В новом выпуске программы StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и комик Чак Найс отвечают на вопросы слушателей, охватывая широкий спектр тем: от поиска девятой планеты и причин «разжалования» Плутона до механизмов столкновения галактик и будущего Международной космической станции.
🔭 Охота за девятой планетой в поясе Койпера 2:14
Поиски гипотетической девятой планеты (часто называемой Планетой X) продолжаются. Слушатели интересуются, сможет ли новый телескоп имени Веры Рубин (Vera C. Rubin Observatory) обнаружить этот объект . Нил Деграсс Тайсон отмечает, что технически это возможно, если направить телескоп в нужную область и вести длительные наблюдения, хотя основная задача этого инструмента — обзор всего неба для фиксации любых движущихся объектов .
Существование массивного объекта за пределами орбиты Нептуна — это не просто догадка. Учёные пришли к этому выводу, анализируя поведение объектов в поясе Койпера — огромном скоплении ледяных тел, открытом в конце XX века . Нил Деграсс Тайсон объясняет механизмы поиска:
- Объекты пояса Койпера ведут себя так, будто на них воздействует дополнительный источник гравитации .
- Если это планета, она должна быть намного больше обычных ледяных тел пояса, но находиться очень далеко, за пределами текущих лимитов обнаружения .
- На данный момент существование Планеты 9 остается предметом дискуссий и научной спекуляции, так как прямых визуальных подтверждений пока нет .
🪐 Почему Плутон больше не планета: три жестких критерия 6:04
Вопрос о статусе Плутона по-прежнему волнует общественность. Исследователь физиологии космических полетов Эрик Лой выразил мнение, что критерии Международного астрономического союза (МАС) недостаточно специфичны . Однако Нил Деграсс Тайсон подчеркивает, что правила не были придуманы специально «против» Плутона — это была необходимость, вызванная развитием технологий .
История Плутона напоминает историю Цереры, открытой в 1801 году. Сначала её считали планетой, но когда в том же регионе обнаружили сотни других объектов, астрономы ввели термин «астероид» (звездоподобный) и лишили Цереру планетарного статуса . Плутон постигла та же участь, когда выяснилось, что он — лишь одно из тысяч тел в поясе Койпера .
Чтобы считаться планетой, объект должен соответствовать трём критериям:
- Обладать достаточной массой для поддержания сферической формы. Плутон проходит по этому пункту .
- Расчистить свою орбиту от других объектов. Плутон находится в густонаселенном поясе Койпера, поэтому здесь он терпит неудачу .
- Не пересекать орбиты других планет. Плутон в течение 20 лет из своего 248-летнего цикла находится ближе к Солнцу, чем Нептун, фактически пересекая его орбиту .
Нил Деграсс Тайсон иронично замечает, что Плутон получил «прописку» в таблице Менделеева (плутоний) под «ложными предлогами» . При этом Церера, напротив, получила «повышение»: одновременно с понижением статуса Плутона её перевели из астероидов в категорию карликовых планет .
💻 Связь квантовой физики и современной электроники 17:04
Слушатель из Индии поинтересовался связью между теорией относительности и полупроводниками. Нил Деграсс Тайсон поясняет, что прямой связи между теорией относительности и работой материнских плат нет, но обе они относятся к «современной физике» XX века .
Ключевым фактором для создания компьютеров стала именно квантовая физика:
- Понятие «квант» означает минимальную, неделимую единицу энергии .
- Для понимания поведения электронов в цепях необходимы законы квантовой механики .
- Полупроводники позволяют управлять потоком электричества по желанию инженера, что невозможно сделать с обычными проводниками или изоляторами .
- Вся современная цифровая революция и IT-технологии существуют только благодаря открытиям в области квантовой физики .
🌌 Морфология галактик: от «блинов» до космических аварий 20:35
Форма галактики зависит от скорости вращения её начального газового облака при коллапсе . Если вращения почти нет, получается эллиптическая галактика — сферический объект, в котором газ быстро превратился в звезды . Если вращение было быстрым, галактика сплющивается и становится тонкой, как блин или креп — так образуются спиральные галактики, к которым относится и наш Млечный Путь .
