Архив номеров НиТ

Астрономия, астрофизика и космонавтика

  • Новая Зеландия и истоки радиоастрономии


    На западном берегу Тасманова моря, в Оклендском регионе Северного острова Новой Зеландии, на отрогах горного массива Вайтакере расположился маленький городок Пиха (Piha). Он известен всем серфингистам своим знаменитым пляжем Пиха Бич (Piha Beach). Любителей походов по горам сюда привлекают тропы, которые проложены по круто обрывающимся в море хребтам, изрезанным глубокими узкими долинами.

    Я живу на Пихе уже почти год и за это время исходила все маршруты на Вайтакере. И вот однажды на вершине горы Хикуранги (Hikurangi), расположенной на берегу между пляжами Пиха и Карекаре (Karekare), я обнаружила мемориал — большой круглый камень с установленной на нем бронзовой плитой.
    Надпись на плите гласила, что «на этом месте в августе 1948 года два пионера радиоастрономии Джон Болтон и Гордон Стэнли впервые с высокой точностью определили положение источников космического радиоизлучения, находящихся вне нашей Галактики, ... и тем самым открыли новое окно в изучении Вселенной»...

  • Обсерватория «Спектр-УФ» — ультрафиолетовое окно во Вселенную


    Во время прошлогодней лекции в Московском планетарии директор Института астрономии РАН Борис Михайлович Шустов сравнил астрономов, изучающих Вселенную, с персонажами известной притчи о пяти слепцах, которых спросили, на что похож слон. Каждый из них выдал свою версию, в зависимости от того, удалось ли ему ощупать хобот, ногу, ухо, туловище или хвост. На первый взгляд, эти версии никак между собой не стыковались. Но если бы эти люди не спорили друг с другом, а догадались объединить информацию, они получили бы картину куда более близкую к истине, чем та, которую каждый из них имел по отдельности.

  • Миссия «Розетта». Путешествие к «хвостатой звезде»


    Выдающийся ученый, популяризатор науки и автор очень яркого и умного научно-фантастического романа «Контакт» Карл Саган не ошибся в своих прогнозах. Обширная программа по изучению комет была запущена вскоре после выхода «Космоса», чтобы не пропустить очередное приближение к Земле в 1986 г. кометы Галлея. Тогда целых пять космических аппаратов — два советских, два японских и один европейский — исследовали ее природу и свойства. А в первые годы XXI века созрела идея отправить специальную миссию к ядру еще какой-нибудь из комет, да не просто отправить, а вывести зонд на орбиту вокруг кометного ядра.

  • «Рассвет» над Церерой


    6 марта 2015 г. произошло немаловажное событие. Космический аппарат Dawn («Рассвет»), покинувший Землю 27 сентября 2007 г., достиг конечного пункта своего долгого путешествия и вышел на орбиту Цереры, самого крупного небесного тела в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Это не может не радовать, особенно с учетом того, что принятая в 2002 г. миссия неоднократно отменялась, замораживалась и откладывалась.
    Церера была впервые обнаружена 1 января 1801 г. итальянским астрономом Джузеппе Пиацци работавшим в астрономической обсерватории Палермо. Открытие не было абсолютно неожиданным. С 1800 г. особая группа астрономов под романтическим названием «Небесная стража», состоящая из 24 ученых вела поиски в этой области Солнечной системы при помощи самых мощных телескопов своего времени. Оптимизм исследователей был основан на так называемом правиле Тициуса — Боде, согласно которому в соотношении радиусов орбит вращающихся вокруг Солнца планет наблюдается некоторая закономерность. Все известные на тот момент планеты, включая открытый в 1781 г. Уран, прекрасно соответствовали этому правилу, и только между Марсом и Юпитером зияла дыра. Ученые ринулись на поиски пропущенной, пятой по порядку планеты.

  • Замечательные свойства Титана, спутника Сатурна


    Долгое время самая большая луна Сатурна — Титан — считалась также крупнейшим спутником во всей Солнечной системе. Сейчас установлено, что наиболее крупным небесным телом такого рода является спутник Юпитера Ганимед, а Титан занимает почетное второе место. Оба эти спутника превышают своими размерами планету Меркурий. Ошибка астрономов относительно размеров Титана была не случайной, а обусловленной уникальным для этого класса небесных тел свойством. Титан единственный среди спутников планет Солнечной системы обладает собственной плотной атмосферой. Малопрозрачная, интенсивно отражающая солнечные лучи она визуально увеличивает его диаметр.

  • Темные миры


    Ученые обладают двумя независимыми аргументами из разных разделов физики, для того чтобы предположить, что Вселенная заполнена неизвестной формой вещества — темной материей. Не только звезды, галактики и газопылевые туманности движутся так, как будто на них действует некая неизвестная дополнительная гравитационная сила, но и некоторые ядерные процессы — например явление радиоактивности — представляют собой вопрос, ответ на который дает предположение о существовании неизвестных частиц.
    Темная материя обычно полагается состоящей из частиц-вимпов (от англ. аббревиатуры WIMP — «слабо взаимодействующие массивные частицы»), которые очень слабо взаимодействуют с частицами обычной видимой материи. Такой сценарий представляется довольно унылым.

  • Темная сторона Галактики


    Несмотря на то, что астрономы довольно долго шли к пониманию важной роли темной материи во Вселенной, лично я осознал это весьма быстро. В 1978 г. в Калифорнийском университете в Беркли, в ходе своего первого проекта после защиты диссертации, я определял скорости орбитального движения звездообразующих гигантских молекулярных облаков во внешней части диска нашей Галактики. Разработав наиболее точный метод измерения этих скоростей, я стал наносить полученные результаты (рукой, на миллиметровку!) в общей комнате астрономического факультета. В тот момент в помещении находились еще два специалиста по Галактике — Фрэнк Шу (Frank Shu) и Айвэн Кинг (Ivan Кlng). Они наблюдали, как я строил график скоростей внешних облаков, и полученная в результате картина показала нам, что Галактика очень богата темной материей, особенно во внешних областях. Мы сидели и размышляли над природой темного вещества, но все идеи, пришедшие нам тогда в голову, оказались ошибочными.

  • Утечка энергии во Вселенной?


    Энергия не создается и не исчезает. Этот принцип, называемый законом сохранения энергии, — один из наиболее «уважаемых» законов физики. Он руководит нашей жизнью, присутствует во всех ее проявлениях: это и тепло, нагревающее кофе в чашке, и химические реакции, происходящие при выделении кислорода листьями деревьев, и движение Земли по орбите вокруг Солнца, и пища, заставляющая биться наши сердца. Мы не можем жить без еды, машины не могут двигаться без топлива, а вечный двигатель — всего лишь заманчивая, но несбыточная мечта фантастов. И если в ходе какого-либо эксперимента оказывается возможным нарушение закона сохранения энергии, то нас это чрезвычайно изумляет. Но что же делать в том случае, когда наши наблюдения все-таки противоречат этому незыблемому закону?

  • Черные дыры — «середнячки»


    Уже десять лет как астрономы выяснили, что в центре почти всех крупных галактик расположены огромные черные дыры — космические объекты с таким сильным гравитационным нолем, что даже свет не в силах из них вырваться. Находясь в финальной стадии своей эволюции, звезды могут превращаться в небольшие черные дыры с массой, превышающей массу нашего Солнца в 3…100 раз, но такие черные дыры с массой, сравнимой с массой звезд, — просто лилипуты по сравнению с чудовищными великанами, расположенными в центрах галактик, масса которых измеряется миллионами и миллиардами Солнц.
    Изучение сверхмассивных черных дыр представляет собой сложную головоломку. Почему они так широко распространены в галактиках? Что возникло сначала — галактика или черная дыра? И прежде всего: как они образовались?

  • Сверхсверхновые


    В середине 2005 г. в обсерватории им. Кека, расположенной на горе Мауна-Кеа на о. Гавайи, была завершена модернизация одного из двух гигантских телескопов. Благодаря системе адаптивной корректировки турбулентности атмосферы оптический инструмент позволяет теперь получать такие же четкие изображения, как космический телескоп «Хаббл». Шринивас Кулкарни (Shrlntvas Kulkarni) из Калифорнийского технологического института убеждал молодых ученых из Калтеха — меня в том числе — подать заявку на получение времени наблюдения. Когда все члены астрономического сообщества поймут, насколько хорош этот телескоп, говорил он нам, найти свободную щель в расписании наблюдений станет очень трудно.

  • Как рождаются звезды?


    Может показаться, что проблема формирования звезд уже решена, но это не так. Рождение звезд остается одной из наиболее важных задач современной астрофизики. Базовую идею о том, как формируются звезды, еще в XVIII в. сформулировали Иммануил Кант и Пьер Симон Лаплас, а детальную теорию внутреннего строения и свечения звезд физики разработали в первой половине XX в. Основные процессы, управляющие эволюцией звезды, сегодня изучают в средней школе, а в заголовках газет мелькают лишь такие экзотические понятия, как темная материя.

  • За и против космологической инфляции


    Идея космологической инфляции настолько глубоко укоренилась в сознании ученых, что принимается как доказанная. Согласно этой концепции, ранняя Вселенная подверглась резкому экспоненциальному расширению, которое и определило глобальную однородность и плоскостность нашего современного мира.
    Однако основатели и некоторые разработчики теории инфляции полагают, что эта концепция может быть изначально ошибочна.
    Для начала инфляции Вселенная должна обладать маловероятными условиями. Кроме того, инфляция происходит вечно, производя бесконечное количество разнообразных миров, из чего следует, что эта теория не может давать точных предсказаний.
    Активно ведутся научные споры. Диапазон предложений — от поправок к теории инфляции до замены ее на другую концепцию.

  • Три шага в космос. Возвращаемый спутник


    Я обычно пишу о том, чем сам занимаюсь. Последние десяток с лишним лет пытаюсь найти «прорывную» технологию в космической тематике. Имеется в виду не технологический процесс изготовления коленвала, а нечто большее, принятое к восприятию в мире как «технология».
    На первом этапе (2003 г.) появилась идея двухступенчатого воздушно-космического самолета «Сура». Не скажу, что идея была всеми воспринята на «ура», но такой проект позволил бы Украине обогнать передовые страны мира.

  • Светлое будущее звезд


    Неумолимое течение времени всегда возбуждало интерес к будущему космоса и рождало связанные с этим гипотезы. Типичная картина будущего выглядит зловеще. Через 5 млрд. лет Солнце раздуется до размеров красного гиганта и поглотит ближайшие планеты, включая Марс, а затем медленно угаснет. Но эти временные рамки охватывают лишь крохотную, по сути, бесконечно малую часть будущего. По мере того как астрономы вглядываются все дальше вперед, скажем, на «пятьсот семьдесят шесть тысяч миллионов лет», как это делает юморист Дуглас Адамс (Douglas Adams) в своей книге «Ресторан на краю Вселенной», перед их глазами предстает космос, заполненный несметным количеством теней, медленно уходящих в небытие. К тому времени ускоряющееся расширение Вселенной сделает невидимым в для нас все, что находится дальше границ нашей Галактики, и ночное небо над нами станет еще более пустынным.

  • Иногда черная дыра возвращается


    Существование человечества в этом месте Вселенной, в микроскопическом уголке обжитого людьми космоса, скоротечно. С полнейшим пренебрежением к нашим желаниям и нуждам природа разыгрывает собственные грандиозные спектакли на таких необъятных масштабах пространства и времени, которые наш разум не может постичь. Быть может, все, что нам остается, — это наблюдать за окружающим миром и, пользуясь своей способностью задавать бесконечные вопросы и отыскивать ответы, удивляться, почему мы очутились именно здесь и сейчас на эволюционном пути нашей Вселенной. Один из интереснейших вопросов — насколько глубоко уникальность нашего существования связана с процессами звездообразования, с формированием галактик и черных дыр.

  • Спутник, который мог бы быть планетой


    Изображения, переданные с Титана, напоминают новые фотографии Марса или Земли. Действительно, некоторые люди в Центре управления узнали в них калифорнийский берег, другие — французскую Ривьеру, а кто-то даже сказал, что крупнейший спутник Сатурна выглядит точь-в-точь как двор его дома в Тусоне. Отделившись от аппарата «Кассини», зонд «Гюйгенс» три недели в дремлющем состоянии двигался в сторону Титана. С волнением наблюдая за этим экспериментом, мы чувствовали глубокую личную связь с зондом, работа над которым составила большую часть нашей карьеры. Кроме того, разрабатывая его приборы и системы, мы часто пытались представить, как ему следует функционировать в чуждом и почти неизведанном мире, и предполагали, что Титан похож на такие же крупные спутники во внешней области Солнечной системы, например на спутники Юпитера — покрытую кратерами Каллисто или изрытый канавами Ганимед.

  • Происхождение Вселенной


    Вселенная настолько велика в пространстве и во времени, что в течение почти всей истории человечества она оставалась недоступной как для наших приборов, так и для нашего разума. Но все изменилось в XX в., когда появились новые идеи — от общей теории относительности Эйнштейна до современных теорий элементарных частиц. Успех был достигнут также благодаря мощным приборам — от 100 и 200-дюймовых рефлекторов, созданных Джорджем Эллери Хейлом (George Ellery Hale) и открывших для нас галактики за пределами Млечного Пути, до космического телескопа «Хаббл», перенесшего нас в эпоху рождения галактик. За последние 20 лет прогресс ускорился. Стало ясно, что темная материя состоит не из обычных атомов, что существует темная энергия. Родились смелые идеи о космической инфляции и множественности вселенных.

  • Портрет черной дыры


    Возможно, вы видели телевизионную рекламу, в которой телефонный мастер уходит все дальше и дальше, спрашивая в трубку: «Вы меня слышите?». А теперь представим, что этот мастер дошел до центра нашей Галактики, где скрыта массивная черная дыра Стрелец А* (Sgr A*), в 4,5 млн раз более массивная, чем Солнце. Когда мастер приблизится к черной дыре на расстояние менее 10 млн километров, мы заметим, что его голос понижается и постепенно исчезает, превращаясь в монотонный шепот по мере затухания сигнала. Если бы мы могли его видеть, то заметили бы, что изображение мастера становится все краснее и тусклее, как будто бы застывая во времени вблизи границы черной дыры, называемой горизонтом событий.
    Однако сам мастер не заметил бы замедления времени и не увидел бы ничего необычного вблизи горизонта событий. Он узнал бы, что пересек этот горизонт, только тогда, когда услышал бы от нас: «Нет, мы почти не слышим вас!» Но у него уже не будет возможности поделиться с нами своими последними впечатлениями: ничто и никто не может преодолеть гравитационное притяжение и выйти из-под горизонта событий. Через минуту после пересечения объектом горизонта гравитационные силы внутри черной дыры разорвут его на части.
    В реальной жизни мы не можем отправить мастера в такое путешествие. Но астрономы разработали технику, которая вскоре позволит впервые получить изображение темного силуэта черной дыры на фоне горячего сияющего газа.

