Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Образование планет (4,57 миллиарда лет назад)

Зонд на комете Чурюмова – Герасименко (2014)

10 миллионов лет назад

Образование коричневого карлика

Шестьдесят миллионов лет назад фронт ударной волны плотности, проносясь по тому участку Млечного Пути, где расположено Солнце, вызвал оживление звездообразования и образование нескольких звездных скоплений. Самое молодое из этих скоплений расположено в двухстах световых годах от нас. Именно в этом уголке Галактики образовалась двойная система 2M1207, состоящая из двух светил столь малых размеров, что в качестве мерила массы для них больше подходил бы Юпитер, чем Солнце!

Звезда побольше, 2M1207A (двадцать пять юпитерианских масс), не достигла предела, необходимого для запуска в ее недрах термоядерных реакций синтеза водорода. Однако ее масса все же превысила порог в тринадцать юпитерианских масс, выше которого становится возможным процесс распада дейтерия. Эти характеристики позволили внести 2M1207A в каталог как коричневый карлик, не до конца сформированную звезду, чье бледное сияние питается ее собственной гравитационной энергией сжатия и энергией, выделяемой в ее недрах при нерегулярно возникающих ядерных реакциях. Еще труднее было определить статус второго компонента системы, 2M1207B. Его масса всего восемь юпитерианских – недостаточно для коричневого карлика! Но она сформировалась из того же межзвездного облака, что и ее карликовая звезда-соседка, поэтому причислять ее к планетам было тоже неправомерно – планетами называются объекты, образовавшиеся из газопылевого диска, окружающего звезду в самом начале ее эволюции.

Карликовую двойную систему открыла группа астрономов ESO (англ. European Southern Observatory – Европейская южная обсерватория) на горе Серро Параналь в северном Чили. Это международная научная организация, построившая несколько больших обсерваторий в Южном полушарии. Для исследования свойств столь тесной, а главное – состоящей из таких слабосветящихся объектов двойной системы астрономы использовали гигантский телескоп, носящий собственное имя «Йепун» (Yepun) – так на языке чилийских индейцев племени мапуче называется планета Венера. «Йепун» входит в комплекс Очень большого телескопа (VLT), состоящего из четырех больших телескопов, каждый с главным зеркалом восьмиметрового диаметра. Для этого исследования «Йепун» был оборудован адаптивной оптической системой: она в реальном времени корректирует искажения изображений, вызванные атмосферной турбулентностью. Благодаря этому устройству угловое разрешение телескопа «Йепун» оказалось выше, чем у космического телескопа «Хаббл»!

☛ СМ. ТАКЖЕ

Образование диска Млечного Пути (8,8 миллиарда лет назад)

Солнце – атомная электростанция (4,57 миллиарда лет назад)

Образование планет (4,57 миллиарда лет назад)

7 миллионов лет назад

Пир черной дыры

Один из рукавов Млечного Пути протянулся по небосводу от созвездия Ориона до созвездия Лебедя. В нем теснятся многочисленные звездные скопления, буквально напичканные молодыми массивными звездами. В Лебеде особенно много скоплений с множеством двойных систем, состоящих из прекрасных голубых звезд.

В одной такой системе более массивная звезда, масса которой в момент ее формирования превышала сорок масс Солнца, была источником мощного звездного ветра. К концу своей эволюции такие звезды теряют внешние оболочки, а их ядро сжимается. Наша звезда сжалась настолько, что превратилась в черную дыру массой в десять солнечных. Звезда-компаньон продолжала обращаться вокруг общего с черной дырой центра тяжести, а двойная система продолжала существовать рядом с другими звездами скопления еще семь миллионов лет.

Но звезда-компаньон у черной дыры тоже была массивной – двадцать солнечных масс. Она тоже сбрасывала часть внешних оболочек, которые образовывали вокруг черной дыры вращающийся, подобно воде втекающей в воронку аккреционный газовый диск. Форма диска не остается неизменной – его постоянно искажают мощнейшие силы вязкости и трения, которые поднимают его температуру, особенно во внутренней части, до миллионов градусов.

Художественное изображение представлений астрофизиков о Лебеде Х-1: двойная система состоит из голубого гиганта и черной дыры, которая поглощает материю, сбрасываемую звездой-компаньоном. Закручиваясь по спирали вокруг черной дыры, это вещество образует диск, внутренний край которого, разогретый до огромных температур, испускает мощное излучение в рентгеновском диапазоне. Часть вещества диска выбрасывается наружу в виде системы околополярных потоков – джетов.

