Астроном Джеки Фарад из Американского музея естественной истории в специальном выпуске WIRED Tech Support ответила на самые популярные и каверзные вопросы пользователей интернета о космологии. В этом материале собраны научные факты о возрасте Вселенной, природе тёмной материи и сценариях неизбежного финала нашего мира.
⏳ Начало и форма всего сущего 0:12
Вселенная зародилась примерно 14 миллиардов лет назад. Учёные определяют этот возраст, изучая самые отдалённые объекты, доступные для наблюдения. Ключевым сигналом здесь является космическое микроволновое фоновое излучение (реликтовое излучение) — своего рода «эхо» Большого взрыва. На температурных картах этого излучения видны крошечные флуктуации, отражающие процессы, происходившие около 13,8 миллиарда лет назад.
Вопрос о бесконечности пространства остаётся одним из самых сложных. Фарад объясняет, что ответ зависит от геометрии:
- Плоская Вселенная: в бесконечной Вселенной лучи света остаются параллельными вечно.
- Замкнутая (конечная) Вселенная: структура должна искривляться сама на себя, подобно сфере.
- Открытая Вселенная: структура может быть изогнута в обе стороны, напоминая седло.
По словам эксперта, современные данные указывают на то, что мы живём в бесконечной («плоской») Вселенной. Что касается мультивселенной, то Фарад утверждает: наука не может дать однозначный ответ «да» или «нет», но теоретически существование других миров с их собственными Большими взрывами не является невозможным.
☄️ Межзвёздные гости и судьба Плутона 0:52
За последние годы астрономы обнаружили три объекта, чья скорость указывает на то, что они не связаны гравитацией Солнца и прибыли извне нашей системы.
- 'Oumuamua: первый межзвёздный объект, по составу напоминавший астероид.
- Борисов (Borisov): второй объект, который при приближении к Солнцу обзавёлся характерным кометным хвостом.
- 3I/Atlas: третий объект, который, по мнению части интернет-пользователей, мог быть инопланетным кораблем. Однако Джеки Фарад настаивает, что это обычная комета, сформированная из материала другой звёздной системы.
Тема классификации небесных тел затронула и Плутон. В начале 2000-х астрономы ввели определение «карликовая планета». Основное различие заключается в «доминировании» на орбите: если Юпитер полностью контролирует своё пространство (имея почти 100 лун), то Плутон этого не делает. Кроме того, орбита Плутона отклонена на десятки градусов от плоскости остальных планет, что также выделяет его в отдельную категорию.
🕳️ Черные дыры и эффект «спагеттификации» 3:42
Популярный вопрос из фильма «Интерстеллар» касается того, почему главный герой не погиб при приближении к чёрной дыре. Спагеттификация — это процесс, при котором гравитация растягивает объект настолько сильно, что разрывает его на части.
Джеки Фарад поясняет, что в фильме показана сверхмассивная чёрная дыра массой в 100 миллионов солнечных масс. Из-за колоссального размера «горизонта событий» (точки невозврата) приливные силы на его границе гораздо слабее, чем у чёрных дыр звёздных масс. Герой почувствовал бы гравитацию, но не был бы разорван до тех пор, пока не подошёл бы значительно ближе к сингулярности в центре.
В центре нашей собственной галактики, Млечного Пути, находится объект Стрелец А (Sagittarius A) — сверхмассивная чёрная дыра, вокруг которой концентрируется газ, пыль и звёзды, подобно суете на Таймс-сквер в Нью-Йорке.
🏗️ Космическая паутина и тёмные силы 5:53
Крупнейшие структуры во Вселенной представляют собой гигантские «стены» из галактик, растянувшиеся на миллиарды световых лет. Самой известной из них долгое время считалась «Великая стена Слоуна» (Sloan Great Wall), но Млечный Путь входит в состав другой структуры — сверхскопления Ланиакея.
Вся эта иерархия удерживается невидимой силой. Фарад выделяет два ключевых компонента, составляющих 95% энергетического бюджета Вселенной:
- Тёмная материя: обладает гравитацией, но не излучает свет. Именно она заставляет внешние звёзды в галактиках двигаться быстрее, чем предсказывают расчёты.
- Тёмная энергия: таинственная сила, ответственная за ускоряющееся расширение Вселенной.
🏁 Три сценария конца света 9:02
Вселенная не только расширяется, но и делает это всё быстрее. Фарад описывает три основных научных прогноза финала:
- Тепловая смерть (Big Freeze): самый вероятный сценарий. Галактики разлетаются так далеко, что новые звёзды перестают рождаться, тепло рассеивается, и мир превращается в холодную тёмную пустоту.
- Большой разрыв (Big Rip): тёмная энергия становится настолько сильной, что разрывает не только галактики, но и молекулы, атомы и сами элементарные частицы (кварки).
- Большое сжатие (Big Crunch): гравитация в какой-то момент побеждает расширение, и Вселенная схлопывается обратно в точку сингулярности.
Эксперт уточняет, что эти события произойдут через триллионы лет («гугол» лет в будущем), поэтому сейчас важнее заботиться о сохранности нашей собственной планеты.
☀️ Солнце и интернет-апокалипсис 13:30
Солнечные пятна — это области с более низкой температурой, где сильные магнитные поля препятствуют конвекции тепла. Когда активность Солнца растёт, происходят выбросы корональной массы (CME). Один из крупнейших таких выбросов, известный как «событие Дня Бастилии», направил к Земле огромный поток заряженных частиц.
[Image of Earth's magnetic field protecting from solar wind]
По мнению Фарад, солнечная вспышка не уничтожит интернет полностью, но может нанести серьёзный технологический ущерб энергосетям и спутникам. Сегодня операторы отключают чувствительное оборудование на орбите, когда прогнозируется мощная магнитная буря, чтобы минимизировать риск.
🪐 Странные миры: изгои и суперземли 17:54
Космос полон объектов, не вписывающихся в привычные рамки. Астрономы обнаружили «планеты-сироты» (rogue planets) — миры размером с Юпитер, которые блуждают в пустоте без родительской звезды.
Также существуют «суперземли» — планеты, радиус которых примерно в два раза больше земного, а масса в 2–10 раз превышает массу нашей планеты. Это самый распространённый тип планет во Вселенной, но, по иронии судьбы, в нашей Солнечной системе их нет. Астрономы предполагают, что мы либо потеряли свою суперземлю в прошлом, либо она до сих пор скрывается далеко за орбитой Плутона в качестве «девятой планеты».