Нил Деграсс Тайсон выделяет следующие особенности:
- Спиральные галактики неэффективны: они сохраняют 10–30% своей массы в виде газа, из которого постоянно рождаются новые звезды («звездные ясли») .
- Эллиптические галактики очень эффективны: они быстро израсходовали весь газ на создание звезд и теперь просто «стареют» .
- Неправильные (irregular) галактики часто выглядят как хаотичные скопления газа и звезд, многие из них являются карликовыми .
Отдельно Тайсон упоминает «пекулярные» или искаженные галактики. Долгое время было неясно, рождаются ли они такими или что-то происходит в процессе их жизни . С развитием компьютеров в 1970-х годах учёные смогли смоделировать столкновения галактик. Выяснилось, что при сближении звезды не сталкиваются физически, но гравитация искажает формы обеих систем, превращая их в некое подобие «железнодорожной катастрофы» .
🌫️ Темная материя: эхо из параллельных миров? 33:31
Одна из теорий, предложенных слушателями, предполагает, что темная материя — это обычное вещество, спрятанное в «складках» пространства-времени . Нил Деграсс Тайсон признается, что ему ближе другая гипотеза: темная материя может быть гравитацией обычной материи из параллельной вселенной .
По мнению астрофизика, если существует другое измерение, то гравитация от объектов в нем может «просачиваться» в нашу вселенную . Мы ощущаем притяжение, но не видим источника, не можем его потрогать или зафиксировать электромагнитными приборами. Ведущий шутит, что не хотел бы быть первым добровольцем, решившим посетить такую вселенную, так как законы физики там могут превратить человека в «кучу слизи» .
🛰️ Конец эпохи: как и где упадет МКС 36:31
Международная космическая станция (МКС) должна быть выведена из эксплуатации примерно в 2030–2031 годах . Нил Деграсс Тайсон называет Тихий океан «главным космическим унитазом Земли» . Из-за того, что этот океан занимает почти треть долготы планеты, в него легко попасть даже без идеальной точности при сбросе объектов с орбиты .
Основные факты о деорбитации МКС:
- Большая часть станции сгорит в атмосфере при входе в плотные слои .
- Увидеть падение теоретически можно, если находиться в правильном месте Тихого океана, но точные координаты предсказать сложно .
- МКС строилась с начала 1990-х годов, и её технологии безнадежно устарели. Тайсон сравнивает это с попыткой смотреть телевизор из 90-х в наше время — это объект насмешек, а не рабочий инструмент .
- Китай планирует создать свою современную станцию, что вызывает беспокойство в Конгрессе США по поводу утраты технологического превосходства в космосе .
☄️ Личный опыт: как Нил Деграсс Тайсон едва не погиб от метеорита 39:38
Вероятность того, что человека ударит метеорит, крайне мала. В истории зафиксирован лишь один подтвержденный случай — попадание в Энн Ходжес . Однако Нил Деграсс Тайсон рассказал свою историю, случившуюся в ноябре 1999 года на Бруклинском мосту во время метеорного шторма Леониды .
Астрофизик наблюдал за небом вместе с трехлетней дочерью. В какой-то момент он увидел звезду, которая внезапно появилась в небе и начала стремительно становиться всё ярче и ярче . «В тот момент я просто был любопытным ученым, пока не сложил два и два», — вспоминает Нил . Объект исчез в облаке дыма. Поскольку Нил не видел бокового следа (трека), это означало, что метеорит летел строго в него. Тайсона спасла только земная атмосфера, в которой небесное тело полностью сгорело .
🌑 Поглощают ли черные дыры темную материю? 44:25
Семилетний слушатель из Филадельфии задал глубокий вопрос: затягивает ли черная дыра темную материю и меняются ли при этом её характеристики (масса, заряд, спин) ?
Нил Деграсс Тайсон подтверждает, что черные дыры поглощают темную материю так же охотно, как и обычную . Гравитация — это единственный способ взаимодействия темной материи с нашим миром, а черная дыра — это абсолютный чемпион по гравитации. Попав за горизонт событий, темная материя уже не может выбраться наружу . При этом она добавляет черной дыре массу, но не меняет её электромагнитный заряд, так как сама не обладает электромагнитными свойствами .
