Самые странные объекты Вселенной

Во Вселенной существует немалое количество объектов, заслуживающих к себе внимания своим необычным поведением. С течением времени исследователи космоса сумели открыть множество тайн нашей Вселенной. Правда, бескрайняя вселенная до сих пор таит в себе массу загадок и тайн. Зачастую необычные и странные космические объекты заставляют неоднократно перепроверять гипотезы и математические вычисления астрономов.

via

Квазары являются самыми отдаленными и яркими объектами в известной нам Вселенной. В начале 60-х годов 20 века ученые определили квазары как радио-звезды, потому что их смогли обнаружить с помощью сильного источника радиволн. На самом деле термин quasar произошел от слов «квазизвездный радиоисточник». Сегодня многие астрономы называют их QSOs в своих трудах. Как только мощность радио- и оптических телескопов стала намного выше было обнаружено что это не настоящие звезды, а вид еще неизвестных науке звездообразных объектов.
Самый яркий квазар известен под номером 3C 273 в Третьем Кембриджском каталоге радиоисточников. Сам квазар представляет собой объект примерно 13-й звездной величины, хотя, как и у многих других квазаров, его яркость периодически меняется.
Предполагают, что радиволны исходят не из самого квазара, а из лучей, окружающих его. Также обнаружили, что эти объекты расположены очень далеко, за пределами нашей Галактики. Квазары — это очень загадочные объекты. На сегодняшний день так точно неизвестно, чем же являются эти небесные тела. Единственно, что точно известно, что они выделяют огромное количество энергии. Их энергия может быть равна энергии трех миллионов солнц. Есть версия, что некоторые квазары излучают энергию в 10-100 раз больше, чем все звезды в нашей Галактике. Причем вся эта энергия производится на участке примерно равному Солнечной системе.

Нейтронная звезда представляет собой "труп" звезды, оставшийся после вспышки сверхновой. Ее размер не превышает размеров небольшого города, однако вещество по плотности в 10-15 раз выше плотности атомного ядра - "щепотка" вещества нейтронной звезды весит более 500 миллионов тонн.
Гравитация "вдавливает" электроны в протоны, превращая их в нейтроны, почему нейтронные звезды и получили такое название. До последнего времени ученые полагали, что масса нейтронной звезды не может превысить две солнечных, поскольку иначе гравитация "схлопнет" звезду в черную дыру. Состояние недр нейтронных звезд во многом является загадкой. Например, обсуждается присутствие "свободных" кварков и таких элементарных частиц, как K-мезоны и гипероны в центральных областях нейтронной звезды.
Нейтронные звезды образуются в результате гравитационного коллапса нормальных звезд с массами в несколько раз больше солнечной. Плотность нейтронной звезды близка к плотности атомного ядра, т.е. в 100 млн. раз выше плотности обычного вещества. Поэтому при своей огромной массе нейтронная звезда имеет радиус всего около 10 км.
Из-за малого радиуса нейтронной звезды сила тяжести на ее поверхности чрезвычайно велика: примерно в 100 млрд. раз выше, чем на Земле. От коллапса эту звезду удерживает «давление вырождения» плотного нейтронного вещества, не зависящее от его температуры. Однако если масса нейтронной звезды станет выше примерно 2 солнечных, то сила тяжести превысит это давление и звезда не сможет противостоять коллапсу.