  • В поисках жизни в мультивселенной


    Типичный герой голливудского фильма пребывает в постоянной борьбе со смертью. Множество плохих парней стреляют в него, каждый раз промахиваясь лишь на волосок. Какие-то доли секунды отделяют отпрыгнувшего супермена от огненного шара взорвавшейся машины. Друзья приходят ему на помощь за мгновение до того, как нож негодяя должен перерезать ему горло. Повернись любое из этих событий хоть немного иначе — и прости-прощай. При этом, даже если мы не видели фильма раньше, что-то подсказывает нам, что он закончится определенным образом.
    В некотором отношении история нашей Вселенной похожа на голливудский фильм. Некоторые ученые считают, что даже небольшое изменение одного из основополагающих законов физики могло бы привести к катастрофе, которая нарушила бы ход нормального развития Вселенной, сделав невозможным наше существование. Например, если удерживающее ядра атомов сильное ядерное взаимодействие оказалось бы немного сильнее или, наоборот, слабее, то в звездах образовалось бы очень мало углерода и других химических элементов, необходимых для формирования планет, не говоря о жизни. Если протон был бы всего на 0,2 % тяжелее, чем он есть, то весь первичный водород практически сразу же распался бы на нейтроны, и никаких атомов вообще не сформировалось бы. И таким совпадениям нет числа.

  • Утерянные родственники Солнца


    Если бы вы жили в эпоху молодости Солнечной системы, то могли бы читать при свете ночного неба. В области размером несколько световых лет сформировались тысячи звезд из того же межзвездного облака, что и Солнце. Солнце родилось в семействе звезд. Что стало с ними? Люди часто ищут уединения ночью под звездным небом, и это действительно подходящее место. Ночью темно, поскольку наше Солнце и семейство его планет в космическом смысле очень одиноки. Ближайшие звезды так далеки, что выглядят крохотными искорками, а свет более далеких звезд сливается в бледный туман. Самые быстрые из наших космических зондов долетят до ближайшей звезды лишь за десятки тысяч лет. Мы затеряны в космосе, как маленький островок в океане.

  • Зеркало истину ищет…


    Некоторые слова вызывают в нас четкие ассоциации. Например, если мы говорим «телескоп», то воображение услужливо рисует нам трубу с линзами, в которую прекрасно видны кратеры Луны, далекие звезды, туманности и даже галактики. Можно еще добавить, что прибор сей принадлежит науке астрономии и… И собственно все. Если опустить подробности.
    А если мы со всей ответственностью заявим, что существует так называемый «жидкий телескоп», что его история насчитывает не одно столетие и что сведения о нем можно найти в русских народных сказках? Наверняка такое сообщение приведет в некоторую растерянность и пробудит в пытливом читателе любопытство. Тогда не мешкая начнем свой рассказ.

  • Черные звезды


    Для физиков-теоретиков черные дыры — класс решений уравнений поля Эйнштейна, на которых основана его общая теория относительности (ОТО). Эта теория описывает то, как вещество и энергия искривляют пространство-время, как если бы оно было эластичным, а также то, как возникшее искривление пространства-времени управляет движением вещества и энергии, создавая силу, которую мы называем гравитацией. Эти уравнения однозначно указывают, что могут существовать области пространства-времени, из которых никакой сигнал не способен достичь удаленного наблюдателя. Эти области — черные дыры — состоят из точки, где плотность материи достигает бесконечности (сингулярность), окруженной пустой зоной, из которой ничто, даже свет, не может вырваться. Невидимая граница — горизонт событий — отделяет эту зону мощной гравитации от остального пространства-времени. В простейшем случае горизонт событий — это сфера всего лишь 6 км в диаметре у черной дыры с массой Солнца.

  • Челябинский метеорит — предвестник космической кары. Часть 2


    «Морозное утро 15 февраля 2013 г. Около половины десятого утра. Можно сказать, час пик. Многочисленные жители куда-то спешат. Спешил и я. Что-то привлекло мое внимание. Необычайное потрескивание, шуршание, скрежет, гул... И вдруг низко над горизонтом появился огненный след. Он закончился ослепительной вспышкой, которая была намного ярче Солнца. Сразу вспомнилась служба в Советской Армии, команда «Вспышка слева, всем укрыться!» Молнией пронеслись в голове институтские занятия по курсу «Гражданская оборона». Да, это высотный ядерный взрыв. Похоже, мегатонного класса. Сейчас придет ударная волна. Несмотря на мой почтенный возраст, я не раздумывая плюхнулся в глубокий сугроб на обочине и накрыл голову руками (как учили в институте на военной кафедре). И не напрасно. Вскоре все тряхнуло, воздух на какие-то мгновения оказался похожим на навалившуюся морскую волну во время шторма, земля задрожала, зазвенели разбитые окна, раздались душераздирающие крики. Подняв голову, я увидел, что в соседних домах зияли пустотой окна, как в фильмах про войну... Женщина рыдала, лицо и руки ее были в крови... Люди в панике бежали по улице в противоположных направлениях. Я шел дальше, улавливая отдельные слова: «Война, террористы, бомбардировка, самолет, взрыв...» Мне попадались раненые люди... Шел и соображал, что же произошло. Если взрыв термоядерный, выпадут радиоактивные осадки. И на огромной площади... И тут я вспомнил, что вспышка была не точечная, а протяженная. Для взрыва ракеты вспышка была слишком сильной, для самолета тем более... Это похоже на падение метеорита. Неужели новый Тунгусский метеорит? Нет, там был вывал леса на огромных площадях, сильные пожары... Значит, упало что-то поменьше... Взрыв самолета? Ракеты? Нет. Скорее всего, падение крупного метеорита. Чуть позже, включив телевизор, я узнал правду о Челябинской трагедии».

  • Челябинский метеорит — предвестник космической кары. Часть 1


    Утром 15 февраля 2013 г. мировые информационные агентства поспешили сообщить сенсационную новость — над Челябинском произошел мощнейший взрыв, пострадали более 7000 зданий, вылетели окна, двери, разрушены перегородки, крыши... Взрывом выбито около 20 тыс. кв. м оконных стекол. Более 1600 человек обратилось за медицинской помощью. Нанесенный ущерб превышал 30 млн долл. США.
    Владимир Жириновский авторитетно заявил: «Никаких обломков метеорита на Урале не было... Не метеоры падают, это испытывается новое оружие американцами». Затем он добавил, что с неба «ничего никогда не упадет. Падают — это люди делают. Люди — поджигатели войны, провокаторы».
    Сами жители Челябинска подумали разное: что началась война, что-то взорвали террористы, в небе взорвался самолет, самолет сбили ракетой, спикировало НЛО...

  • На самой далекой планете


    В нашей Галактике за пределами Солнечной системы обнаружено несколько сотен планет. Исследовать их проще и дешевле при помощи автоматических зондов сверхмалого размера. Запускать эти аппараты можно с Земли из электромагнитной пушки, а ускорять и корректировать орбиты будут гравитационные поля встречных звезд.
    Полеты к звездам — любимая тема фантастов и авторов компьютерных игр. Лихо носятся их звездолеты на просторах Галактики! Вот только неясно — как и зачем? Но эти вопросы не очень волнуют любознательных читателей: «как» — это придумают инженеры, а уж «зачем» — вообще неприлично спрашивать. Вы только представьте: новые неизведанные миры, братья по разуму... Разве это неинтересно?!
    Но не все фантазии удается воплотить в жизнь. Романтическая эпоха поиска внеземных цивилизаций, рожденная в начале 1960-х успехами космонавтики и радиоастрономии, к концу столетия почти сошла на нет.

  • Невероятные планеты


    Астрономы находят планеты даже там, где не предполагали. Белые карлики — очень странные небесные тела: имея массу примерно как у Солнца, они одни из самых тусклых звезд и постепенно становятся все тусклее, не подчиняясь обычному соотношению между массой звезды и ее блеском. Астрономы полагают, что белые карлики — это не звезды, а их трупы. Каждый белый карлик был когда-то похож на Солнце и светил так же ярко. Но когда топливо кончилось, звезда вступила в стадию агонии: ее ядро сжалось в 100 раз, до размера Земли, яркость возросла в 10 тыс. раз, и она сбросила внешние слои, а затем медленно остывала, и блеск ее ослабевал.
    Но эта история могла быть еще печальнее. Мы с коллегами обнаружили в нашей Галактике более дюжины белых карликов, вокруг которых обращаются астероиды, кометы и, возможно, даже планеты — целое кладбище миров. Пока звезды были еще живы, они ежедневно восходили на небе каждой планеты, согревали ее почву и вызывали ветерок. Живые организмы могли впитывать их лучи. Но когда звезды умирают, они испаряют или проглатывают и сжигают свои внутренние планеты, оставляя только тела на далекой холодной периферии системы. Со временем карлики теряют и эти выжившие объекты. Распад подобных систем демонстрирует нам жестокую картину будущего нашей Солнечной системы, когда через 5 млрд лет наше Солнце умрет.

  • Буксир для астероидов


    Каждую ночь в атмосферу Земли влетает более 100 млн. твердых межпланетных частиц — обломков астероидов и комет. К счастью, они мелкие: суммарная масса 100 млн. частиц не превышает нескольких тонн. Атмосфера нашей планеты достаточно плотная, чтобы обратить в пар подавляющее большинство космических пришельцев. Они не приносят вреда, лишь оставляют за собой яркие следы. Люди называют их падающими звездами.
    Однако более крупные тела не испаряются, а взрываются. Так, в январе 2000 г. над канадской территорией Юкон разлетелась на куски глыба поперечником два-три метра. Мощность ее взрыва составляла 4…5 кТ тротилового эквивалента. Такое происходит примерно раз в год. В июне 1908 г. в районе реки Тунгуски наблюдалось падение огромного огненного шара, сопровождавшееся колоссальным взрывом, который повалил лес на площади больше 2000 кв. км. Сегодня ученые склоняются к мнению, что это был каменный астероид диаметром 60 м, разлетевшийся на куски на высоте примерно 6 км с энергией порядка 10 Мт тротилового эквивалента. Взрывная волна опустошила территорию, равную по площади Нью-Йорку.

  • Рентгеновские тайны галактики


    Рентгеновское излучение, распределенное вдоль галактической плоскости, называют хребтом Галактики. Его природа долгое время оставалась загадкой для астрономов всего мира. Проблема заключалась в том, что оно имеет все признаки излучения очень горячего газа температурой 10-100 млн градусов. Столь горячий газ часто находят в гигантских скоплениях галактик, чья масса в сотни и тысячи раз больше массы нашей Галактики (например, 1014—1015 масс Солнца). Это позволяет удерживать его от «разбегания». Но сохранить такой газ в диске нашей Галактики не представляется физически возможным. Если же предположить, что газ улетает из Галактики, то энергия, необходимая, чтобы восполнить постоянные потери, превышает все известные нам резервуары энергии в Галактике.

  • Вторая молодость шаровых скоплений


    В большей части Галактики звезды разбросаны, словно сельские дома на равнине. Разделенные громадными расстояниями, они живут почти независимо друг от друга. Однако некоторые области Галактики больше похожи на города. Речь идет о шаровых звездных скоплениях — группах из миллионов звезд, сосредоточенных в объеме, который в других местах приходится на одну звезду. Примерно в двухстах из них находятся некоторые из самых старых звезд нашей Галактики, а молодых светил там вообще не видно. Нередко астрономы сравнивали такие скопления с историческими районами старых городов, подобных Риму и Стамбулу, которые сформировались очень давно и с тех пор мало изменились. По крайней мере, так привыкли думать астрономы, вечно занятые составлением карты Вселенной.

  • Почему утекают галактики?


    Колоссальный поток скоплений галактик, удаленный от нас на 3 миллиарда световых лет, простирающийся на сотни мегапарсек и бегущий со скоростью порядка тысячи километров в секунду, являет собой огромный след от взаимодействия нашей Вселенной с другой вселенной. К такому выводу подводят работы двух групп астрофизиков и космологов.
    Еще в 2008 году Александр Кашлинский и его коллеги из космического центра Годдарда обнаружили гигантских размеров поток галактических кластеров, несущихся на огромной скорости в одном направлении. Это загадочное явление вселенских масштабов получило название «Темный поток», по аналогии с двумя другими тайнами космоса — темной материей и темной энергией.
    Если наше пространство представить в виде стола, а видимую материю — в виде лужиц воды на нем, то похоже, что нашу Вселенную кто-то слегка наклонил.

  • Циклическая вселенная Евгения Ченского


    Теория возникновения Вселенной в результате Большого взрыва весьма популярна и имеет множество сторонников. Считается, что эту теорию подтверждает существование реликтового излучения, за открытие и изучение которого были присуждены две Нобелевские премии: в 1978 году (Арно Пензиас и Роберт Вильсон из США) и в 2006 году (Джон Мэтер и Джордж Смут, тоже из США). Но является ли Большой взрыв и последующее развитие событий физической реальностью — до сих пор остается вопросом.

  • Жизнь на бывшем астероиде


    Европа, Титан, Ганимед, Энцелад, Марс... Список объектов Солнечной системы, на которых возможна жизнь, не особо широк. И луны планет-гигантов, в частности, не кажутся такими уж гостеприимными, даже в сравнении с суровым богом войны. Но еще меньше в этом перечне ожидаешь найти бывший астероид. Между тем и он может представлять интерес для астробиологов. Не исключено, что к этому небесному телу новая станция отправится даже раньше, чем к другим потенциально обитаемым мирам.

  • Сверхновые и темная материя


    Нобелевская премия по физике 2011 года была вручена «за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения далеких сверхновых». Работа была выполнена двумя конкурирующими группами наблюдателей, и сейчас их выводы подтверждаются большим набором экспериментальных данных.
    Одним абзацем современную астрономическую картину мира, начиная с самых простых фактов, можно описать так. Мы живем на шарообразной Земле, которая, как и другие планеты, вращается вокруг Солнца. Солнце — звезда, вместе с еще несколькими сотнями миллиардов подобных светил оно входит в состав Галактики. Кроме звезд в состав Галактики входит межзвездная среда — газ и пыль, из которой звезды могут рождаться и которую звезды обогащают, выбрасывая вещество на протяжении своей эволюции.

  • Глазами нейтрино


    Когда Нобелевский комитет награджал Рэя Дэвиса и Масатоси Кошиба в 2002 г. Нобелевской премией по физике, этим ученым пришлось выбирать из своих многочисленных достижений и трудов в науке что-то одно. Таким образом, Дэвис прославился благодаря обнаружению солнечных нейтрино, а Кошиба — обнаружению потока нейтрино, идущего из большого взрыва сверхновой, в 1987 году. Их работа была экспериментальной и помогла установить, что нейтрино, которые ранее считались учеными частицами, не имеющими массы покоя, на самом деле имеют малую массу. Таким образом, Нобелевский комитет признал заслуги Дэвиса и Кошиба в создании новой отрасли науки, которая получила название нейтринной астрономии.

  • Марс с горами и потоками. Часть 2


    Однако сторонники потоков воды провели всестороннее исследование гипотезы о жидкой углекислоте и других средах. Были детально рассмотрены практически все ее аспекты и сделаны убедительные выводы. Например, в аккуратной работе Стьюарта и Ниммо, вышедшей в 2002 году, результаты сформулированы следующим образом: «Мы нашли, что ни конденсированный CO2, ни клатраты CO2 не могут быть накоплены в коре Марса в достаточных количествах... Таким образом, мы заключаем, что овраги не могут быть образованы жидким CO2. В свете этих результатов потоки жидкой воды остаются предпочтительным механизмом формирования свежих протоков на поверхности».

