🌌 Галактики, Темная материя и Космическая лестница: ответы Нила Деграсса Тайсона 0:00
Астрофизик Нил Деграсс Тайсон и соведущий Чак Найс в очередном выпуске подкаста StarTalk разбирают вопросы слушателей о строении Вселенной. Ученый объясняет фундаментальные методы определения расстояний до далеких объектов, делится мнением о загадках космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и рассуждает о природе темной материи.
🪜 Как измерить глубины космоса 1:19
Определение расстояний до звезд и галактик — одна из ключевых задач астрофизики, которую ученые решают с помощью «космической лестницы расстояний». Метод подразумевает использование разных инструментов для объектов разной удаленности, где точность каждого следующего шага зависит от предыдущего.
- Триангуляция (параллакс): Для близких звезд астрономы используют геометрическую триангуляцию, подобно тому, как человеческие глаза оценивают расстояние до предмета. Вместо расстояния между глазами ученые используют диаметр земной орбиты: снимки звезды делаются с разницей в шесть месяцев.
- Светимость и закон обратных квадратов: Зная внутреннюю светимость звезды (например, Солнца), ученые могут вычислить расстояние, измеряя, насколько тусклой она кажется с Земли.
- Цефеиды: Генриетта Ливитт, работавшая в Гарвардской обсерватории, обнаружила, что частота пульсаций определенных звезд (цефеид) напрямую коррелирует с их светимостью. Это позволило Эдвину Хабблу в 1920-х годах измерить расстояние до туманности Андромеды и доказать, что она находится далеко за пределами Млечного пути, став отдельной галактикой.
- Красное смещение: На самом дальнем конце лестницы находится закон Хаббла: чем быстрее галактика удаляется от нас (что измеряется через доплеровское смещение), тем она дальше.
По словам Тайсона, современная точность этих измерений была значительно улучшена благодаря космическому аппарату Gaia, который способен фиксировать мельчайшие изменения углов параллакса вне атмосферы Земли. Астрофизик также иронично отметил, что популярное упоминание «парсеков» в фильме «Звездные войны» как единицы времени является «профессионально невежественным», так как парсек — это сугубо единица расстояния.
🔭 Загадки Джеймса Уэбба и ранняя Вселенная 22:39
Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил массивные галактики, существовавшие вскоре после Большого взрыва, что идет вразрез с текущими моделями ранней Вселенной.
- Тайсон подчеркивает: ученых не пугает этот факт, они «вне себя от радости» из-за того, что оказались в тупике.
- Возможные причины аномалии: либо астрофизики ошибаются в расчетах расстояний до таких объектов, либо наше понимание процесса формирования материи из энергии в ранней Вселенной неполно.
- Ученый убежден, что любой хороший телескоп обязан создавать больше вопросов, чем давать ответов, так как именно это двигает науку вперед.
🌑 Темная материя и мифы о «черных дырах» 26:16
Темная материя остается самой большой нерешенной загадкой астрофизики с 1930-х годов. Тайсон поясняет, что она не взаимодействует ни с обычным веществом, ни сама с собой, поэтому не может сжиматься в плотные объекты или формировать «темные планеты».
- По мнению Тайсона, темная материя лишь создает гравитационный «фон», который притягивает обычную материю, действуя как огромная космическая волна, в то время как видимые звезды и галактики — это лишь «пена» на этой волне.
- Астрофизик скептически относится к идее конвертации темной материи в темную энергию, так как по мере расширения Вселенной количество темной энергии растет, а эффектов от темной материи не становится меньше.
🛸 Встречи с инопланетным разумом 33:43
Рассуждая о гипотетическом визите инопланетян, Тайсон отмечает, что даже при огромном технологическом разрыве у высокоразвитой цивилизации может сохраняться чисто биологическое любопытство к любым формам жизни, как у земных биологов к микробам или насекомым.
- Если инопланетяне живут миллиарды лет, то время межзвездного путешествия для них не является критическим фактором.
- Если же их продолжительность жизни ограничена, для перемещений им необходимы кротовые норы (червоточины) — гипотетические порталы, позволяющие сократить путь сквозь ткань пространства-времени.