Пульсары являются одними из самых странных объектов во всей Вселенной. В 1967 году в Кембриджской обсерватории Джоселин Белл и Энтони Хьюиш изучали звезды и нашли нечто совершенно экстраординарное. Это был очень похожий на звезду объект, который как бы излучал быстрые импульсы радиоволн. О существовании радио источников в космосе было известно в течении достаточно долгого времени. Но такой излучающий быстрые импульсы объект был зафиксирован впервые. Они возникали как заводные, один раз в секунду. Сначала подумали, что сигнал исходит от орбитального спутника, но эту идею очень быстро откинули. После того как было найдено еще несколько таких же объектов, их назвали пульсарами благодаря их быстро пульсирующему характеру.
Яркие пульсары обнаружили практически на каждой длине волны света. Некоторые действительно можно увидеть. Большинство людей, как правило, путает пульсары с квазарами. Но эти два объекта являются абсолютно разными. Квазары представляют собой объекты, производящие огромное количество энергии. Скорее всего, они возникли как результат огромной черной дыры в центре молодой галактики. Но пульсар – это нечто совсем другое.
По сути пульсар – это быстро вращающаяся нейтронная звезда. Нейтронная звезда – это сильноуплотненное ядро мертвой звезды, оставшееся после взрыва сверхновой. Эта нейтронная звезда обладает мощным магнитным полем. Это магнитное поле около одного триллиона раз сильнее магнитного поля Земли. Магнитное поле заставляет нейтронную звезду излучать от ее северного и южного полюсов сильные радиоволны и радиоактивные частицы. Эти частицы могут включать в себя различные излучения, в том числе и видимый свет.
Пульсары, которые излучают мощные гамма-лучи, известны как пульсары гамма-лучей. Если нейтронная звезда располагается своим полюсом к Земле, то мы можем видеть радиоволны каждый раз, как только один из полюсов попадает в наш ракурс. Этот эффект очень похож на эффект маяка. Неподвижному наблюдателю кажется, что свет вращающегося маяка постоянно мигает, то пропадая, то появляясь опять. Таким же образом нам кажется, что пульсар мигает, когда он вращается своими полюсами относительно Земли. Разные пульсары издают импульсы разной скорости, в зависимости от размера и массы нейтронной звезды. Иногда пульсар может иметь спутника. В некоторых случаях он может притягивать своего спутника, что заставляет вращаться его еще быстрее. Самые быстрые пульсары могут издавать более ста импульсов в секунду.

В пыльном облаке, оставшемся после взрыва сверхновой, может скрываться звезда пока неизвестного типа — «кварковая». Когда сверхновая взрывается, от нее остается либо черная дыра, либо чрезвычайно плотная нейтронная звезда. Однако не все так просто: недавние расчеты показывают, что существует и третий вариант, «кварковая звезда», нечто еще плотнее нейтронной, но еще недостаточно плотная, чтобы «схлопнуться» в черную дыру.
Притяжение нейтронной звезды так велико, что атомы в ее составе переходят в форму особой вырожденной материи: электроны «падают» на ядра и сливаются с протонами, образуя нейтроны. Еще тяжелее положение в кварковой звезде. По мнению астрономов, такие звезды образуются, когда давление настолько колоссально, что нейтроны под его воздействием распадаются на составляющие кварки.

Преоны – гипотетические частицы, которые, согласно выдвинутой гипотезе, являются составными частями кварков. В свою очередь, кварки являются составными частями протонов и нейтронов. Преонная звезда (на самом деле вовсе и не звезда) была бы комком материи, состоящей из этих связанных вместе силами тяготения составных частей кварков. Согласно гипотезе физиков И.Ханнсона и Ф.Сандина из шведского Технологического университета, в ранней Вселенной могли бы образовываться кучи преонных звёзд, и они могли дожить до нашего времени. Если так, то эти объекты могли бы стать претендентами на самое удивительное вещество в космосе.
Преонные звезды это чрезвычайно малые звездочки размером между мячиком для футбола и самим футбольным поле. Тем не менее, масса таких малюток равна массе Луны, а дело все в чудовищной плотности и энергии.
Если преонные звезды действительно существуют, то они – первое свидетельство существования класса частиц, более элементарных, чем кварки, так что наше понимание структуры материи может полностью измениться. Преонные звезды могли бы даже вносить вклад в большую часть заполняющей Вселенную тёмной материи – невидимой субстанции, удерживающей от разлёта скопления галактик, и, возможно, ответственной за архитектуру структуры космоса.

Белая дыра - теоретический физический объект в космосе, внутрь которого ничто не может попасть. Белая дыра является кратковременным антиподом черной дыры. Гипотетически предполагается, что белые дыры могут формироваться при выходе из-за горизонта событий материи черной дыры, располагающейся в другом времени.
Астрофизики заявляют, что это редкое космическое образование порождает и «выплёвывает» в космическое пространство материю, ничего при этом не поглощая, как это делают, в свою очередь, знакомые нам черные дыры. Если все подсчёты учёных окажутся верны, то они в самом деле обнаружили противоположность черной дыры. Так как по своим характеристикам и и последствиям моментальный распад белой дыры подобен Большому взрыву, создавшем всю нашу Вселенную, но только уменьшенному в несколько сотен тысяч раз, исследователи дали название этому явлению - Малый взрыв (Small Bang).
Заключенная в малых объемах масса-энергия должна быть столь велика, что вокруг зарождающейся белой дыры непременно сформировалась бы черная дыра, которая навсегда скрыла бы ее под своим горизонтом событий. И только в том случае, как показали К. Лэйк из университета г. Торонто и другие авторы, если «задержавшиеся ядра» начнут расширяться сразу же после Большого взрыва вместе со Вселенной, они могут стать настоящими белыми дырами. Лэйк рассмотрел три возможности: некоторые белые дыры, вновь коллапсируя, превращаются в черные дыры; часть белых дыр расширяется далеко за пределы сферы Шварцшильда, и сегодня мы не можем уже считать их белыми дырами; наконец, случай, когда некоторые локальные неоднородности, возникшие в процессе Большого взрыва, не перешли границу шварцшильдовского радиуса и все время оставались наблюдаемыми космическими объектами. В принципе белая дыра может испускать излучение, но, согласно расчетам Лэйка, для дыр третьего типа такое излучение должно испытывать сильнейшее красное смещение, вследствие чего эти источники должны иметь вид тусклых красноватых точек, а не эффектных катастрофических взрывов.