В 1964 году американский астрофизик итальянского происхождения Риккардо Джаккони задался вопросом, как выглядит небо в рентгеновских лучах. Он установил довольно примитивный детектор – простой счетчик Гейгера – на ракете-зонде, запущенной с военной базы Уайт-Сэндс в Нью-Мехико. Таким образом приемник рентгеновских лучей был выведен за пределы атмосферы, которая не пропускает их к поверхности Земли. Джаккони первым обнаружил источник рентгеновского излучения в созвездии Лебедя. Источник назвали Лебедь Х-1, и он стал объектом пристального внимания астрофизиков. В начале 1970-х годов удалось доказать, что Лебедь Х-1 – двойная система, состоящая из гигантской массивной звезды и компактного тела с массой всего в три солнечных. Такой объект был идеальным кандидатом в черные дыры. Теперь он считается первой зарегистрированной черной дырой.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Образование диска Млечного Пути (8,8 миллиарда лет назад)

Радиус Шварцшильда (1916)

1,5 миллиона лет назад

Человек ходит по Земле

Это случилось на берегу озера, где-то в районе Большого Африканского Разлома – рифтовой долины на востоке континента, образовавшейся в результате движения тектонических плит. Группа, состоявшая из взрослых гоминид и одного подростка, двигалась вдоль протяженного водоема, который спустя полтора миллиона лет, в 1888 году, два естествоиспытателя из Австро-Венгрии назовут озером Рудольфа. Рост и телосложение этих особей соответствовало характеристикам, которые антропологи приписывают виду Homo erectus рода Homo, подсемейства гоминид, из которого на сегодняшний день не вымер только вид Homo sapiens.

Полтора миллиона лет спустя англичанин Мэтью Беннетт и его коллеги-антропологи вели раскопки в осадочных породах недалеко от деревни Илерет, на берегу озера Туркана (так называется озеро Рудольфа с 1975 года). Они и обнаружили окаменевшие следы, оставленные в глинистом иле той самой группой. Тщательный анализ показал, что их способ ходьбы не отличался от современного: вес тела перемещался с пятки на пальцы стоп, и идущий двигался вперед.

Это были не первые обнаруженные на Земле следы представителей рода Homo, передвигающихся так же, как их отдаленные потомки.

Если основываться на шуточном тезисе французского палеоантрополога Ива Коппенса: «Человек начинается с ног», то получается, что те существа, которые посещали берега озера Туркана полтора миллиона лет назад, уже были способны мыслить. Об этом свидетельствуют и каменные двусторонние орудия, встречающиеся повсюду в округе. Но пришлось подождать еще примерно миллион лет, чтобы другой Homo erectus освоил огонь, и еще пятьсот тысяч – чтобы представитель рода Homo оставил свой след на другом небесном теле.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Человек ходит по Луне (1969)

Первые шаги человека на Марсе (2051)

– 348 тысяч

Лихорадочный пульс

Расположенная недалеко от Солнца массивная звезда достигла последней стадии своей эволюции. Ее ядро обрушилось внутрь самого себя, превратившись в стремительно вращающийся и сильно намагниченный маленький шар огромной плотности – такой, что дальнейшее его сжатие было уже физически невозможно. Внешние слои звезды, напротив, разлетелись в разные стороны. В результате неравномерной отдачи схлопнувшееся ядро получило мощнейший импульс, вытолкнувший его на большой скорости в межгалактическое пространство.

Быстрое вращение и мощное магнитное поле превратили оставшееся от звезды ядро в пульсар – очень плотную и компактную звезду, способную выпускать из своих полюсов интенсивные потоки высокоэнергетических электронов. Несущийся в межзвездном пространстве со скоростью сто двадцать километров в секунду пульсар оставляет в межзвездном газе инверсионный след, похожий на тот, что стелется в воздухе за сверхзвуковым самолетом. Релятивистские электроны, испускаемые пульсаром, создают вокруг него обширную зону – источник жесткого излучения. Европейский космический телескоп XMM-Newton, отличающийся большой площадью рентгеновских приемников, в 2004 году зарегистрировал это излучение: оно имело вид двух потоков, испускаемых расположенным в центре телом.