В новом выпуске на канале «ОСНОВА» ведущий Борис Виденский обсудил с астрономом Кириллом Масленниковым самые загадочные явления Вселенной — от галактик, состоящих почти полностью из темной материи, до «странных радиокругов» (ORCs). Главной темой беседы стал поиск ответов на вопросы о том, как формируются сверхмассивные черные дыры и почему современная космология столкнулась с кризисом в определении скорости расширения Вселенной.
🌌 Галактические столкновения и эволюция звезд 0:01
Несмотря на огромные расстояния между объектами в космосе, слияния галактик — это обычное явление, которое является ключевым фактором их эволюции . Когда две спиральные галактики сближаются, приливные силы ускоряют сжатие облаков газа и пыли, что провоцирует мощную вспышку звездообразования . Однако этот процесс часто имеет «побочный эффект»: те же силы могут буквально вымести весь газ из галактики (явление, известное как ram pressure stripping), после чего рождение новых звезд прекращается .
По словам Кирилла Масленникова, хотя на снимках телескопа James Webb столкновения выглядят катастрофическими, для объектов внутри галактик они почти незаметны . Звездная плотность настолько мала, что реальные звезды при слиянии практически никогда не сталкиваются друг с другом. Что касается сверхмассивных черных дыр в центрах таких галактик, они редко сталкиваются «лоб в лоб» — чаще они образуют двойные системы или пролетают мимо по касательной .
👤 Загадка темной материи: почему ее нет рядом с нами? 8:19
Темная материя остается одной из главных тайн физики. Она в пять раз превосходит обычную (барионную) материю по массе и играет роль «гравитационного клея», позволившего галактикам сформироваться в ранней Вселенной . Однако распределение этой материи крайне неравномерно:
- Галактики-экстремалы: Существуют объекты, на 99,94% состоящие из темной материи, и, наоборот, галактики типа DF2, где ее практически не обнаружили .
- Локальный дефицит: Согласно данным космического аппарата Gaia, в окрестностях Земли темной материи почти нет — её плотность составляет всего около 100 граммов в объеме земного шара .
- Отсутствие «темных звезд»: Темная материя не образует плотных объектов (звезд или планет), так как она лишена трения и вязкости. Она просто проходит сквозь саму себя, не конденсируясь, в отличие от обычного газа .
Кирилл Масленников отмечает, что хотя существование темной материи подтверждается косвенно (через вращение галактик и гравитационное линзирование), отсутствие прямой фиксации частиц (WIMPs) заставляет ученых рассматривать и альтернативные теории, такие как нетрадиционная гравитация или скопления черных дыр .
🔭 Телескопы и «Столпы Творения» 24:43
Знаменитая фотография «Столпы Творения» — это гигантские облака газа и пыли в туманности Орел. Масленников пояснил, что это «звездные ясли», которые постоянно меняют форму из-за эрозии, вызванной ультрафиолетовым излучением новорожденных звезд . Плотность вещества в этих «столпах» ничтожна — это вакуум, который чище любого созданного в земных лабораториях .
Отдельное внимание в беседе уделили истории отечественного телескопа БТА (Большой Телескоп Азимутальный) . В момент создания он был самым большим в мире. Его конструктор Баграт Иоаннисиани совершил революционный шаг, применив альт-азимутальную монтировку, которая требовала компьютерного управления скоростями по двум осям одновременно — невероятная задача для 1960-х годов . Несмотря на дефекты первого зеркала, БТА доказал жизнеспособность этой схемы, на которой теперь строятся все крупнейшие телескопы мира, включая строящийся в Чили 39-метровый ELT (Extremely Large Telescope) .
🔦 Блазары и «лысые» черные дыры 32:31
Блазары — это активные ядра галактик, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра с аккреционным диском и мощными струями вещества (джетами) . Мы называем объект блазаром, когда его джет направлен прямо на нас . В таких условиях возникают уникальные эффекты:
- Релятивистское усиление: Из-за замедления времени и эффекта Доплера объект кажется аномально ярким и «синим» .
- Сверхсветовые скорости: Видимое движение частиц в джетах может превышать скорость света, что является оптической иллюзией, вызванной релятивистскими эффектами .
- Теорема об отсутствии волос: Ученые могут определить только три характеристики черной дыры — массу, заряд и спин (вращение). Все остальные данные о материи, попавшей внутрь, безвозвратно теряются, что создает фундаментальный информационный парадокс .
Исследования последних лет показывают, что сверхмассивные черные дыры существовали уже через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Это ставит науку в тупик: за такой короткий срок они не могли вырасти путем обычного слияния звезд, что намекает на существование еще не открытых «первородных» процессов .
🛸 Угрозы из космоса и «Тихая» жизнь 58:13
Обсуждая поиск внеземных цивилизаций, Кирилл Масленников высказал пессимистичный взгляд. Он считает, что технологическая эра любой цивилизации может быть крайне короткой из-за склонности к самоуничтожению и обилия космических угроз (гамма-всплески, метеориты) . Космос — среда, «категорически враждебная к нежной плесени» биологической жизни .
По мнению гостя, если развитые цивилизации и существуют, они могут следовать «теории темного леса»: вести себя максимально тихо и скрытно, чтобы не привлекать внимание более агрессивных соседей . В качестве альтернативы сохранению жизни ведущий Борис Виденский предложил идею «информационной панспермии» — кодирования данных о цивилизации в «мусорной» ДНК бактерий, рассылаемых по космосу .
📐 Крест Эйнштейна и судьба Вселенной 1:19:41
В финале встречи эксперт рассказал о редчайшем совпадении — гравитационном линзировании сверхновой, которое произошло буквально на днях относительно даты записи. Когда далекая сверхновая оказывается точно за массивной галактикой, возникает «Крест Эйнштейна» — четыре изображения одного и того же объекта .
Уникальность этого случая в том, что свет в каждом из четырех лучей идет разным путем и с разной задержкой. Астрономы увидели одну и ту же вспышку на четырех разных стадиях её развития одновременно . Это дает независимый способ измерения постоянной Хаббла. Сейчас в науке существует разрыв: данные по сверхновым дают скорость расширения Вселенной около 73 км/с на мегапарсек, а данные по реликтовому излучению — 67 . Новый метод «четырехкратной» сверхновой может стать судьей в этом споре и перевернуть наше представление о космологии.