Черные дыры представляют собой подлинный сгусток гравитации. Они возникают при катастрофическом сжатии небесных тел, например звезд, в конце их эволюции. При этом гравитационное поле возрастает настолько, что не выпускает даже свет. Ту область, из которой не может выйти свет, и называют черной дырой. С точки зрения далекого наблюдателя, чем ближе к черной дыре, тем медленнее течет время. На границе черной дыры его бег и вовсе замирает. Можно сравнить ситуацию с течением воды у берега реки, где ток воды замирает.
Но совсем иная картина представляется наблюдателю, который в космическом корабле отправится в черную дыру. Огромное поле тяготения на границе черной дыры разгоняет падающий корабль до скорости, равной скорости света. И тем не менее далекому наблюдателю кажется, что падение корабля затормаживается и полностью замирает на границе черной дыры. Ведь здесь с его точки зрения замирает само время. С приближением к этой скорости падения время на корабле также замедляет свой бег, как и на любом быстро летящем теле. И вот это замедление побеждает замирание падения корабля. Растягивающаяся до бесконечности картина приближения корабля к границе черной дыры из-за все большего и большего растягивания секунд на падающем корабле измеряется конечным числом этих все удлиняющихся (с точки зрения внешнего наблюдателя) секунд. По часам падающего наблюдателя, или по его пульсу, до пересечения границы черной дыры протекло вполне конечное число секунд. Бесконечно долгое падение корабля по часам далекого наблюдателя уместилось в очень короткое время падающего наблюдателя! Бесконечное для одного стало конечным для другого! Вот уж поистине фантастическое изменение представлений о течении времени.
Что будет с наблюдателем и его кораблем, упавшим в черную дыру? Назад, как мы знаем, они выбраться не смогут. Сила тяготения будет неумолимо тянуть их в глубь черной дыры. Какова их судьба?
Еще не так давно теоретики предполагали, что проскочив горловину черной дыры, наблюдатель может появиться из другого отверстия этой горловины в нашем пространстве вдали от черной дыры, в которую он упал. Или он сможет даже «выпрыгнуть» в пространство «другой Вселенной».

Темная материя - общее название астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям, то есть не испускающие электромагнитного излучения достаточной для наблюдений интенсивности, но наблюдаемым косвенно по гравитационным эффектам.
Впервые к существовании скрытой массы пришел астроном Фриц Швикки в 1937 году. Он проводил наблюдения за вращением скопления Галактик. Как известно, из законов гравитации, скорость вращения галактических объектов и скоплений Галактик зависит от расстояния до центра масс и распределения массы внутри. Сопоставив известные формулы и астрономические наблюдения был получен парадоксальный результат. Массы Галактик намного больше чем мы видим.

Смерть звезды - одно из самых грандиозных явлений во Вселенной. Взрывы сверхновых ускоряют космический круговорот рождения и распада материи. И служат фабрикой химических элементов, из которых состоит мир вокруг нас. Взрывы звезд — одно из самых грандиозных космических явлений. И главная движущая сила круговорота рождения и смерти миров во Вселенной. Ударные волны от их взрывов расходятся по пространству как круги по воде. Сжимают межзвездный газ в гигантские нити и дают импульс к образованию новых планет и светил. И даже влияют на жизнь на Земле.
Невероятно, но факт: кальций у нас в костях и железо в кровяных тельцах, кремний в чипах наших компьютеров и серебро в наших украшениях — все это зародилось в горниле космических взрывов. Именно в звездном пекле атомы этих элементов спаялись воедино, а потом мощным порывом были выброшены в межзвездное пространство. И сам человек, и все вокруг него - не что иное, как звездная пыль.
К концу жизни звезда представляет собой слоистую структуру наподобие луковицы. Каждый слой состоит из атомов определенного химического элемента. Когда масса железного ядра в центре звезды становится больше 1,4 солнечной массы, происходит коллапс: оно схлопывается под действием собственной силы тяжести. И образуется сверхплотная нейтронная звезда. Вещество, падающее на нейтронную звезду, отскакивает от ее поверхности и создает взрывную волну типа мощного акустического удара при преодолении сверхзвукового барьера. Она распространяется изнутри наружу. Элементарные частицы нейтрино, вырывающиеся почти со скоростью света из недр нейтронной звезды, неравномерно подталкивают ударную волну наружу.