  • Марс с горами и потоками. Часть 1


    В кинокомедии «Карнавальная ночь» один из персонажей — лектор — сообщает: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе, науке не известно». С тех пор прошло почти полвека, но это утверждение справедливо и сегодня. Однако не менее справедливо и другое: «Где есть вода — там есть и жизнь». Сегодня с большой долей уверенности можно сказать: вода на Марсе есть. Дело за малым — отыскать там жизнь.

  • Звезды светят и в других мирах


    Современные научные представления говорят, что мы можем жить в одной из множества одновременно существующих вселенных, совершенно отличающихся друг от друга физическими законами. И во многих из них могут и будут существовать звезды. А во многих мирах, где звезд быть не может, их роль могут взять на себя черные дыры.
    Вопрос уникальности нашего мира занимает людей с древних времен. Для первобытных людей окном в «другую жизнь» могла стать встреча с соседним племенем, жители античного мира сочиняли сказки об островах, населенных амазонками и циклопами, а современники Галилея и Бруно задумывались: не живет ли кто на далеких планетах.

  • Звездное шоу сверхновых


    Этот взрыв потряс не только часть Вселенной, но и земную астрономию! Громадная звезда вдруг стала сверхновой, и ее разорвало на куски с таким шиком, что даже бывалые астрономы заявили, что никогда такого не видали. А ведь должна была вести себя тихо-тихо. Ученые подозревают, что такое разрушительное событие может в любой момент повториться у нас прямо под боком. Возможно, даже завтра. Или прямо сейчас.

  • Солнце и климат


    Эксперты ООН в ежегодных докладах публикуют данные, говорящие, что Землю в перспективе ждет катастрофическое глобальное потепление, обусловленное возрастающими выбросами углекислого газа в атмосферу. Однако наблюдение за Солнцем позволяет утверждать, что в повышении температуры углекислый газ «не виноват» и в ближайшие десятилетия нас ждет не катастрофическое потепление, а глобальное, и очень длительное, похолодание.

  • Луна — XXI век. Часть 2


    Лунный самоходный аппарат (Lunar Roving Vehicle, LRV), на котором ездили астронавты, был разработан фирмой Boeing в 1969–1971 годах. На его конструирование было выделено
    19 миллионов долларов США, но уложиться в эту сумму специалистам Boeing не удалось, и первая такая машина обошлась в 38 миллионов. При массе 209 кг LRV был способен перевозить двух астронавтов в скафандрах с ранцами PLSS массой 180 кг каждый и еще 130 кг груза. Системы лунохода, в том числе четыре мотор-колеса, питались от двух серебряно-цинковых аккумуляторных батарей напряжением 36 В и емкостью 120 Ач. Максимальная дальность хода составляла 65 км. Все четыре колеса лунохода были ведущими.

  • Луна — XXI век. Часть 1


    Луна — ближайший к Земле космический странник, выщербленное лицо которого всегда будоражило воображение людей, порождало легенды, вызывало на огромном удалении приливы и отливы. Человек стремился к ней, загадочной и такой блистательной во мраке ночи. Несбыточные мечты воплощались в воображаемые крылья из перьев птиц, наконец — в выстрел фантаста Жюля Верна из пушки…
    50 лет тому назад, в 1959 году, серией запусков автоматических межпланетных станций «Луна-1», «Луна-2», «Луна-3» Советский Союз положил начало практического освоения нашего естественного спутника и планет солнечной системы. Команда «Аполлона-11» достигла Луны в 1969 году, всего через 10 лет после этого. Нил Армстронг ступил на пыльную поверхность Луны 21 июля 1969 года в 02 часа 56 минут 20 секунд по Гринвичу…

  • Тайны Вселенной. Часть 7


    О спонтанном возникновении вещества из пустого пространства говорят как о рождении “из ничего”, которое близко по духу рождению ex nihilo в христианской доктрине. Для физики пустое пространство совсем не “ничего”, а весьма существенная часть Вселенной, а мысль о рождении самого пространства может показаться вообще странной. Однако в каком-то смысле это все время происходит вокруг нас. Расширение Вселенной есть не что иное, как непрерывное “разбухание” пространства. С каждым днем доступная современным телескопам область Вселенной возрастает на 1018 кубических световых лет. Здесь полезна аналогия с резиной. Если упругий резиновый жгут вытянуть, его “становится больше”. Пространство напоминает суперэластик тем, что оно, насколько известно физикам, может неограниченно долго растягиваться не разрываясь. Растяжение и искривление пространства напоминает деформацию упругого тела тем, что “движение” пространства происходит по законам механики точно так же, как и движение обычного вещества. В данном случае это законы гравитации. Квантовая теория в равной мере применима как к веществу, так и к пространству и к времени.
    Действительно, благодаря собственной физической природе Вселенная возбуждает в себе всю энергию, необходимую для “создания” материи — это есть космический бутстрэп (bootstrap — в переводе “зашнуровка”, в переносном смысле — отсутствие иерархии в системе элементарных частиц).

  • Тайны Вселенной. Часть VI. Реликты Большого взрыва или ископаемые космоса


    По традиции возраст Земли считался равным нескольким тысячам лет, что усиленно поддерживалось библейским мифом о сотворении мира. Однако к концу XVIII столетия геология уже становилась настоящей наукой, и большинство геологов начали осознавать, что такие процессы, как образование осадочных пород или выветривание, имеют затяжной характер и совершаются за значительные промежутки времени. В 1779 году французский геолог Жорж Луи Леклерк оценил возраст лишь в 75 тыс. лет. В настоящее время методами радиоактивного датирования возраст Земли оценивается в 4,6 млрд. лет.
    Имеется немало физических объектов, которые несут на себе отпечаток отдаленного прошлого. Так, например, “рябь” на поверхности Меркурия, Марса и Луны — является следом интенсивных метеоритных бомбардировок планет в период образования Солнечной системы.

  • Тайны вселенной. Часть IV: По ту сторону микромира


    Зачем физикам понадобилось расщеплять атом? Чтобы понять, как устроен атом, — ответит любой обыватель.
    Но этот ответ содержит только долю истины. И вообще, говорить о расщеплении атома не вполне правильно. В действительности речь идет о столкновении частиц высокой энергии. При столкновении субатомных частиц, движущихся с большими скоростями, происходит рождение нового мира взаимодействий и полей. Несущие огромную энергию осколки материи, разлетающиеся после столкновений, таят в себе секреты природы, которые от “сотворения Вселенной” оставались погребенными в недрах атома.
    Для сталкивания частиц ученые создают ускорители огромных размеров. Например, длина окружности туннеля кольцевого ускорителя Европейского центра ядерных исследований под Женевой составляет 27 км.
    Важно понять, что при столкновении частиц, к примеру, протонов или электронов, они не разлетаются на множество субатомных осколков. То, что происходит при таких столкновениях, лучше рассматривать как непосредственное рождение новых частиц из энергии столкновения.

  • Очередной скандал в звездном семействе


    Объект, отснятый близ звезды, сходной с Солнцем, не вписывается в привычные теории формирования планет. Специалистам еще предстоит разобраться с особенностями рождения этого странного мира, а широкая публика просто любуется снимками. Еще бы — не каждый день можно увидеть планету другой звезды, пусть и открыты их сотни.
    Звезда 1RXS J160929.1-210524 расположена примерно в 500 световых лет от нас. Она очень похожа на Солнце. Ее «вес» равен 85% массы нашей родной звезды. Правда, это светило значительно моложе нашего — 210524 возникла порядка пяти миллионов лет назад.
    Новая планета, по расчетам астрономов, обладает массой примерно в восемь масс Юпитера. И она не была бы такой уж уникальной, если б не два обстоятельства. Первое — она «вживую» запечатлена на снимках. А о втором скажем позже.
    Впервые астрономы непосредственно увидели объект планетарной массы на орбите вокруг звезды, такой как Солнце, и если подтвердится, что этот объект действительно гравитационно привязан к звезде, это будет крупным шагом вперед.
    Интригу, впрочем, принесло не яркое достижение наблюдательной астрономии как таковое, а выявленные параметры системы.

  • Прощальная улыбка Марса


    Жизнь на Марсе похоронили рано. Хотя «рассол», когда-то покрывавший Меридианное плато, был слишком кислым и соленым, в других районах планеты условия для развития жизни были «благоприятными», говорят ученые. Там остались глины, а в них могли остаться следы жизни.
    В феврале 2008 года ученые, казалось, похоронили всякую надежду на то, что Марс когда-то мог быть пригодным для жизни. Да, вода здесь была в достаточно значительных количествах, подтвердили они на основании данных, собранных марсоходом Opportunity на Меридианном плато Марса. Но жить в этой воде было невозможно, поскольку она представляла собой насыщенный раствор солей серной кислоты, в котором образовывались сульфаты, дошедшие до наших дней. Раствор представлял чрезвычайно кислую среду, жить в которой известные нам микробы не в состоянии, и этот «рассол» наверняка погубил все возможные формы жизни.

  • Тайны вселенной. Часть III: Красота, симметрии и четыре взаимодействия в природе


    Вероятно, величайшим научным открытием человечества следует считать осознание того, что законы природы можно записать с помощью математического кода. Древние астрологи вывели простые числовые соотношения, “управляющие” движением Солнца, Луны и других небесных светил, которые помогали, например, предсказать
    затмения.
    Но первые систематические попытки расшифровать математический код природы были предприняты только в средние века. Бурное же развитие математического описания физических процессов природы приходится на XVII — XX века. Талантливейшие ученые Земли — Коперник, Галилей, Кеплер, Ньютон, Бор, Эйнштейн и многие, многие другие приоткрыли для человечества завесу тайн создания и существования Вселенной.
    Красота — понятие противоречивое и туманное, однако нет сомнений в том, что именно она служит источником вдохновения ученых. Именно математическая красота и изящество ведут исследователей к истине, когда дальнейший путь не ясен.

  • Поднимая большой глаз к Небу


    Необходимость построения таких телескопов определяют задачи, требующие предельной чувствительности инструментов для регистрации излучения от самых слабых космических объектов. К таким задачам относятся:
    • происхождение Вселенной;
    • механизмы образования и эволюции звезд, галактик и планетных систем;
    • физические свойства материи в экстремальных астрофизических условиях;
    • астрофизические аспекты зарождения и существования жизни во Вселенной.
    Чтобы получить максимум информации об астрономическом объекте, современный телескоп должен иметь большую поверхность собирающей оптики и высокую эффективность приемников излучения. Кроме того, помехи при наблюдениях должны быть минимальны.
    В настоящее время эффективность приемников в оптическом диапазоне, понимаемая как доля регистрируемых квантов от общего числа пришедших на чувствительную поверхность, приближается к теоретическому пределу (100%), и дальнейшие пути совершенствования связаны с увеличением формата приемников, ускорением обработки сигнала и т.д.

  • Тайны вселенной. Часть II: Революции-близнецы, или физика может свести с ума


    Наука познания мира XIX века включала в себя множество различных дисциплин, где все ее понятия прочно опирались на здравый смысл, которым люди руководствовались в повседневной жизни. К концу XIX века на счету физики было достаточно веских успехов. К примеру, удалось достичь глубокого понимания природы магнетизма и электричества, были открыты радиоволны, на твердую основу встала атомистическая теория. Это в коей мере заставило физику выйти за пределы доступных человеку непосредственных восприятий, хотя новые идеи формулировались путем простой экстраполяции привычных представлений. Так, атомы рассматривались как всего лишь крохотные подобия шаров для игры в пинг-понг; электромагнитные поля представлялись как напряжения в гипотетической среде, которую называли эфиром, а световые волны — как колебания этого эфира. Хотя атомы ввиду их слишком малых размеров были недоступны непосредственному наблюдателю, а таинственный эфир — неосязаем и невидим, с помощью аналогий с хорошо известными объектами им удалось придавать наглядность, да и управляют ими те же законы, которые действуют в мире более конкретных, знакомых физических систем.

  • Тайны вселенной. Часть I: Парадокс Большого Взрыва


    Наука во все времена стремилась построить целостную картину окружающего мира. В последние десятилетия ученые как никогда приблизились к осуществлению этой мечты: вырисовываются перспективы объединения четырех фундаментальных взаимодействий природы в рамках одной суперсилы, и физика микромира все теснее сливается с космологией — теорией происхождения и эволюции Вселенной.
    Казалось бы, что вопросы, относящиеся к возникновению и существованию Вселенной: в физике микромира, с одной стороны, и в космологии — с другой, относятся, на первый взгляд, к диаметрально противоположным разделам современной физики. Однако в этих направлениях изучения мира есть вполне определенная закономерность. Дело в том, что оба эти раздела физики посвящены наиболее фундаментальным проблемам современной науки, призванным пролить свет на самые сокровенные тайны природы. Именно здесь совершается переворот в общепринятых взглядах на устройство Вселенной, равнозначный по своему научному значению таким вехам в развитии физики, как создание теории электромагнетизма, теории относительности и квантовой механики. Речь идет о построении картины Вселенной, в которой различные виды взаимодействия частиц вещества сливаются в единой суперсиле и которую по достоинству можно назвать теорией всего сущего.

  • Пекулярные галактики


    Еще в XVIII веке знаменитый астроном Вильям Гершель обнаружил объекты, непохожие на звезды, которые он назвал туманностями, и составил их каталог. Гершель установил, что туманности различаются как по цвету, так и по внешнему виду, и часть из них — это плотные скопления звезд.
    В 1845 году лорд Росс закончил сооружение крупнейшего по тому времени 72-дюймового (180-см) телескопа и начал наблюдения туманностей из каталога Гершеля. Вскоре он обнаружил, что некоторые туманности разрешаются на звезды (звездные скопления нашей галактики), а туманность М511 имеет спиральную структуру. Затем он нашел и другие спиральные туманности.
    Какова природа спиральных туманностей? В начале прошлого столетия шел спор о том, расположены ли спиральные туманности во внешних частях нашей звездной системы (Галактики), или они являются самостоятельными звездными системами.
    В 1924 году американский астроном Эдвин Хаббл нашел в районе спиральных ветвей переменные звезды определенного типа (цефеиды), по которым достаточно точно можно определить расстояние до туманности. Эти расстояния оказались столь велики, что не осталось сомнений в том, что спиральные туманности — это гигантские звездные системы, аналогичные нашей Галактике. Можно считать, что с того момента началась эра внегалактических исследований.

  • Галактики. Темная энергия. Теплая материя


    Галактика, в которой мы живем, — Млечный Путь — настоящий исполин по галактическим меркам. Среди галактик местной группы лишь Туманность Андромеды может тягаться с нашим домом по количеству звезд, размерам и массе. Однако сферы влияния гигантов давно поделены, и нашу галактику окружают десятки, а может, и сотни галактик-спутников.
    Сейчас известны по крайней мере 23 спутника нашей галактики. Некоторые из них светятся, как миллиарды солнц, и жителям Южного полушария нашей планеты отлично знакомы Магеллановы облака — крупнейшие спутники нашей Галактики, не заметить которые на ночном небе невозможно даже невооруженным глазом.

