Astronom Vladimir Surdin: 6 rummirakler, der forbløffer fantasien
Miscellanea / / April 12, 2023
Stjerners fødsel og død, søgen efter fjerne galakser ved hjælp af mørkt stof, emissioner af solenergi og meget mere.
Milliarder af neutrinopartikler flyver gennem os hvert sekund, astronomer placerer deres sensorer dybt under jorden eller under vand, og det nærmeste sorte hul er bogstaveligt talt ved siden af - i midten af vores Galakser. Astronom Vladimir Surdin talte om disse og andre interessante fakta, og Lifehacker lavede et resumé af foredraget.
Vladimir Surdin
Kandidat for fysiske og matematiske videnskaber, lektor ved fakultetet for fysik ved Moscow State University, astronom og videnskabspopulær.
1. Fødslen af en stjerne
Rummet er aldrig tomt. Og hvis vi har et godt teleskop, vil vi helt sikkert se den sag, der fylder dette rum i den optiske eller radiorækkevidde. For eksempel fjerne stjerner eller gasskyer.
Men nogle gange sker det, at en del af rummet lukker en mørk plet - som om der er et tomrum der, som ikke kan være. Og vi indså, at disse er kolde gasskyer, indeni hvilke en ny stjerne er klar til at blive født.
I starten viser hun sig ikke. Men når tiden kommer til at blive født, frigiver stjernen en strøm af varm gas, som ligner en tynd stråle eller strøm på baggrund af en mørk sky.
Og nogle gange - annoncerer sin fødsel med en kraftig hilsen. I stedet for den mørke plet dukker en enorm sky af varm gas op - stjernen ser ud til at rydde rummet omkring sig selv, hvor den vil leve.
Denne varme strøm, som kastes ud af en stadig ung stjerne, indikerer, at det første råb lød. Hun meddelte sig selv. Og så presser stjernen sit "barselshospital" og demonstrerer sig selv i fuld kraft.
Vladimir Surdin
Denne proces ser spektakulær ud, når den ses på afstand. Men hvis en stjerne, der er omkring 10-15 gange tungere end Solen, fødes ved siden af os, vil vores solsystem vil ophøre med at eksistere. Lad derfor sådanne mirakler ske langt væk.
2. Fremkomsten af en ny planet
Tidligere fantaserede astronomer kun om, hvordan processen med planetarisk fødsel kunne se ud. Men moderne teleskoper, der kombinerer optik og radioantenner, har også hjulpet os med at fange dette fænomen. De mest kraftfulde enheder af denne art er placeret i Chile - det er der, astronomer gør mange opdagelser i dag.
Planeter kan blive født omkring en stjerne, der endnu ikke er dannet til enden. Forskere har registreret, hvordan en gassky dannes omkring den. Den flader og bliver som en kæmpe pandekage med en stjerne i midten.
Så dukker mørke stier-baner op på denne pandekage. Fremtidige planeter samler stof fra dem, danner sig selv og føder satellitter, som straks begynder at kredse om dem. Nå, nye objekter fortsætter med at dukke op i gasskyen.
3. Processer, der finder sted på Solen
Fra Jorden ligner Solen en glat pingpongbold. Men hvis man ser det fra kredsløb, vil vi se et meget interessant og nogle gange farligt objekt.
Faktum er, at en ti-milliard af solstrålingen rammer Jorden. Dette er nok til alle vores planets behov. Men hvis en stjerne skubber et "stykke" af sit stof ud i vores retning, kan der opstå alvorlige ulykker.
I den moderne elektroniks æra var dette endnu ikke tilfældet. Et lignende udbrud indtraf dog i 1800-tallet. Så blev alt arrangeret ret primitivt: signaler blev transmitteret over ledninger ved hjælp af morsekode. Og da Solen kastede en stærk strøm af gas mod Jorden, gik telegrafen ud af funktion.
Dagens teknologi er meget mere sårbar end kablet kommunikation.