Гиперновые звезды – это один из основных видов звезд. Это ничто иное, как коллапс крайне тяжелой звезды после того, как в ней больше не осталось источников для поддержания термоядерных реакций, иначе говоря, можно сказать, что это очень большая сверхновая.

Тёмная звезда — гипотетический астрономический объект, обладающий такой массой, что его вторая космическая скорость равна или превышает скорость света, но при этом описываемый ещё в рамках ньютоновской механики. Любое излучение с поверхности этого объекта в силу величины второй космической скорости оказывается в «ловушке» и, таким образом, этот объект является «тёмным», то есть неразличимым в каком-либо диапазоне, в связи с чем и возникло название. В отличие от чёрных дыр, тёмные звёзды считаются достаточно стабильными (не склонными к гравитационному коллапсу).

Микро черные дыры. Некоторые ученые подвергли сомнению всю теорию Большого взрыва, согласно их предположениям вся наша Вселенная наполнена микроскопическими черными дырами, каждая из которых не превышает размеров атома. Эта теория физика Хокинга возникла в 1971 году. Однако малютки ведут себя иначе, чем их старшие сестры. Такие черные дыры обладают какими-то неясными связями с пятым измерением, влияя загадочным образом на пространство-время. Исследования этого феномена предполагается в дальнейшем проводить с помощью Большого Адронного Коллайдера. Пока что даже проверить их существование экспериментально будет крайне трудно, а об исследовании свойств не может быть и речи, эти объекты существуют в сложных формулах и головах ученых.
Все.

Иногда такое ощущение , что на ЯПе кругом одни астрофизики сидят ))) За космос зелень как всегда )))

Какие масштабы расстояний, гравитации, энергии.

А мы тут про хохлов трем.

Спасибо, ТС, за космос, многое первый раз услышал. Но перевод коряватый, гад.(похоже на амерскую научно-популярную статью), да и циферок бы побольше)

"их смогли обнаружить с помощью сильного источника радиволн."
скорее приёмника.

...

И тут я понял, что мне хватит.

Это сообщение отредактировал JohannWeiss - 27.01.2016 - 18:24

А где магнитар?

И то, и то суть материя и наше к ней отношение.

Да ладнооооо..... А что, есть хоть один объект во вселенной, который изучен досконально и не "заслуживает внимания"?
За космос, конечно, зелень

Это сообщение отредактировал AlexKZ - 27.01.2016 - 18:39

Нет его. Пока. Заготовка в Церне.

Умом астрономов не понять,
аршином звезды не измерить-
у них особенная стать,
а нам осталось только верить!(астрономам, хи-хи). Сам сочинил (почти-ну вы знаете первоисточник).
"Астрономы" не рифмуются на то стихотворение, мля..

"Но совсем иная картина представляется наблюдателю, который в космическом корабле отправится в черную дыру. Огромное поле тяготения на границе черной дыры разгоняет падающий корабль до скорости, равной скорости света. И тем не менее далекому наблюдателю кажется, что падение корабля затормаживается и полностью замирает на границе черной дыры. Ведь здесь с его точки зрения замирает само время. С приближением к этой скорости падения время на корабле также замедляет свой бег, как и на любом быстро летящем теле. И вот это замедление побеждает замирание падения корабля. Растягивающаяся до бесконечности картина приближения корабля к границе черной дыры из-за все большего и большего растягивания секунд на падающем корабле измеряется конечным числом этих все удлиняющихся (с точки зрения внешнего наблюдателя) секунд. По часам падающего наблюдателя, или по его пульсу, до пересечения границы черной дыры протекло вполне конечное число секунд. Бесконечно долгое падение корабля по часам далекого наблюдателя уместилось в очень короткое время падающего наблюдателя! Бесконечное для одного стало конечным для другого! Вот уж поистине фантастическое изменение представлений о течении времени."- честно,старалсо догнать энту хрень,но так и не смох,если кто может проще,объясните плиз)))