  • Космические лучи


    Прошло без малого сто лет с того момента, как были открыты космические лучи-потоки заряженных частиц, приходящих из глубин Вселенной. С тех пор сделано много открытий, связанных с космическими излучениями, но и загадок остается еще немало. Одна из них, возможно, наиболее интригующая: откуда берутся частицы с энергией более
    1020 эВ, то есть почти миллиард триллионов электрон-вольт, в миллион раз большей, чем будет получена в мощнейшем ускорителе — Большом адронном коллайдере (LHC)? Какие силы и поля разгоняют частицы до таких чудовищных
    энергий?

  • Театр под названием вселенная. Часть1: Арена


    Каждое утро мы просыпаемся и поднимаемся с постели. Мозг переходит из режима сна в режим бодрствования и рассылает по нервным каналам сигналы, обеспечивающие перевод организма в «дневное» состояние. Пищеварительная система перерабатывает завтрак, извлекая из него энергию, необходимую телу. В почтовом ящике мы находим письмо, которого давно ждали. Сердце начинает биться сильнее, в кровь выбрасывается адреналин. Мы выходим из дома и движемся в направлении работы.
    В метро становится душно — дыхание учащается, потому что легкие должны переработать больше воздуха, чтобы снабдить организм необходимым ему количеством кислорода...
    Мы живем, и каждое мгновение нашей жизни, каждый шаг, каждый вздох, каждая радость или огорчение — непрерывные трансформации материи, происходящие в некоторой области пространства в течение некоторого интервала времени. И человеческая жизнь, и жизнь элементарных частиц, и жизнь звезд — все это изменение состояния материи в пространстве и времени. Не будь материи— всему, что есть в этом мире, не из чего было бы состоять. Не будь пространства — материи не в чем было бы перемещаться. Не будь времени— материи не в чем было бы изменяться. Материя, время и пространство — ключевые, базисные сущности. Без них не могло бы быть нашего мира.

  • Когда вспыхивает Солнце


    Во время большой вспышки поток жесткого электромагнитного излучения Солнца возрастает во много раз. В невидимых для нас ультрафиолетовых (УФ), рентгеновских и гамма-лучах наше светило становится «ярче тысячи солнц». Излучение достигает орбиты Земли через восемь минут после начала вспышки. Через несколько десятков минут приходят потоки заряженных частиц, ускоренных до гигантских энергий, а через двое-трое суток — огромные облака солнечной плазмы. К счастью, озоновый слой атмосферы Земли защищает нас от опасного излучения, а геомагнитное поле — от частиц. Однако даже на Земле, тем более в космосе, солнечные вспышки опасны и необходимо уметь их заблаговременно прогнозировать. Что же такое солнечная вспышка, как и почему она возникает?

  • Человек. Космос. Миссия


    С выходом в космос были связаны огромные ожидания — что Человечество, объединенное целями космического масштаба, по-иному увидит смысл своей жизни, научится жить общим будущим. Преодоление земного притяжения восприняли как естественный итог достижений творческой мысли. Каждому стало понятно, что такое научно-технический прогресс, телекоммуникация, вычислительная техника, информатика. Ускорилось время, планеты из бесконечно далеких стали ближе, горизонты жизни расширились. Отдаленное будущее оказалось досягаемым в жизни одного поколения. Однако возможность подняться человеку в космос застала нас врасплох. Проблему, ради чего мы туда стремимся, упустили, об этом не думали. Идя в колее пилотируемых полетов, так и не поняли, в чем предназначение человека, как далеко он может туда углубиться, проехали на впечатлениях от самого факта присутствия там. Образовался разрыв между совершенствованием техники в интересах познания и пониманием перспективы человека в освоении внеземного пространства. Успехи техники заставили забыть философскую мысль о том, куда ведет ее дорога. Накопив технический потенциал и опыт полетов у Земли, решили, что этого достаточно, чтобы двигаться человеку дальше, опираясь на знания, полученные автоматическими средствами.

  • Современные проблемы космологии


    Среди других астрономических наук космология стоит особняком. Исторически она одна из древнейших наук (наук, а не профессий!) — достаточно вспомнить «Теогонию» Гесиода (VIII—VII века до н. э.). Вместе с тем современное научное обоснование космология получила только в начале XX века — с появлением общей теории относительности (ОТО). Космология изучает Вселенную в целом и относится к группе естественных наук. Поэтому ее теоретические основы должны иметь экспериментальное подтверждение.

  • Обратная сторона покорения Космоса — космический мусор


    Давайте вспомним испытание противоспутникового оружия, проведенное 11 января 2007 года Китаем. Почему оно вызвало беспокойство у специалистов космической отрасли? Ведь с 1968-го по 1986-й США и СССР провели свыше 20 таких же испытаний! И с того времени уже было проведено несколько подобных испытаний?! Дело вовсе не в международной безопасности. Или не только в ней.

  • Эволюция комет и астероидов


    В конце XVIII в. после открытия И. Тициусом (в 1766 г.) так называемого закона планетных расстояний появились определенные основания предполагать, что между орбитами Марса и Юпитера должно существовать еще одно необнаруженное небесное тело. Ведь согласно этому закону, среднее расстояние от Солнца до какой-либо планеты (в то время были известны лишь шесть планет) может быть представлено в виде rk=0,4+0,3.2k-2, где k — номер планеты при удалении ее от Солнца. (Для Меркурия результат получается точнее, если принять k → -∞; в настоящее время указанную закономерность принято называть правилом Тициуса-Боде.) Но при этом, для согласования с определяемым из наблюдений расстоянием, приходилось считать Юпитер не пятой, а шестой по счету от Солнца планетой! Несмотря на то, что приведенная закономерность не следовала из каких-либо теоретических соображений, она довольно точно предсказала расстояние до Урана, открытого в 1781 г. Из формулы получалось для него расстояние 19,6 а.е., а из наблюдений следовало 19,18 а.е. (По современным данным, большая полуось орбиты Урана а ≈19,218 а.е.) Из соотношения Тициуса вытекало, что на среднем расстоянии от Солнца в 2,8 а.е., между орбитами Марса и Юпитера, должна существовать еще одна планета.

  • Черные дыры и структура пространства-времени


    Черные дыры — самые загадочные космические объекты из числа предсказываемых общей теорией относительности. В этой обзорной статье мы остановимся на некоторых интересных свойствах классических черных дыр. Если дополнить общую теорию относительности квантово-механическими представлениями, черные дыры перестают быть абсолютно черными. На самом деле, они испускают тепловое излучение. Существование этого теплового излучения приводит к ряду парадоксов. Если же использовать дополнительно еще и теорию струн в качестве квантовой теории гравитации, часть парадоксов разрешается. Это приводит к некоторым интересным изменениям в нашем концептуальном понимании пространства-времени.

  • Астрономы и обсерватории


    В августе 1989 года с космодрома Куру ракетой-носителем Ариана 4 был запущен на орбиту вокруг Земли искусственный спутник HIPPARCOS. Название этого аппарата напоминает имя известного древнегреческого астронома Гиппарха (II в. до н.э.), открывшего явление прецессионного движения оси вращения Земли и предложившего первую фотометрическую шкалу измерения блеска звезд. Отдавая дань уважения Гиппарху, специалисты из Европейского Космического Агентства дали своему спутнику имя, которое они составили из первых букв полного названия научного проекта: HIgh Precision PARarallax COllecting Satellite — «Спутник для получения высокоточных параллаксов». Космический аппарат просуществовал на орбите 37 месяцев, и за это время он провел миллионы измерений звезд. В результате их обработки появились на свет два звездных каталога. Первый из них — HIPPARCOS.

  • Кто нарушил закон тяготения?


    Космологи в замешательстве. Обычно предметы, брошенные вверх, замедляются. Планеты притягивают объекты, звезды притягивают планеты. Это нормально. Но почему тогда Вселенная расширяется? Отдельные галактики, разбросанные после Большого взрыва в разные стороны, должны притягиваться друг ко другу — и расширение должно замедляться. Но того не происходит: они разлетаются друг от друга с ускорением. Принято считать, что виновата во всем темная энергия, хотя она темная именно оттого, что о ней никто ничего не знает. Но уже ясно точно, что на предельно больших расстояниях гравитация превратилась в отталкивающую силу, а не в притягивающую.

  • Теория струн


    Был ли Большой взрыв началом времени или Вселенная существовала и до него? Лет десять назад такой вопрос казался нелепым. В размышлениях о том, что было до Большого взрыва, космологи видели не больше смысла, чем в поисках пути, идущего от Северного полюса на север. Но развитие теоретической физики и, в частности, появление теории струн заставило ученых снова задуматься о предначальной эпохе.
    Вопрос о начале начал занимать философов и богословов с давних времен. Он переплетается с множеством фундаментальных проблем, нашедших свое отражение в знаменитой картине Поля Гогена «D’ou venons-nous? Que sommes-nous? Ou allons-nous?» («Откуда мы пришли? Кто мы такие? Куда мы идем?»). Полотно изображает извечный цикл: рождение, жизнь и смерть — происхождение, идентификация и предназначение каждого индивидуума. Пытаясь разобраться в своем происхождении, мы возводим свою родословную к минувшим поколениям, ранним формам жизни и прото-жизни, химическим элементам, возникшим в молодой Вселенной, и, наконец, к аморфной энергии, некогда заполнявшей пространство. Уходит ли наше фамильное древо корнями в бесконечность или космос так же не вечен, как и мы?

  • Процессы звездообразования


    Уже очень скоро сверхмассивную черную дыру в центре нашей Галактики украсит красочный венец из молодых и ярких звезд. Следы метилового спирта в огромном газовом кольце вокруг нее означают, что в нем уже формируются массивные звезды. Раньше астрономы думали, что черная дыра образованию звезд может помешать.
    В центрах большинства галактик, особенно крупных, находятся сверхмассивные черные дыры, весящие миллионы и даже миллиарды солнечных масс — куда больше тех, что возникают в конце эволюции звезд. Судя по всему, эти объекты зародились еще в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва, породившего нашу Вселенную, и с тех пор лишь росли, постепенно нагуливая массу и освещая свои вселенские окрестности ярким светом активности галактического ядра

  • Красная планета как предчувствие


    «3 июня 2010 года шестеро бесстрашных исследователей отправились в невообразимый 520 суточный полет к далекому Марсу, таинственной красной планете…». Это не строки научно-фантастического романа. Так мировые информационные агентства начинали свои сообщения о беспрецедентном эксперименте «Марс-500» - наземной имитации полета к красной планете, проводимой Институтом медико-биологических проблем РАН в кооперации с иностранными партнерами.

  • Неизвестный Млечный Путь


    Наблюдая и изучая особенности Млечного Пути, астрономы долгое время не могли понять общую структуру и историю нашей Галактики. До 1920 г. ученые не были уверены, что Галактика — отдельный объект, один из миллиардов подобных. К середине 50-х гг. они наконец составили план Галактики, представляющий собой величественный диск из звезд и газа. В 60-х гг. теоретики считали, что наша Галактика сформировалась на раннем этапе космической истории — по новейшим оценкам, около 13 млрд. лет назад — и с той поры не претерпевала существенных изменений.

  • Жизнь и нежить в Солнечной системе


    Согласно известному определению, жизнь — это одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития. При этом живые организмы отличаются от неживых объектов обменом веществ, раздражимостью, способностью к размножению, росту, развитию, к различным формам движения и приспособляемостью к окружающей среде. Нежить представляет собой фантастические формы жизни, которые встречаются в преданиях, как старинных, так и вполне современных, вроде рассказов бывалых охотников, рыболовов, специалистов по ксенобиологии, уфологии и прочих достойных людей.

  • Карта Вселенной


    Нелегко построить карту мира, объекты которого находятся в постоянном движении — одновременно и перемещаются относительно друг друга, и разлетаются в разные стороны. "Не будем забывать, что на межзвездных расстояниях понятие одновременности далеко не очевидно", — писал в одном из своих рассказах про вольных торговцев Пол Андерсон, и это обстоятельство сильно осложняет жизнь исследователям космоса. Вот, например, как определить расстояние до какой-нибудь далекой звезды? До ближней не очень сложно: нужно посмотреть, как она смещается на звездном небе при наблюдении с разных точек орбиты Земли. Измерив смещение, или, как называют его астрономы, параллакс, несложно рассчитать расстояние до звезды. Только это будет расстояние, на котором звезда располагалась в тот момент, когда она испустила свет, а не когда его поймал телескоп. События же эти порой разделяют миллионы или миллиарды лет. Собственно, тот самый парсек, которым меряют межзвездные просторы астрофизики и писатели-фантасты, как раз обозначает расстояние, которое приводит к параллаксу в одну секунду дуги небесной сферы.

  • Пробуждение Энцелада


    Космические фонтаны из водяного льда, пара и смеси других веществ, поднимающиеся над равнинами луны Сатурна, давно интригуют специалистов. Не хотят сходиться уравнения, описывающие энергетику этого мира, столь удаленного от Солнца. Однако все встает на свои места, если учесть новое открытие: волнующая активность Энцелада по геологическим меркам — мимолетный эпизод.

  • Перспективы Российской космонавтики


    Как утверждает Федеральная космическая программа России на 2006-2015 годы (ФКП-2015): «За истекшие 40 лет Россией накоплены уникальные результаты пилотируемых полетов, в т.ч. результаты эксплуатации в течение 15 лет орбитальной станции «Мир». Однако в последние годы в России решаются только задачи транспортного обеспечения международной космической станции. США, страны Европы и Китай существенно активизируют работы по подготовке пилотируемых полетов к Луне, Марсу, а также по последующему освоению этих космических тел. Созданные при решении этих проблем технологии будут носить прорывной характер. Складывающаяся ситуация может привести к потере наших приоритетов в области пилотируемой космонавтики и к отставанию России в смежных областях науки и техники.
    В настоящее время российские средства выведения космических аппаратов являются наиболее надежными в мире. Однако большинство из них используют токсичные компоненты топлива и могут быть запрещены.

  • Планеты играют в прятки


    Никто пока не определил, всякая ли звезда в Галактике окружена другими планетами, либо Солнце является исключением из данного правила. За последние 9 лет астрономы при наблюдении за колебательными движениями звезд, которые вызваны воздействием, оказываемым на них планетами, обнаружили сотни таких планет. Но этот метод помогает фиксировать лишь самые массивные планеты, находящиеся неподалеку от звезд. Так можно обнаружить Юпитер, Сатурн в Солнечной системе, но мелкие тела (кометы, астероиды, планеты земного типа), делающие Солнечную систему такой разнообразной, астрономы бы не смогли найти, используя эти методы наблюдения.

  • Долгая дорога на Марс


    Полеты на Луну, строительство на ней базы, экспедиции на Марс…. Это уже давно не фантастика. Полеты на Луну состоялись в 1969-1972 гг., а с 2004 г. начали разрабатываться планы дальнейших пилотируемых исследований Луны и полетов на Марс. В 2004 г. США обнародовали программу «Constellation», включавшую завершение постройки международной космической станции (МКС) и окончание эксплуатации ракетно-космической системы (РКС) «Space Shuttle» в 2010 г., создание космических кораблей (КК) «Orion» и ракет-носителей (РН) «Ares I/V» для замены РКС «Space Shuttle» и обеспечения исследований Луны и Марса пилотируемыми КК.