Hvis Solen "nyser" igen... Læs bøger. Køb papirbøger: de vil overleve, men internettet vil ikke.
Vladimir Surdin
Et andet mirakel er måderne, der tillader os at se ind i kernen af vores stjerne og studere de processer, der foregår der. Neutrino flows hjælper med dette.
Gennem næsetippen, såvel som gennem hver kvadratcentimeter af vores krop, flyver 10 milliarder af disse partikler hvert sekund. Vi mærker det ikke, men enhederne optager sådan vandløb.
På samme måde gennemsyrer neutrinoer vores planet. Og for at studere solens tilstand bruger forskere kæmpe underjordiske og undervandsdetektorer-laboratorier, der fanger strømme af disse partikler.
Sådanne centre findes for eksempel i Japan. Det er enorme lokaler beliggende i cirka halvanden kilometers dybde. Vi har installeret underjordiske detektorer i Arkhyz. Udover, videnskabsmænd bruge undersøiske neutrinoteleskoper - for eksempel ved Baikal.
Hovedelementet i sådanne enheder er en fotomultiplikator. Det er interessant, at det ikke er rettet op, mod Solen, men ned mod Jordens centrum. Faktum er, at detektorerne arbejder sent om natten, når vores stjerne oplyser den modsatte del af planeten - det vil sige, de ser på Solen gennem Jordens krop.
Vores planet fungerer som et fremragende partikelfilter. Neutrino gå ind i den på den sydlige halvkugle, gennembore den helt, og så bliver de fanget på bunden af Baikal.
Amerikanske forskere har installeret lignende enheder på deres videnskabelige base i Antarktis.
De har ikke Baikal – de har is i Antarktis. De sætter deres neutrino-detektorer derinde, og nu ser de gennem kloden ind i vores nordlige halvkugle. Mens vi ser fra vores eget mod syd og supplerer hinanden.
Vladimir Surdin
Således får vi et portræt af Solen, lavet ud fra forskellige punkter, og finder ud af, hvilke processer der foregår inde i vores lyskilde.
4. en stjernes død
Stjerner fødes ikke kun, lever og udsender neutrinoer. Nogle gange dør de.
Først omslutter den afgående stjerne sig i en planetarisk tåge. Svage enheder kan skelne en lille bold, og den kan forveksles med en nærliggende planet. Men rumteleskoper har givet os mulighed for at se disse objekter i detaljer.
Vi så ekspanderende skaller - de øverste lag af stjernen. Hun smider dem, før hun holder op med at skinne. Men det mest interessante er ikke det. Hvis hver stjerne er en kugle, skal den udstøde stof ligeligt i alle retninger. Imidlertid har tågede skaller meget forskellige form.
Iagttagere giver dem poetiske navne. Sådan opstår tåger i universet, som kaldes eskimoen, myren, timeglasset, katteøjet, sommerfuglen og endda af en eller anden grund det rådne æg.
Stjernerne dør meget smukt. Dette er nok den smukkeste død i naturen.
Vladimir Surdin
Sådanne processer forekommer med stjerner på størrelse med vores sol. Men relativt tæt på, i stjernebilledet Orion, er der Betelgeuse. Det er en lille rødlig stjerne.
I lang tid har astronomer observeret, hvordan den indhyller sig i gasstrømme. Tilsyneladende er Betelgeuse ved at afslutte sin udvikling. Men i modsætning til mere beskedne armaturer forsvinder den ikke. Forskere mener, at dens eksistens vil ende med en kraftig eksplosion. Måske vil dette ske meget snart.
Astrofysikere siger, at eksplosionen højst sandsynligt vil ske i de næste 10.000 år. Men præcis hvornår, er der ingen, der ved. Måske også i morgen.
Dette fænomen kaldes en "supernovaeksplosion". Sådan slutter massive stjerner deres liv. Folk har ikke observeret sådanne effekter på himlen i lang tid. Sidste gang en supernova eksploderede var for næsten 1.000 år siden, i 1054. Og den var så stærk, at den kunne observeres uden nogen teleskoper. Hele denne tid fløj stjernestoffet fra hinanden og brændte rummet.
