощью программы Слоановского цифрового обзора неба удалось выявить ранее никем не замеченную группу звезд. Эти данные могут пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".

Статья

Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники

Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.

Статья

Сколько годков Галактике

Получена важная информация о возрасте Млечного пути. Новая оценка основана на измерении уровня бериллия-9 в древнейших звездах шаровых скоплений - спутников нашей Галактики. Таким образом выяснилось, что она существует уже около 13,6 миллиарда лет (плюс-минус 800 миллионов).

Статья

Впервые удалось измерить массу отдельной звезды

Астрономы впервые сумели измерить непосредственным образом массу отдельной звезды. До сих пор такое удавалось проделать только в случае нашего собственного Солнца или для бинарных звездных систем. Теперь измерения были проведены для красного карлика, расположенного приблизительно в 1800 световых лет от Земли.

Статья

Взрывающаяся галактика загрязняет Вселенную

Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.

Статья

Туманность Андромеды - каннибал у нас на пороге

Удалось ясно разглядеть, как Андромеда рвет на части одну из своих спутниковых галактик, и открыть 14 ранее неизвестных шаровых скоплений, обращающихся по удаленным от центра галактики орбитам. Эти скопления, вероятно, остались с того времени, когда Андромеда сожрала их родительские галактики. Увы, каннибализм - это обычное дело в мире галактик. Собственно, так они в основном и растут, и наш Млечный путь в этом смысле - не исключение.

Статья

Галактики, проевшие дырки в космосе, устроили Космический Ренессанс

Астрономы в очередной раз обнаружили наиболее отдаленную галактику из всех, известных на настоящий момент. Она находится от нас на расстоянии приблизительно 13,2 миллиарда световых лет. Излучение от этой галактики, именуемой Abell 1835 IR1916, доносит до нас информацию о Вселенной, которой было только 3 % от ее теперешнего возраста. Этот свет был испущен спустя примерно 470 миллионов лет после Большого взрыва и может рассказать нам о том, как формировались первые галактики после "темных веков", имевших место в истории ранней Вселенной.

Статья

После Большого взрыва свет не спешил "отделяться от тьмы"

Во времена одного из самых ранних периодов своей истории Вселенная была почти вся сплошь "затянута" туманом из атомов водорода и гелия. Даже яркое ультрафиолетовое излучение самых первых звезд в новорожденных галактиках не могло пробиться через эту всепоглощающую завесу из газа, что дало астрономам повод назвать эту космическую эру "темными веками". Только по прошествии сотен миллионов лет первородные звезды смогли постепенно разогреть и ионизировать окружающий газ, преобразовав непроницаемый океан космоса в современное прозрачное космическое пространство. Возможно даже, что переионизация протекала в ходе двух различных фаз, связанных с первым и вторым поколениями звезд.

Статья

"Хаббл" и пара телескопов "Кек" нашли галактику, знаменующую конец "темных веков"

Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 млрд световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 % от ее нынешнего возраста. "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа "Хаббл" и пары телескопов Кек на Гавайях. Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.

Статья

Гравитационная линза показывает сердце отдаленной галактики

В настоящее время известно уже множество примеров наблюдений галактик, действующих подобно "гравитационным линзам". Лучи света, проходя рядом с ними, отклоняются мощным гравитационным полем. За счет такого "линзирования" на небе появляется несколько дополнительных видимых изображений какого-нибудь отдаленного объекта, расположенного за такой галактикой - например, это может быть яркий квазар. Теперь астрофизики раскрыли важную тайну, связанную с этим феноменом.

Статья

Черные дыры играют сами c собой в смертельный футбол

Когда сталкиваются сверхмассивные черные дыры, представляющие собой ядра соседних галактик, пространство вокруг них буквально трещит по швам, только держись! Мощнейший всплеск гравитационного излучения сообщает всему миру о том, что эти монстры яростно сливаются в одну еще более массивную черную дыру. "Пинок", который эта система получает в момент столкновения, может даже выбить получившуюся в результате черную дыру вон из родной галактики. Новое исследование описывает последствия такого межгалактического столкновения с точки зрения современной теоретической физики.

Статья

Дыра под космическим Сомбреро

Орбитальный телескоп "Хаббл" обратил свой взор на одну из самых величественных и "фотогеничных" галактик во Вселенной, известную под прозвищем Сомбреро (M104). Отличительный признак этой галактики - светящееся белое выпуклое ядро, окруженное мощными пылевыми зонами.

Статья

Найден новый спутник Млечного пути на "неправильной" орбите

Новые наблюдения, выполненные на гигантском радиотелескопе GBT, показали: то, что раньше считалось межгалактическим облаком, находящимся на неизвестном расстоянии, на самом деле - спутниковая галактика Млечного пути, которая обращается по орбите вокруг Галактического центра в направлении, противоположном большинству остальных галактических спутников.

Статья

Столкновение двух безумных гигантских колес на скорости 10 млн км в час

На этой выразительной фотографии, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена пыльная спиральная галактика, которая, вращаясь, проходит через другую большую яркую галактику NGC 1275. Рентгеновское и радиоизлучение с большой вероятностью указывают на наличие черной дыры в центре этой яркой галактики. NGC 1275 находится от нас на расстоянии примерно 235 млн световых лет в созвездии Персея.

Статья

Найдена самая массивная двойная звездная система

Приблизительно в 20 тысячах световых лет от Земли найдены две сверхмассивные звезды, которые схватились друг с другом в длительном спарринге, подобно двум тяжеловесным борцам сумо. Они обращаются вокруг общего центра масс с периодом в 3,7 дня, почти касаясь друг друга, поэтому ни о каком спокойствии в этом районе Вселенной и речи быть не может - постоянно высвобождаемая при их взаимодействии энергия дает начало горячим и мощным звездным ветрам.