  • Законы биологии и межзвездные перелеты


    За последние годы в нашей Галактике открыто несколько десятков солнцеподобных звезд с обращающимися вокруг них планетами. Наблюдениями установлено, что по своему химическому составу, структуре и характеру движения Солнечная система не является уникальной даже в пределах нашей Галактики. Нет также оснований считать, что в пределах одной галактики могут действовать разные законы природы. Это значит, что эти законы неминуемо должны привести к зарождению Жизни и в других звездных и планетных системах, как и в нашей.

  • И будут двое одна плоть


    Итак, знакомимся с действующими лицами драмы. Коричневый карлик 2M1207 спектрального класса M8 (его можно увидеть хорошо вооруженным глазом в созвездии Центавр) и его небольшой компаньон — планета 2M1207b. Последняя уже несколько лет как мучает ученых своими загадками. И вот теперь новейшее исследование позволило предположить: странные особенности данного объекта объясняются тем, что он рожден в результате совсем недавнего столкновения двух планет.

  • От замедления к ускорению


    Далекие сверхновые указывают момент, когда расширение Вселенной перешло от замедляющегося к ускоряющемуся.
    Гравитация удерживает планеты на их орбитах и связывает между собой галактики в огромные скопления. Начиная со времен Ньютона и до конца 1990-х гг. отличительной чертой гравитации считалось притяжение. И хотя общая теория относительности Эйнштейна допускает, что силы гравитации могут быть отталкивающими, большинство физиков считало это лишь теоретически возможным.

  • Убивая будущее


    Варварские наклонности некоторых звезд иногда возмущают. Пока одни отнимают вещество у ближайших тел, другие поступают еще более нагло и жестоко. Они скидывают со звезд газопылевые диски, которые могли бы дать начало новой планетной системе, а то и новым формам жизни. Но не со всех, а лишь с тех, кто решается переступить опасную черту.

  • Нокаут для планеты


    В своей ранней молодости Марс, похоже, подвергся удару, навсегда изменившему облик планеты. Объект размером с Плутон врезался в планету с севера, разделив ее на две половины — низкий север и высокий юг. Крупнейший кратер Солнечной системы сохранился до наших дней.

  • Космос атакует


    За последнее время вблизи Земли пролетели несколько сравнительно крупных небесных тел. Сильную тревогу вызвало в 1936 г. прохождение астероида Адонис на расстоянии около 2 млн. км от Земли. А настоящую панику вызвал в 1937 г. астероид Гермес, имеющий диаметр ≈1,5 км, промчавшийся лишь на расстоянии 800 тыс. км от Земли (удвоенное расстояние до Луны). Позже (в 1992 г.) большой ажиотаж был связан с приближением к Земле малой планеты Тоутатис. Астероид диаметром около полукилометра пролетел мимо Земли 19 мая 1996 г. на расстоянии всего 450 тыс. км.

  • Реликтовая музыка Вселенной


    Последние наблюдения реликтового излучения показали, что молодая Вселенная была заполнена гармоническими колебаниями. Вначале был свет. На заре истории мироздания ионизованное вещество испускало излучение, а затем снова захватывало его. Позднее, когда Вселенная расширилась и остыла, электроны и протоны соединились, образовав нейтральные атомы, и вещество утратило способность захватывать свет. Спустя 14 млрд. лет испущенные во время великого освобождения света фотоны образуют космический микроволновый фон (КМФ), или реликтовое излучение. Настройте телевизор на любую свободную от телевизионных каналов частоту, и около 1% помех, которые вы увидите на экране, будет обусловлено космическим микроволновым фоном. Астрономы установили, что реликтовое излучение принимается практически одинаково со всех направлений. Его вездесущность и постоянство свидетельствуют о том, что оно возникло задолго до того, как сформировались звезды, планеты и галактики. Простота Вселенной тех времен позволяет с высокой точностью предсказать свойства КМФ и сравнить их с результатами точнейших наблюдений, которые проводятся с помощью радиотелескопов, установленных на аэростатах и космических аппаратах. Изучение реликтового излучения помогает ученым найти ответы на некоторые вечные вопросы: из чего состоит Вселенная, каков ее возраст, откуда взялись все существующие в ней объекты?

  • Эволюция галактик


    Представления о путях образования и эволюции галактик кардинально изменились за последние 20 лет. До этого считали, что на заре формирования звезд во Вселенной подавляющее большинство галактик приобрело достаточно «законченный» вид, а потом начало «эволюционировать». При этом под эволюцией подразумевалось рождение звезд и их старение, но никак не заметные изменения формы галактик. Исключение составляют сильно взаимодействующие соседние объекты, в которых могут разрушаться звездные диски и появляться новые структуры (приливные хвосты, мосты и рукава). Но сильно взаимодействующих галактик рядом с нами немного. А «нормальные» галактики, как правило, производят впечатление динамически устойчивых объектов, мало изменившихся за последние 10 млрд. лет. Грубо говоря, галактике суждено быть спиральной, если она таковой родилась в силу определенных начальных условий, и задача ученых — понять, с какими физическими параметрами связана ее «судьба». И хотя до сих пор разделяют понятия «образование галактик» и «эволюция галактик», в последние годы грань между ними постепенно стирается.

  • Украина в космосе — надолго ли?


    Третий мир вошел в космос довольно активно. Китай после запуска живого космонавта вошел в тройку лидеров пилотируемых запусков. Даже «бедная и отсталая» (по определению западных СМИ) Северная Корея запускает своими ракетами собственные спутники. Бразилия и Индия начали свои программы. Даже спутники из Малайзии, Саудовской Аравии и Египта стали реальностью. О своих космических планах уже заявляет Казахстан.
    Основой ракетного могущества СССР были лучшие в мире ракеты-носители (РН) — мирного и военного назначения. Тем не менее после перестройки к нашей космонавтике мы относились как к умирающему больному. Разрекламированный полет космонавта Каденюка на чужом корабле оптимизма не добавил. Тогда считалось нормальным, что космическая отрасль Украины должна отойти вслед за всем советским.

  • Вселенская структура


    Вещество Вселенной структурировано во всех масштабах, вплоть до миллиарда световых лет. Объекты распределены в ней отнюдь не хаотично: гравитация создала порядок.
    Новейшие космические карты позволили обнаружить самые крупные природные структуры — группы галактик, превосходящие по размеру прочие объекты Вселенной. Модель Большого взрыва, согласно которой около 14 млрд. лет назад Вселенная начала расширяться из состояния с высокой плотностью и температурой, может объяснить движение галактик, соотношение водорода и гелия, а также свойства реликтового излучения — остатков тепла от расширяющегося и охлаждающегося газа.
    Теперь космологи пытаются понять, как сформировалась структура Вселенной. Крупномасштабное распределение галактик, выявленное в ходе Слоановского цифрового обзора неба, подтвердило теоретические данные. Сейчас мы располагаем моделью того, как развивались мельчайшие колебания плотности от ранних этапов эволюции Вселенной до современного разнообразия объектов ночного неба.

  • Галактические спирали


    Элегантная форма спиральных галактик стала одним из символов астрономии. Самые яркие звезды одной из них — Мессье 51 (названной «Водоворотом») — напоминают гигантский циклон и похожи на жемчужины в ожерелье. Полоски пыли вдоль цепочек звезд свидетельствуют о присутствии межзвездного газа, из которого они и рождаются. В Мессье 51 спиральные рукава отходят от внутреннего кольца звезд, но у большинства галактик они начинаются от длинного яркого прямоугольника звезд (бара).
    Млечный Путь — это спираль с баром. Доказательства, вначале косвенные, появились в 1975 г.: движение звезд и газа в центре Галактики не соответствует тем орбитам, которые должны быть у простой спирали. Обзоры неба в ближнем инфракрасном диапазоне, позволяющем видеть сквозь облака пыли, скрывающие от нас галактическое ядро, выявили бар и развеяли последние сомнения.

  • Какая красивая смерть


    Немного найдется произведений, передающих красоту космических объектов, называемых планетарными туманностями. Освещенные изнутри родительской звездой, расцвеченные флуоресцирующими атомами и ионами на фоне космической черноты, газовые структуры кажутся живыми. Ученые дали им прозвища — Муравей, Морская Звезда, Кошачий Глаз...
    Термин «планетарные туманности» — представляющие собой размытые, похожие на облака объекты, видимые только в телескоп — придумал два столетия назад английский астроном Вильям Гершель (William Herschel), исследователь туманностей. Многие из них имеют округлую форму, которая напомнила ученому зеленоватый диск планеты Уран, им же и открытой. К тому же он полагал, что округлые туманности могут быть планетными системами, формирующимися вокруг молодых звезд. Термин прижился, несмотря на то, что действительность оказалась иной: туманности такого типа состоят из газа, сброшенного умирающими звездами. Примерно через 5 млрд. лет Солнце закончит свой космический век изящным выбросом планетарной туманности, что не вполне соответствует теории эволюции звезд — основе, на которой базируется наше понимание космоса. Если звезды рождаются, живут и умирают круглыми, то как же они создают вокруг себя структуры, которые мы видим на фотографиях «Хаббла», подобные Муравью, Морской Звезде или Кошачьему Глазу?

  • Экзопланеты


    Невиданный успех фильма «Аватар» о событиях на экзопланете Пандора на самом деле может быть не такой уж и фантастикой. По крайней мере, обнаружение новых планет в других звездных системах дает нам надежды на то, что мы на самом деле увидим причудливых инопланетных существ.
    Фантастика зачастую является таковой лишь для определенной эпохи, и с развитием научно-технического прогресса она становится реальностью. Вот и «Аватар» не зря был снят, точнее, смонтирован именно сейчас — ведь еще десять-пятнадцать лет назад подобное казалось уж больно нереальным. Примерно, как обнаружение живого динозавра.
    Современные астрономы уже не отрицают, что где-то там, в других галактиках или даже в нашем родном Млечном пути, есть жизнь. Завлабораторией астроинформатики Главной астрономической обсерватории НАН Украины Ирина Вавилова так и говорит: «Считаю, что она существует. В форме простейших организмов — так точно».

  • Кандидаты на вылет


    Существует небольшой шанс, что через 3,34 миллиарда лет Марс столкнется с Землей. Также есть вероятность столкновения Земли и Венеры или Меркурия и Венеры. Меркурий вообще может упасть на Солнце или улететь в межзвездное пространство. Таковы причуды нашей системы, новые тайны которой раскрыли ученые.
    Подробнейшее численное моделирование эволюции орбит в Солнечной системе выполнили профессор Жак Ласкар (Jacques Laskar) и Микаэль Гастино (Mickael Gastineau) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris).
    Долгое время астрономы полагали, что орбиты планет в Солнечной системе стабильны и неизменны. Потом стали появляться сведения, что на заре зарождения системы орбиты ряда планет сильно отличались от нынешних и претерпевали большие изменения, прежде чем все «устоялось».

  • На перепутье галактических дорог


    У эволюции любой планетной системы есть две магистральных дороги, и обе они ведут к крайностям, не допускающим появления ничего похожего на Землю. Правда, теория появления и миграции планет не гарантирует, что рука какого-то неведомого пока закона природы не ставит нас заранее на узкую, но верную тропку.
    Пока человечество знало лишь одну планетную систему — Солнечную, астрономы веками упражнялись в попытках объяснить ее происхождение естественным образом. Их усилия были направлены на то, чтобы модель «сама собой» предсказывала появление вокруг звезды планет, подобных нашим, и в тех местах, где они находятся у нас. Сначала идут небольшие планеты земной группы, за ними — планеты-гиганты вроде Юпитера и Сатурна, еще дальше — середнячки вроде Урана и Нептуна.
    Неудивительно, что эти модели, в общем и целом, достигали своей цели — в конце концов, глупо было бы публиковать теорию, которая уже опровергнута единственным известным фактом.

  • Кротовая нора во Вселенную


    От того, что человек вышел в околоземный космос, звезды не стали ближе. Их разделяют чудовищные расстояния, по сравнению с которыми даже свет летит медленно, а теория относительности, положившая скорость света пределом для путешествий материальных тел, казалось бы, не оставляет никакой надежды.
    Однако человеческое любопытство ничто не может остановить. Физики и так и эдак присматривались к уравнениям, описывающим Вселенную, и потихоньку у них начало складываться представление о том, что есть-таки обходной путь, которым можно быстро пробраться к далеким звездам. Самые свежие соображения высказали Ричард Обуса и Джеральд Кливер из Техасского университета Бейлора в статье, которую в феврале 2008 года опубликовал журнал Британского межпланетного общества. Рассказ об этом направлении исследований комментирует кандидат физико-математических наук из Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН С.В. Красников, ведущий отечественный специалист по проблеме. В частности, он рассмотрел один из возможных объектов для сверхсветовых путешествий, который теперь называют «трубой Красникова» (см. «Physical Review D», 1998, т. 57, № 8) — речь о ней пойдет ниже. Ему же принадлежит предложение называть весь класс объектов для быстрых путешествий словом «лаз», что соответствует английскому слову «shortcut».

  • Небо в рентгеновских лучах


    Наблюдения на рентгеновской обсерватории «Чандра» показали наличие большого числа маломассивных рентгеновских двойных звезд в эллиптических и линзовидных галактиках, а также в балджах — центральных сферических компонентах — дисковых галактик. Распределение источников по светимостям хорошо описывается двумя компонентами, граница между которыми соответствует светимости порядка (2-3) 1038 эрг/с. Т.к. эта величина примерно соответствует максимальной (т.н. Эддингтоновской) светимости объекта с массой 1.4 Мо, то возможно, что более мощные источники являются аккрецирующими черными дырами, а менее мощные — нейтронными звездами. Т.о. с некоторой долей уверенности можно говорить, что мы видим в галактиках ранних типов — эллиптических и линзовидных — тесные двойные системы как с черными дырами (самые яркие источники), так и с нейтронными звездами (менее яркие).

  • Жизнь в системе красной звезды


    Впервые астрономы обнаружили планету вне нашей Солнечной системы, которая является потенциально пригодной для жизни, с температурами подобными земным, сопоставимыми с Землей массой и размером и, вероятно, жидкой водой на поверхности. Что приятно, потенциально обитаемый мир находится всего в двух десятках световых лет от нас. Когда-нибудь люди туда смогут добраться.
    О сенсационной находке рассказала 25 апреля 2007 года международная группа из 11 астрономов (из Швейцарии, Португалии и Франции), которая работала в Чили, на одном из телескопов Европейской южной обсерватории (ESO). Ученые нашли сходную с Землей планету у звезды Gliese 581 — красного карлика, расположенного в созвездии Весы.
    Планета, получившая имя Gliese 581c, обладает массой примерно в 5 масс Земли. Ее диаметр оценивается в 1,5 диаметра нашей планеты, так что сила тяжести на ее поверхности составляет приблизительно 1,6 g. Из-за этих параметров астрономы окрестили ее также «Суперземлей» (super-Earth).
    Ученые предполагают, что эта планета — скалистый мир, сходный с Землей по облику. Как возможный вариант — это может быть ледяная планета. Но в обоих случаях на ее поверхности должна быть жидкая вода. Причем, в случае с ледяным миром — она может быть покрыта океаном полностью.