Når Betelgeuse eksploderer, vil vi blive oversvømmet med stjernestråling. Forskere forsikrer: For Jorden vil det ikke katastrofe Atmosfæren vil beskytte os. Men satellitterne i kredsløb vil brænde ud, og astronauterne skal hurtigst muligt evakueres.
Hvis der sker en eksplosion i dag, så vil moderne teknologi advare om det om cirka 10 timer: fra stjerner, vil en kraftig strøm af neutrinoer gå af, som helt sikkert vil blive optaget af sensorer på Baikal og i Antarktis. Der vil være tid nok til at samle astronauter op fra kredsløb.
Og fra Betelgeuse vil der være en lille kerne, som bliver til en neutronstjerne.
Og dette er også et mirakel. Vi ved ikke, hvilken slags stof der er i en neutronstjerne. Men fylder man et glas gløgg med, så vejer det 100 milliarder tons.
Vladimir Surdin
5. Søg efter sorte huller
Einstein sagde, at man ikke kan se et sort hul. Dette rumobjekt ligner et tomt sted, fordi det på grund af den stærkeste tyngdekraft absorberer alt og frigiver ikke noget - selv lysbølger forbliver indeni.
Det nærmeste sorte hul er i centrum af vores galakser. Det er svært at observere det, fordi centrum er lukket fra os af et stort antal uigennemsigtige skyer. Men forskerne har formået at rette op på vores "hjemme" sorte hul.
For at bestemme, hvor dette objekt er placeret, skal du være opmærksom på, om der er stjerner i nærheden, som opfører sig mærkeligt. Astronomer har bemærket, at de i vores galakse ser ud til at bevæge sig rundt i et usynligt centrum. Det betyder, at en eller anden stor genstand ikke tillader dem at forlade dem.
Forskere har observeret stjerners bevægelser siden 1995 og har beregnet, at i centrum af deres rotation er et sort hul fire millioner gange mere massivt end vores sol. Denne opdagelse var så overbevisende, at dens forfattere modtog Nobelprisen, selvom ingen havde set dette sorte hul og ikke kunne bekræfte, at det ville være der.
Men i foråret 2022 så vi endelig dette objekt gennem et radioteleskop. Det ligner en bagel eller doughnut: i midten er der et hul - det samme sorte hul, og varm gas flyver rundt om det. Præcis som forudsagt.
6. Eksistensen af mørkt stof
For nylig har forskere erfaret, at vores galakse er nedsænket i et stort virvar af ukendt stof og kun optager 1% af dets volumen. Hvad det er, ved hverken fysikere eller astronomer.
Forskere kalder dette stof mørkt stof eller "mørk stof". Det kan endnu ikke ses, måles eller udforskes. Og det kan kun opdages af tiltrækningskraften.
Forskere har fundet ud af, hvordan man bruger mørkt stof til at se lyset fra stjerner fra meget fjerne galakser. Så langt væk, at astronomer aldrig troede, de nogensinde ville blive set.
Det viser sig, at massive rumobjekter lidt ændrer retningen af lysstråler på grund af deres attraktion så de afviger fra en ret linje. Og hvis lyset passerer gennem klynger af galakser fyldt med mørkt stof, er dets vej lidt forvrænget. Så meget, at fjerne stjerner kan observeres gennem teleskoper fra Jorden. Og astronomer var i stand til at rette dem.
En usynlig (mørkt stof, hvis natur stadig er et mysterium for fysikere) gjorde det muligt at se på en anden usynlig (men på grund af den store afstand). For astronomer er dette en drøm, der går i opfyldelse.
Vladimir Surdin
Læs også🧐
- Hvordan man ser på stjernerne
- 4 himmellegemer i solsystemet, der er bedst egnede til liv
- Hvad vil der ske med din krop ved forskellige objekter i solsystemet