  • test
  • Вселенная от бесконечности до бесконечности. Часть 2


    Теперь давайте представим себе, что мы обладаем машиной времени, и мысленно пустим стрелки часов вспять. Чем дальше мы спустимся в глубь веков, вернее, в глубь миллионов веков — тем меньшей и более горячей предстанет перед нами Вселенная. Но пройдет очень много времени, минут миллиарды лет, останется позади более 90 % длительности всего нашего путешествия к началу расширения, за окном нашей машины исчезнет все живое, галактики станут наползать одна на другую, расплавятся и закипят даже самые жаропрочные вещества, а Вселенная по-прежнему будет прозрачной для электромагнитного излучения. Оно, как и сейчас, будет почти беспрепятственно доходить даже из самых удаленных ее уголков. В этом отношении свойства Вселенной как физического объекта останутся неизменными. Так будет продолжаться до тех пор, пока Вселенная не станет такой маленькой, что температура фонового излучения перевалит за три тысячи градусов. Тогда картина за окном нашей машины начнет быстро меняться. Одна за другой исчезнут из поля зрения галактики и их скопления, на окно наползет однородная раскаленная мгла, в которой ничего нельзя будет различить.

  • Вселенная от бесконечности до бесконечности


    Второй подход — научный, последовательное изучение законов природы и свойств материи. Он опирается на эксперимент и строгие логические построения. Искусство и наука отнюдь не антагонистичны, наоборот, они взаимно дополняют друг друга. Уже давно замечено, что стройная логика сама по себе никогда не приводит к выдающимся и в особенности к революционным научным открытиям. Напротив: они, как это на первый взгляд ни парадоксально, часто делаются вопреки логике, преодолевая ее ограниченность на крыльях гениальной догадки, обобщающей накопленный опыт. Два выдающихся примера дает нам физика двадцатого века. Это, во-первых, теория относительности, которая возникла на руинах логически безупречных и «совершенно очевидных» представлений о пространстве и времени, никак друг с другом не связанных. Во-вторых, это квантовая механика, которая покончила, казалось бы, вопреки здравому смыслу, с убеждением (лучше сказать — заблуждением) в абсолютном различии между волнами и частицами. Эти примеры (можно было бы привести еще много других) показывают, что великое открытие в науке требует не только высочайшего профессионализма, но и способности проникнуть в глубинную суть вещей и подняться над канонической схемой мышления. Тогда, обобщив накопленный в науке опыт, ученый может вынести парадоксальное интуитивное суждение, которое, конечно же, опять подлежит проверке опытом.

  • Планетарные системы звезд. Часть 2


    Эксцентриситеты орбит в Солнечной системе очень малы, у экзопланет (кроме «горячих юпитеров»), наоборот,  — очень велики. Большой эксцентриситет рано или поздно приводит к катастрофическим пересечениям орбит. Массивное планетное тело как бы сканирует пространство, постепенно поглощая меньшие тела. В меньшем масштабе подобный процесс известен и в истории Солнечной системы. Один из крупнейших спутников планет, Тритон, за время эволюции своей орбиты не оставил вокруг Нептуна ни одного крупного тела. Ныне Тритон находится на круговой орбите с уникальным обратным по отношению к планете обращением. Точно так же миграция гигантов к звезде не оставляет места для планет, подобных земной группе; лишь системы, в которых гиганты возникли на низких орбитах, а не мигрировали, могут обладать подсистемами внутренних планет.
    Все крупные планеты Солнечной системы имеют почти копланарные (расположенные практически в одной плоскости) стабильные орбиты с низким эксцентриситетом, исключающим их катастрофические сближения. Солнечная система  — это система с низкой энтропией (высокой устойчивостью). Но именно высокоэнтропийные системы экзопланет, в которых выживают лишь самые массивные тела, могут оказаться нормой. Солнечная система могла быть совсем другой, чем та, в которой мы живем. Или, может быть, мы живем в ней именно потому, что она не похожа на другие?

  • Галактический взгляд на земные созвездия


    Существует древнее, проверенное временем средство от долгой разлуки. Для этого расстающиеся должны выбрать на небе звезду и каждый вечер в условленное время обращать к ней свой взор. Знать, что близкий тебе человек смотрит сейчас на ту же звезду, поверьте, очень сильное чувство, почти прикосновение. Средство это было проверено мною в августе 2002 г., причем в качестве посредника мы с женой выбрали оранжевый Арктур, который легко найти на небе в это время года над западным горизонтом.
    К моменту возвращения из отпуска у меня по вполне понятным причинам сложилось особое отношение к этой звезде. Захотелось узнать о ней чуточку больше, чем сообщает ее древнегреческое имя Арктур — «страж медведя» (прим.: по-гречески Арктос — медведь. Отсюда Арктика — страна белых медведей). (Надеюсь, вы догадались какого?) Начал читать и... потрясенный, со следующего вечера смотрел на звезду уже совсем другими глазами. А началось все с одного маленького факта: оказалось, звезда эта необычно быстро перемещается по небосводу.

  • Планетарные системы звезд. Часть 1


    Поиск других планет и жизни вне Земли, желательно разумной и подобной нашей, — эти всеобъемлющие задачи явно или неявно лежат в основе развития астрономической науки и научного знания со времен античных философов. В наши дни вполне здоровый интерес к названным проблемам многие слишком нахмуренные специалисты склонны как-то скрывать, официально считая их, по-видимому, не вполне научными. По признанию ведущих сотрудников американского Института SETI (Института поиска внеземных цивилизаций), подобный интерес кое-кому из них даже стоил карьеры. Иногда у представителей «настоящей» астрофизики вообще проскальзывает снисходительный взгляд на планетные исследования: что вы там, со своими примитивными планетами, то ли дело наши черные дыры! Забывают, наверное, «настоящие» астрофизики, что жизнь, включая их самих, могла таинственным образом возникнуть и эволюционировать только на планете. Стоит добавить все же, что на конгрессах Международного астрономического союза, которые раз в три года собирают астрономов всего мира, внепрограммные доклады о поисках внесолнечных планет и жизни за пределами Земли идут при переполненных «настоящими» астрофизиками многотысячных залах.

  • Долгий путь к Марсу


    В последний день марта этого года шесть человек добровольно заперлись в комплексе из нескольких тесных, герметичных модулей, занимающем площадь размером со школьный спортзал на территории Института медико-биологических проблем РАН. Они будут питаться обезвоженной пищей, дышать рециркулированным воздухом и будут общаться исключительно друг с другом. Такой образ жизни они будут вести 520 дней.
    Однако это не очередное реалити-шоу, а серьезнейший российско-европейский научный эксперимент «Марс-500», призванный имитировать пилотируемый полет на Красную планету. А 520 дней — это как раз столько времени, сколько необходимо, чтобы долететь на Марс, высадиться там и вернуться на Землю.
    «Это, на самом деле, как настоящий полет, только без невесомости и опасности для жизни, — рассказал газете The New York Times Сергей Рязанский, космонавт-стажер, возглавивший «экипаж». — Находясь в комплексе, мы практически не будем получать информацию извне, так что это эксперимент в области сенсорной депривации (психическое состояние, при котором люди испытывают недостаточное удовлетворение своих потребностей — Авт.)».

  • В окрестностях... Солнца


    Как известно, галактическая межзвездная среда сильно неоднородна: есть плотные холодные молекулярные облака, есть области разреженного горячего газа. Сложна и структура межзвездного газа в непосредственной солнечной окрестности (200-300 парсек вокруг нас). В этой области доминирует т.н. «местная каверна», или «локальный пузырь» (Local Bubble). Это область разреженного горячего газа неправильной формы. Средний радиус каверны составляет 100-150 пк.
    Возникает резонный вопрос: как же возник такой пузырь? Наиболее вероятно, что основной вклад в создание каверны внесли не ветера от молодых массивных звезд, а недавние (несколько миллионов лет) вспышки сверхновых. Причем ученые пришли к мысли, что одной-двух сверхновых было бы недостаточно.
    Для получения этих результатов проводились очень сложные вычисления, потому что нужно учесть не только движение газа, выброшенного после взрывов, но и его взаимодействие с окружающей неоднородной средой, излучение газа, которое в свою очередь зависит от химического состава и т.д. и т.п. Задача о взрыве вообще очень сложна. (Не зря самые мощные компьютеры стоят в центрах, занятых разработкой нового, в первую очередь термоядерного оружия, что позволяет считать новейшие суперкомпьютеры оборудованием, представляющим стратегический интерес.) А тут произошло несколько взрывов подряд!!!

  • Земля—Луна—Марс—Транзит


    История полетов к Марсу состоит из двух периодов бурной деятельности, разделенных периодом затишья. Первый закончился в 1975 году экспедицией «Викингов», которая принесла неоднозначный результат исследований биологической активности марсианского грунта (см. «НиТ» №4 за 2007г.). Советские ученые планировали исследовать марсианский грунт на Земле, доставив его в возвращаемой капсуле, однако этот проект был заморожен. По слухам, одной из причин послужили неофициальные угрозы американцев сбить корабль со столь опасным грузом.
    После доставки грунта и его тщательного исследования на предмет наличия инопланетной жизни и ее угроз для здоровья человека как раз и должен был последовать следующий этап, как в случае с лунной программой — полет человека на Марс. Более того, начатый в середине 60-х годов по инициативе С.П.Королева проект «Н1-ЛЗ» (см. «НиТ» №2 за 2006г.) предполагал создание такой ракеты-носителя, которая позволила бы вывести на орбиту не только лунный, но и марсианский корабль. Сделать лунную ракету советским ученым не удалось, а внезапная смерть С.П.Королева, который мог бы заручиться поддержкой в руководстве страны, сделала проект межпланетного перелета невозможным на долгое время. В США отношение к полетам человека в космос всегда было негативным: руководителям НАСА никак не удавалось объяснить конгрессменам, зачем нужен человек в космосе, если проводить исследования с помощью приборов гораздо дешевле и безопаснее. Так наступил большой перерыв в межпланетных полетах человека.

  • Ключ к проблеме жизни на Марсе


    Марс, ближайший сосед Земли в Солнечной системе, постоянно привлекает внимание людей и становится источником сенсационных заявлений, главньй смысл которых — обосновать наличие на нем жизни. К сожалению, результаты строгих исследований с применением наземных телескопов и космических аппаратов не оставили надежд на то, что на Марсе существовала цивилизация, подобная земной. Если жизнь на нем сегодня и есть, то только в простейших микробных формах. В пользу этого говорят результаты исследований последних лет, показавшие наличие на Марсе больших количеств воды, существующей сегодня в виде льда.
    Аргументы «против» опираются на исследования, показавшие, что при высокой активности Солнца уровень жесткой радиации на поверхности Марса несовместим с существованием даже микробной жизни земных форм. На Земле коротковолновый ультрафиолет фильтрует атмосфера, на Марсе слишком разреженная, а потоки заряженных частиц — солнечньй ветер к поверхности Земли не пропускает геомагнитное поле, которого Марс не имеет.

  • «Темная энергия» — сюрпризы продолжаются


    «НиТ» уже несколько раз обращался к теме самой животрепещущей проблемы современной астрофизики — проблемы существования и обнаружения «темной материи» и «темной энергии». Но вместе с тем, что все больше и больше фактов начинают свидетельствовать о ее наличии и, более того — о ее обнаружении, начинает расти и список вопросов, которые встают перед исследователями самой большой (на сегодняшний день) тайны Вселенной. Так несколько лет назад астрофизики обнаружили интригующий факт. Результаты наблюдений за далекими сверхновыми звездами показали, что Вселенная расширяется заметно быстрее, чем ей «предписывает» общепринятая теория: ее как бы «распирает» некая сила, о природе которой почти ничего неизвестно. Предполагается только, что она представляет собой остатки некоего поля, существовавшего в первые мгновения жизни Вселенной, которых, однако, хватает, чтобы повлиять на ее дальнейшую судьбу.
    Недавно была сформулирована новая версия стандартной космологической модели Вселенной, названная «космическим согласием». Она описывает широкий круг явлений в рамках теперь уже надежно обоснованной модели горячей Вселенной, ведущей начало с так называемого Большого взрыва.

  • Тайны вселенной. Часть V: Суперсимметрия, Суперсила и Суперструны “призрачного мира”


    Гравитация — это “белая ворона” среди других сил природы. Остальные взаимодействия имеют характер силовых полей, простирающихся в пространстве и времени, гравитация же сама представляет собой пространство и время. Гравитацию как деформацию, искривление пространства-времени, описывает общая теория относительности Эйнштейна. Это ни что иное, как пустота, испытывающая возмущения.
    По-видимому, геометрической природе гравитационного поля присуща необычайная утонченность, но именно она создает серьезные трудности при любой попытке квантового описания. Несмотря на то, что гравитации соответствует калибровочное поле, ее описание на языке обмена гравитонами (частицами-переносчиками гравитационного взаимодействия) дает разумные результаты только в случае простейших процессов. Камнем преткновения, как обычно, служат бесконечные члены, возникающие в уравнениях всякий раз, когда встречаются замкнутые гравитационные петли. В связи с тем, что гравитон сам по себе несет гравитационный заряд, возникает проблема расходимости гравитационного поля. В этом отношении гравитон напоминает глюон, который является переносчиком сильного взаимодействия и несет цветовой заряд.

  • Реквием "Хабблу"


    Немногие телескопы могут похвастаться таким весомым вкладом в астрономические исследования, как космический телескоп «Хаббл» («Hubble»).
    В апреле 2008 года исполнилось 18 лет с тех пор, как «Хаббл» находится в космосе. И уже принято решение о списании этого уникального инструмента «в архив».

    С помощью «Хаббла» было совершено 10 важнейших открытий в астрономии. За последние годы, вместе с другими обсерваториями, «Хаббл» обнаружил два новых спутника Плутона, неожиданно (и парадоксально) — обширную галактику в очень молодой Вселенной, а также спутник с массой планеты у коричневого карлика, весящего ненамного больше самой планеты. Нам удалось уточнить характеристики Вселенной, которые прежде существовали лишь в нашем воображении.

  • «Вояджеры» ушли к звездам… Часть 3


    Voyager-2 стартовал 20 августа, в первый же день своего 30-суточного астрономического периода, в 10:29:45 ЕDТ (14:29:45 UTC). Старт был задержан менее чем на пять минут от открытия стартового окна, — потребовалась проверка состояния одного из клапанов на носителе.
    Нижние ступени 700-тонной ракеты успешно отработали свои 468 секунд, отделился Centaur с полезным грузом. Через 4 секунды два двигателя «Центавра» запустились и отработали 101 секунду, обеспечив довыведение на опорную круговую орбиту. После 43 минут пассивного полета Centaur включился вновь на 339 секунд и набрал отлетную скорость.

  • Секундные катастрофы галактического масштаба


    60-е годы были самыми урожайными на сенсационные открытия в астрономии ушедшего века. Не говоря о фундаментальнейшем открытии реликтового излучения, это три явления, каждое из которых в то или иное время вызвало шок: квазары, пульсары и гамма-всплески. Но если квазары и пульсары были быстро поняты хотя бы в самых общих чертах, гамма-всплески водили исследователей за нос почти тридцать лет, да и сейчас остаются почти непонятыми.
    Гамма-всплески — ярчайшее явление. Сильные всплески можно зарегистрировать детектором размером с монету (например, маленьким счетчиком Гейгера на спутнике). Открыты они были в 1968 г. американскими спутниками-шпионами “Вела”, призванными наблюдать за ядерными взрывами в атмосфере.
    Почти 30 лет их видели только как всплески отсчетов гамма-квантов детекторами на космических аппаратах, продолжительность менялась от малых долей секунды до сотен секунд, интенсивность всплеска зависела от времени непредсказуемым образом.

  • «Вояджеры» ушли к звездам… Часть 2


    Космический аппарат (КА) Voyager создавался на базе марсианских станций Mariner Mars 71 с использованием некоторых решений будущей миссии Viking.
    Сухая масса аппарата составляет 721 кг, стартовая — 825 кг. Станция несет 105 кг полезной нагрузки, общее электропотребление которой близко к 100 Вт.
    Алюминиевый корпус КА имеет форму 10-гранной призмы высотой 0.47 м и диаметром 1.78 м (по параллельным граням). За каждой из граней имеется отсек электроники с блоками различного назначения (отсек №1 — радиопередатчики и т.д.). Вдоль продольной оси аппарата (ось вращения Z) имеется проем, в котором расположен топливный бак диаметром 0.7 м со 104 кг гидразина.
    Вдоль оси Z ориентирован отражатель остронаправленной антенны высокого усиления HGA диаметром
    3.66 м, соединенный с корпусом через ферменный переходник. По диаметру антенна значительно больше корпуса, и кажется, что не «тарелка» установлена на нем, а корпус приделан сбоку к «тарелке». В штатном режиме полета аппарат стабилизирован вращением вокруг оси Z, и антенна HGA «смотрит» в сторону Земли.

  • «Вояджеры» ушли к звездам…


    Немногим более тридцати лет назад со стартового комплекса LC-41 на мысе Канаверал с разницей в 16 суток — 20 августа и 5 сентября 1977 г. — стартовали два тяжелых ракето-носителя (РН) Titan 23E, на дополнительных четвертых ступенях которых были смонтированы две идентичные автоматические межпланетные станции Voyager («Вояджер» — «мореплаватель»).
    Первая из них получила имя Voyager-2, а вторая — Voyager-1, так как была запущена по более «быстрой» траектории и должна была вскоре обогнать первую. Это произошло в поясе астероидов 15 декабря 1977 г. на расстоянии около 125 млн. км от Земли. С тех пор Voyager-1 идет впереди своего «собрата» и по сей день остается самым далеким космическим аппаратом, когда-либо запущенным в космос человеком. И конкурентов ему, по крайней мере в ближайшие десятилетия, не предвидится.
    За 30 лет на Землю с двух АМС было передано такое количество информации о Солнечной системе, какого не было накоплено за всю историю (!) ее исследования со времен Средневековья. Подсчитано, что к моменту пролета «Вояджера-2» у Нептуна (1989 г.) на Землю было передано около 5 трлн. бит научных данных. Но это бесстрастные числа, а по сути «Вояджеры» заново открыли нам внешние планеты Солнечной системы. На потрясающих воображение снимках люди увидели новые, неизвестные миры. Многие загадки будоражат умы ученых и по сей день.

  • Послание в бутылке


    Стало почти аксиомой, что послание от внеземной цивилизации придет к нам по радио. Идею поиска радиосигналов иных разумных существ обосновали 45 лет назад Дж.Коккони и Филип Моррисон. Они оценили существовавшие в те годы технические возможности радиотелескопов как достаточные для этой задачи и даже предложили начать поиски на конкретной волне длиной 21 см, на волне излучения межзвездного водорода. Свою статью молодые физики заключили так: «Трудно оценить вероятность успеха, но если не производить поисков совсем, то вероятность успеха равна нулю».
    Эта идея вдохновила радиоастрономов; поиски разумных сигналов были начаты почти сразу же — сначала на волне 21 см, а затем и в других диапазонах. К сегодняшнему дню проделана немалая работа: только по программе SETI, которая позволяет всем желающим энтузиастам использовать свои личные компьютеры для анализа космических радиосигналов, на этот анализ затрачено в сумме более 2 млн лет процессорного времени. Предпринимаются попытки поиска и в других диапазонах излучения, например в оптическом, где передатчиком может служить мощный лазер, а приемником — крупный телескоп. Эта работа, безусловно, будет продолжаться, но ее отрицательный (на сегодняшний день) результат заставляет рассматривать и другие стратегии поиска.

  • Привязать и уничтожить


    Проблема замусоривания космоса отслужившими спутниками — очень остра. Если мы хотим принудительно свести с орбиты спутник — мы должны встроить в него двигатель и оставить для этой операции запас топлива. На все это требуется от 5% до 20% массы спутника, что увеличивает и его цену, и вес, и стоимость запуска. А ведь еще встает вопрос надежности такой системы, которую нужно будет привести в действие после 5-10 лет работы аппарата на орбите.

  • Кто зажигает звезды?


    Моделирование ситуации рождения сверхновой — нелегкое дело. По крайней мере, до недавнего времени все эксперименты терпели крах. Но недавно астрофизикам все-таки удалось «зажечь (точнее — взорвать) свою звезду».
    11 ноября 1572 г. астроном Тихо Браге (Tycho Brahe) заметил в созвездии Кассиопеи новую звезду, сияющую так же ярко, как Юпитер. Пожалуй, именно тогда рухнула уверенность в том, что небеса вечны и неизменны, и родилась современная астрономия. Спустя четыре века астрономы поняли, что некоторые звезды, вдруг становясь в миллиарды раз ярче обычных, взрываются. В 1934 г. Фриц Цвикки (Fritz Zwicky) из Калифорнийского технологического института назвал их «сверхновыми». Они снабжают космическое пространство во Вселенной тяжелыми элементами, управляющими формированием и эволюцией галактик, и помогают изучать расширение пространства.

  • Театр под названием вселенная. Часть 6: зрители (эксперименты настоящего)


    В 1930 году Вольфганг Паули скрепя сердце ввел в физику понятие «нейтрино» — элементарной частицы, существование которой, по его мнению, никогда не получится доказать. Но уже в середине 50-х годов XX века группа Фредерика Рейнеса надежно зарегистрировала нейтрино. Постепенно стало понятно, что уникальные свойства нейтрино — прежде всего способность крайне слабо взаимодействовать с веществом — делают его мощным инструментом астрономических исследований. Нейтрино приходят на Землю такими, какими были рождены, проникая без взаимодействия сквозь звезды, планеты и межзвездное вещество. Никакие другие частицы такой способностью не обладают.
    Первым космическим объектом, нейтринное излучение которого физики попытались обнаружить, было Солнце. Нейтрино образуются в Солнце в больших количествах в результате термоядерных реакций, когда легкие ядра сливаются в более тяжелые, а выделяющуюся при этом энергию уносят гамма-кванты и нейтрино. К концу 50-х годов прошлого века так называемая стандартная солнечная модель в общих чертах была построена. Эта модель предсказывала вполне определенное значение потока электронных (то есть выступающих в паре с электроном или позитроном) нейтрино, которые должны приходить из ядра Солнца на поверхность Земли. Единственным критерием правильности модели мог стать эксперимент по измерению такого потока.

  • Происхождение планет


    Согласно современным представлениям, планеты и другие тела образовались в газово-пылевом протопланетном облаке, вращавшемся вокруг Солнца. Это облако должно было иметь форму диска. В последнее десятилетие газово-пылевые диски открыты у многих молодых звезд типа Т Тельца и у некоторых звезд главной последовательности. Массы дисков варьируют от одной тысячной до одной-двух десятых массы звезды, а размеры — от нескольких десятков до сотен астрономических единиц. Ранее, 50 лет назад, образ допланетного диска мог быть воссоздан лишь на основе данных о нашей собственной планетной системе, большие планеты которой принято делить на две группы: земного типа, состоящие из твердых каменистых пород, и газо-жидкие планеты-гиганты. Уже тогда было ясно, что диск не мог быть только пылевым и в его составе должны были преобладать водород и гелий, поскольку именно они доминируют на Юпитере и Сатурне. Все остальные элементы и соединения могли находиться в конденсированной (твердой) фазе и входить в состав твердых частиц и тел, в зависимости от температуры, которая, главным образом, определялась расстоянием от Солнца.

  • Развод планетного масштаба


    К примеру, можете дать определение того, что такое компьютер? Дать такое определение, чтобы с ним все согласились, чтобы его не пришлось через пару лет менять. Чтобы оно не было слишком общим и при этом совпадало с опытом современных людей. Чтобы то, что в прошлом называли «компьютер» сохранило свое наименование. И т.д. и т.п. Попробуйте, и убедитесь, что это нелегко. Хотя предмет всем знаком, и в обычной жизни вряд ли многие затруднились бы отличить компьютер от чего-то иного, и явной необходимости в чеканной формулировке нет.
    Тем не менее, зачастую приходится давать определения и проводить разграничения просто потому, что это удобно. Например, вы составляете базу данных. При этом не обязательно эта база содержит просто наименования компьютеров и чего-то еще, что с ними можно перепутать. Это может быть список книг, в котором вы хотите выделить «книги о компьютерах». Может быть список «профессий, связанных с компьютерами» и многое другое. И по запросу «компьютер» пользователь должен получить требуемую информацию без лишних «довесков». Ясно, что в ряде сложных ситуаций вы столкнетесь с проблемами, особенно если прогресс не будет стоять на месте, а базу данных вам придется расширять, включая туда всякую всячину: карманные компьютеры, бортовые компьютеры, какие-нибудь навороченные кухонные программируемые комбайны, а также множество других устройств, предназначенных для решения различных (иногда очень узких) задач и содержащих процессоры разной степени сложности. Речь ниже пойдет вовсе не об определении того, что такое компьютер, а о том, «что такое планета», и почему астрономы никак не могут как следует договориться об общих терминах. Хотя все интуитивно имеют какое-то представление о том, что является планетой, оказывается, дать четкое определение, устраивающее всех, тяжело.

  • Театр под названием вселенная. Часть 5: зрители


    В предыдущих статьях цикла «Вселенная: материя, время, пространство», использовав аналогию театра, мы рассказали о том, как устроен наш мир. Время и пространство образуют сцену, на которой разыгрывают сложнейшие и запутанные сюжетные линии главные и второстепенные действующие лица, а также невидимые актеры. Осталось поговорить о нас с вами — о зрителях. Мы не успели к началу спектакля, который начался 14 миллиардов лет назад, а появились в зрительном зале совсем недавно по космическим масштабам времени — прошло всего несколько тысяч лет. Но нам многое удалось понять в театральном действии, хотя еще больше предстоит выяснить. Не все представители рода человеческого посвящают свои жизни познанию законов природы. Только небольшая часть, ученые. О том, как они это делают, — две последние статьи цикла. Сначала поговорим о самых красивых физических экспериментах прошлого.
    Земля — шар радиусом около 6400 км. Ядро атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов. Сила гравитационного притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояний между ними. В нашей Галактике примерно 100 миллиардов звезд. Температура поверхности Солнца около 6 тысяч градусов. Эти простые физические факты складываются с десятками тысяч других, самых разных, — таких же простых для понимания, или не слишком простых, или совсем сложных, — образуя физическую картину мира.
    У человека, начинающего знакомиться с физикой, неизбежно возникает как минимум два серьезных вопроса.

  • Столкновение черных дыр


    Еще в 2002 году при помощи рентгеновской орбитальной обсерватории Chandra в центре NGC 6240 были обнаружены сразу две сверхмассивные черные дыры с массой в миллионы масс Солнца каждая.
    Но на снимках в разных диапазонах было обнаружено очень мало характерных контрольных точек, то есть — объектов, общих для всех снимков, которые позволили бы верно наложить изображения друг на друга. Картинки в волнах инфракрасного диапазона меньше страдают от рассеивающего влияния пыли в галактиках в сравнении с видимым светом, так что в новом исследовании ученым удалось получить снимки двух ядер NGC 6240 со сложной прилегающей структурой звездного острова. Самое интересное — это слабые световые точки, роящиеся вокруг черных дыр. Это группы молодых звезд, рожденных во всплеске процесса звездообразования, вызванном столкновением двух богатых газом галактик.

  • Есть ли жизнь на Энцеладе?


    26 марта 2008 г. американское космическое агентство НАСА представило подробности наиболее детального из всех проводившихся на тот момент облетов спутника Сатурна Энцелада. Американская АМС (автоматическая межпланетная станция) «Кассини» (Cassini) 12 марта пролетела всего в 50 км от поверхности Южного полюса Энцелада. «Кассини» заканчивает четвертый год работы в системе Сатурна, и за это время она принесла немало сенсаций, в том числе и касающихся загадочного Энцелада.
    Энцелад уже на протяжении многих лет вызывает у ученых массу вопросов, так как при относительной компактности этой луны Сатурна Энцелад настолько геологически активен, что постоянно выбрасывает горячий водяной пар, который выходит с поверхности спутника с такой силой, что столбы воды достигают орбиты Энцелада.
    В результате последнего облета этого загадочного космического тела выяснилось, что температура выбрасываемого пара существенно выше, чем считалось ранее. Кроме того, «Кассини» составил новую температурную карту южного полюса поверхности спутника. По словам НАСА, «Кассини» подтвердил, что пар выбрасывается из четырех трещин, расположенных в одном и том же направлении.

  • Театр под названием вселенная: Часть IV: темная материя


    После открытия в 1929 году Эдвардом Хабблом красного смещения в спектрах удаленных галактик стало ясно, что Вселенная расширяется. Одним из вопросов, возникших в этой связи, был следующий: как долго будет продолжаться расширение и чем оно закончится? Силы гравитационного притяжения, действующие между отдельными частями Вселенной, стремятся затормозить разбегание этих частей. К чему торможение приведет — зависит от суммарной массы Вселенной. Если она достаточно велика, силы тяготения постепенно остановят расширение, и оно сменится сжатием. В результате Вселенная в конце концов опять «схлопнется» в точку, из которой когда-то начала расширяться. Если же масса меньше некоторой критической массы, то расширение будет продолжаться вечно. Обычно принято говорить не о массе, а о плотности, которая связана с массой простым соотношением, известным из школьного курса: плотность есть масса, деленная на объем.

  • Гипотеза обитаемых миров


    Спутник Сатурна Титан окутан толстым оранжевым туманом, в котором могут жить органические частицы. Эти частицы не задерживаются в атмосфере, а выпадают на поверхность в течение тысячелетий из-за проливающихся дождей. Предполагается, что это насыщенное химическое варево может быть источником возникновения жизни, в некотором отношении аналогичное тому, что происходило на Земле на заре ее существования.

    Журнал Астробиологии (ЖА): Недавно Вы опубликовали статью о том, что на Титане возможно существование жизни. Выдвигая эту гипотезу, Вы основывались на известных данных об этом спутнике Сатурна.
    Дэвид Гринспун (ДГ): В этой статье были рассмотрены условия, необходимые для зарождения жизни, а также какого типа планеты мы должны искать, чтобы найти внеземную жизнь. И после этого мы задаемся вопросом, а удовлетворяет ли Титан этим условиям? Раньше мы тоже задавались таким вопросом, однако теперь, когда мы имеем новые данные с космического аппарата «Кассини» и зонда Гюйгенс, есть смысл заново вернуться к нему.
    Ученые говорят о Титане и астробиологии все время, рассматривая этот спутник как лабораторию, в которой воссоздаются условия добиотической жизни на Земле. (Прим. переводчика: biotic — от греческого слова biotikos. Здесь означает период, когда окружающая среда еще не была изменена живыми существами). Там имеется азот и органические соединения. И это было известно долгое время, так что одним из важнейших мотивов запуска «Кассини» было желание уточнить добиотический химический состав на Титане. Однако, люди не очень верили в то, что на Титане что-то может жить в настоящее время. Я думаю, главным образом потому, что химические реакции на холодном Титане идут слишком медленно. Однако, Титан является исключительно активным небесным телом: имеются свидетельства криовулканической активности и метеорологических явлений. Так что «жизнь» там кипит.

  • Театр под названием вселенная. Часть 3: Актеры в эпизодах


    Помимо протонов и нейтронов, образующих атомные ядра, из которых состоит видимый нами мир, есть еще три стабильные частицы: электрон, квант электромагнитного излучения и нейтрино. Все они, родившись в тех или иных процессах, существуют бесконечно долго. Во всяком случае, ни в одном эксперименте не удалось пока обнаружить их самопроизвольного распада. Остальные элементарные частицы нестабильны и распадаются. Дольше всех живут мюоны — две миллионные доли секунды. Срок жизни других частиц (общее число их разновидностей достигает нескольких тысяч) как минимум в 100 раз меньше, чем у мюонов (это π- и Κ-мезоны), а у подавляющего большинства он еще короче. Типичное время жизни так называемых частиц-резонансов — 10–22 секунды. Это во столько же раз короче жизни мюона, во сколько один час меньше возраста Вселенной. Поэтому мюоны в ядерной физике считаются частицами почти стабильными. Помимо уже известных частиц, предполагается существование других, еще не открытых, например — магнитных монополей, гравитонов и бозонов Хиггса.

  • Театр под названием вселенная. Часть2: Действующие лица


    Видимые свойства того, что мы называем «нашим миром», почти полностью определяются несколькими частицами, из которых этот мир построен. И в масштабах атомных ядер, и в нашей человеческой жизни, и в масштабах Вселенной как единого целого доминирующую роль в наблюдаемых событиях играют протоны, нейтроны, электроны и электромагнитное излучение, переносчики которого в видимой области спектра называются фотонами, а в области более коротких длин волн — гамма-квантами.
    Перечисленные частицы — главные компоненты материи и главные действующие лица в спектакле, разворачивающемся на сцене, устроенной природой из пространства и времени.
    Из протонов и нейтронов состоят атомные ядра, которые, обрастая оболочкой из электронов, превращаются в атомы и приобретают способность вступать в химические реакции. Фотоны и гамма-кванты обеспечивают электромагнитное взаимодействие. Практически все, что мы видим, слышим, обоняем и осязаем — как с помощью наших ограниченных в своих возможностях органов чувств, так и посредством микроскопов, телескопов и других сложных приборов, — это материя, которая состоит из атомов или атомных ядер. Для нее принят термин «барионная».

  • Взаимодействующие галактики


    Галактики как отдельные, изолированные от других, звездные системы были открыты в двадцатых годах нашего века Э.Хабблом. С тех пор считалось, что это своего рода “островные вселенные”, формирующиеся и эволюционирующие практически в полной изоляции, без всякого контакта друг с другом. Наблюдаемое же многообразие форм и свойств галактик относили за счет разных начальных условий на стадии их формирования.
    Часто используемое в популярной литературе сравнение с островами довольно удачно. Океанские острова — гигантские подводные горы, у которых над поверхностью воды возвышается лишь верхняя относительно небольшая часть. Так и у галактик непосредственным наблюдениям доступна лишь часть вещества, возможно, меньшая.

  • Черная дыра раскрывает свои тайны


    После многолетнего сражения на астрофизическом поле боя наконец-то появились судьи, разрешившие давнее противостояние в изучении квазаров. В качестве борцов выступают две конкурирующие теории. Арбитры — два орбитальных телескопа.
    Специалисты из Йельского университета (Yale University) и университета Саутгемптона (University of Southampton) провели исследование одного из квазаров в рентгеновском и инфракрасном диапазоне.
    Из каких соображений ученые исходили — трудно сказать, но изучать они решили ЗС273 — тот самый объект, который и был впервые открытым в 1963 году квазаром.

  • Опять о темных делах во Вселенной


    Естествознание сейчас находится в начале нового, необычайно интересного этапа своего развития. Он замечателен прежде всего тем, что наука о микромире — физика элементарных частиц — и наука о Вселенной — космология — становятся единой наукой о фундаментальных свойствах окружающего нас мира. Различными методами они отвечают на одни и те же вопросы: какой материей наполнена Вселенная сегодня? Какова была её эволюция в прошлом? Какие процессы, происходившие между элементарными частицами в ранней Вселенной, привели в конечном итоге к её современному состоянию? Если сравнительно недавно обсуждение такого рода вопросов останавливалось на уровне гипотез, то сегодня имеются многочисленные экспериментальные и наблюдательные данные, позволяющие получать количественные (!) ответы на эти вопросы. Это — еще одна особенность нынешнего этапа: космология за последние 10–15 лет стала точной наукой. Уже сегодня данные наблюдательной космологии имеют высокую точность; еще больше информации о современной и ранней Вселенной будет получено в ближайшие годы.

  • Марсианские хроники


    Зимней ночью 1610 года Галилео Галилей впервые взглянул на звездное небо при помощи изобретенного им телескопа. Небольшая труба с примитивными линзами перевернула представление людей о звездах и планетах. Были открыты пятна на Солнце, крупные спутники Юпитера и горы на Луне. Не менее важные открытия были сделаны и при наблюдении Марса.
    Глядя через телескоп на нашего соседа — красноватую планету Марс, наблюдатели начали различать на ее поверхности белые полярные шапки, размер которых зависел от сезона наблюдения. Кроме этого, при уменьшении размеров полярных шапок темные пятна на планете становились более отчетливыми и приобретали зеленоватый оттенок. Все это наводило людей на мысль, что они наблюдают за растительностью на Марсе, которая марсианским летом покрывается листвой. Темные и светлые участки диска Марса получили название — альбедо.

  • Тайна джетов раскрыта
  • Космология - это дом Физики


    Однажды герой романа Макса Фриша «Дон Жуан или любовь к геометрии», будучи на войне, получил приказ измерить параметры вражеской крепости. Дон Жуан не стал рисковать жизнью под вражескими пулями, а решил поставленную задачу геометрическим способом. Такова судьба любого космолога — измерять Вселенную, не покидая земной поверхности... О том, какова роль астрономических инструментов в работе теоретиков и о других актуальных проблемах космологии рассказал в одном из своих интервью бывший научный сотрудник Института Астрофизики в Тарту (Эстония), ныне зам. директора Канадского Института Теоретической Астрофизики, профессор университета Торонто Лев Кофман.

  • Время и Вселенная


    В современных теориях пространства-времени время рассматривается как четвертое измерение, дополнительно к трем пространственным, и все эти измерения каким-то образом связаны между собой. Однако теории не объясняют физический смысл времени, и как оно связано с пространством. Если время — измерение, то почему невозможно перемещаться во времени в каком-либо направлении с какой-либо скоростью? Время непрерывно и его можно только отсчитывать относительно какого-либо выбранного начала отсчета. Вернуться к этому началу отсчета невозможно, как невозможно и забежать вперед относительно текущего момента времени. Нам известны только некоторые свойства времени. Но насколько эти свойства объективны и постоянны, и каким образом время влияет на процессы, происходящие в нашей Вселенной, неизвестно. В данной работе сделана попытка по-новому взглянуть на понятие "время" и объяснить его физический смысл.

  • Бегство от умирающего Солнца


    Внимательному человеку даже недолгая прогулка по лесу многое расскажет. Как проходит жизнь деревьев — от едва проклюнувшегося из земли ростка до пышно раскинувшейся зеленой кроны и до последних дней уже покосившегося, изгрызенного дуплами лесного старца. Наблюдая многие годы за великим обилием звезд, таких разных по яркости, цвету, по расположению на небосводе и их удаленности от Земли, астрономы (особенно за последние одно-два столетия) сумели понять, определить и выделить среди них совсем молодые светила, достигшие зрелости, и те, чей путь уже подходит к концу. Могут даже сказать, каким именно будет конец той или иной звезды. Немецкий научно-популярный журнал "Бильд дер Виссеншафт" в одном из последних номеров прошлого года опубликовал несколько статей, посвященных старению Солнечной системы.ь плохо. Маленькие Джордж Вашингтон и Володя Ул

  • Загадки космических струн


    Теоретическая физика предлагает нам в очередной раз круто изменить представления о мире. Элементарные частицы оказались колебаниями неких микроскопических суперструн, вибрирующих в шестимерном пространстве. А в нашей Вселенной кроме звезд, планет, пылевых и газовых туманностей обнаружились другие, тоже совершенно невероятные объекты — космические струны. Они тянутся через всю Вселенную от одного ее горизонта до другого, скручиваются, рвутся и сворачиваются в кольца, выделяя громадное количество энергии.

  • Путешествие среди черных дыр. Часть 1


    Из всех творений человеческого разума: от мифологических единорогов и драконов до водородной бомбы, пожалуй, наиболее фантастическое - это черная дыра; дыра в пространстве с вполне конкретными краями, в которую может провалиться все что угодно и из которой ничто не в силах выбраться. Дыра, в которой гравитационная сила столь велика, что даже свет захватывается и удерживается в этой ловушке. Дыра, которая искривляет пространство и искажает течение времени. Подобно единорогам и драконам, черные дыры кажутся, скорее, атрибутами научной фантастики или древних мифов, чем реальными объектами. Однако из физических законов с неизбежностью следует существование черных дыр. В одной нашей Галактике их, возможно, миллионы.
    Вообразите себя капитаном большого космического корабля звездного класса. По заданию Географического общества вам предстоит исследовать несколько черных дыр...

  • Нужно ли человеку лететь на Марс?


    Трудно найти более преданных фанатов космонавтики, чем астрономы моего поколения: рожденные в начале 1950-х, мы входили во взрослый мир вместе с первым советским спутником (1957) и полетом Гагарина (1961), а заканчивали школу и выбирали профессию в годы потрясающих экспедиций американских “Аполлонов” на Луну (1969-1972). Для большинства из нас именно эти события определили выбор профессии. Казалось бы, перспектива экспедиции на Марс должна воодушевлять именно нас. Однако большинство астрономов, в том числе и я, скептически смотрят на эту затею. Почему?
    Ответ прост: если затевается дорогостоящее предприятие, то в первую очередь следует задать вопрос: кому это нужно? Руководители нашей космонавтики заявляют: “Особенность российской космической промышленности такова, что для ее сохранения такие проекты необходимы...” Тут самое время вспомнить один из бессмертных законов Паркинсона: для чего бы ни было создано учреждение (министерство, отрасль промышленности и т. п.), в конце концов оно начинает работать только для самосохранения. Великие проекты дают великие возможности... их руководителям.

  • Непростая судьба планет. Часть 2


    Красные гиганты класса “K” непеременны или слабо переменны. Не более 1% звезд K III принадлежат к подтвержденным переменным звездам. Однако, начиная со спектрального класса M1, доля переменных звезд возрастает. Многие красные гиганты на АВГ (асимптотической ветви гигантов) проявляют себя как переменные – долгопериодические (типа Миры Кита, или мириды) и полуправильные. Периоды (или, точнее, циклы) изменений блеска составляют от 100 до 600–700 и более суток. Амплитуды переменности у мирид достигают в видимой области спектра 10–11-й звездной величины; в ИК-диапазоне вариации блеска значительно меньше и, например, в полосе K (эффективная длина волны 2.2 мкм) не превышают 0.5–0.6 m.

  • Непростая судьба планет. Часть 1


    В средствах массовой информации любимые страшилки для широкой публики – вселенские катастрофы: обвал земного климата, падение астероида, поглощение Солнечной системы черной дырой, грядущий взрыв Солнца. Еще опасности из космоса, которыми порадовал журнал ”Русская Америка”: близкая вспышка сверхновой, которой возможно, станет красный гигант Мира, который уже начал “подозрительно пульсировать”. Этот гигант в несколько сотен раз больше Солнца, «а чем больше звезда, тем больше вероятность взрыва”. Оставляя на совести авторов процитированных публикаций все то, что к науке отношения не имеет, попытаемся извлечь рациональное зерно: что же ожидает Солнце и нашу планетную систему в будущем – и не только нашу. В последние годы более чем у сотни близких звезд обнаружены планетные системы. Оказывается, и планеты не вечны. Особенно печальная судьба ждет планеты, близкие к своим звездам. Какая именно – об этом и говорится в этой статье.

  • GPS: глобальное позиционирование


    Глобальную Систему Позиционирования (GPS) называют “созвездием, созданным человеком”. Разработанная в недрах DoD’a (Department of Defense), она выполняет функции главного навигатора в авиации и координатора в геодезии и инженерии.
    В общей сложности для этого понадобилось 12 миллиардов долларов США и несколько десятилетий .
    GPS представляет собой систему из трёх составляющих. Космическая — это 24 спутника, которые вращаются на околоземной орбите на высоте 20 тысяч км со скоростью 11 тысяч км в час. Высота орбиты каждого спутника 22 200 км, а период обращения — приблизительно 12 часов. Все они ежесуточно повторяют свою траекторию с “опозданием” в 4 минуты.

  • Путешествие среди черных дыр. Часть 2


    И вот через 39 лет и 11 месяцев ваш звездолет тормозит в окрестностях Гаргантюа. Над головой вы видите квазар 8C 2975 с двумя ослепительными голубыми струями, выбрасываемыми из его центра, а под вами простирается черная бездна Гаргантюа. Переходя на орбиту вокруг нее и выполняя свои обычные эксперименты, вы убеждаетесь, что ее масса действительно составляет 8•1012 Mслн и что дыра вращается очень медленно. Из этих данных вы определяете длину ее горизонта – около 16 св. лет. Вот, наконец, та черная дыра, чью окрестность вы можете исследовать без невыносимых приливных сил или немыслимого ускорения ракетных двигателей!

  • Луна — XXI век. Часть I


    Интерес к Луне начал возрождаться в 90-е годы прошлого столетия одновременно с появлением новых космических держав. В январе 1990 первый искусственный спутник Луны Hiten запустила Япония. Автоматическую станцию SMART-1 в сентябре 2003 на селеноцентрическую орбиту запустило Европейское космическое агентство. Три запуска искусственных спутников Луны (в 1994, 1997, 1998 годах) осуществили США. В 2007 году к исследованиям Луны подключился Китай, запустив малый спутник Chang-1, а в конце 2008 — Индия, которая вывела на лунную орбиту свой космический зонд Chandrayan-1.
    Однако, настоящий старт новому витку в соревновании за освоение Луны положил 14 января 2004 года американский президент Джордж Буш, выступив в штаб-квартире NASA в Вашингтоне с концепцией новой космической программы США.