Читать онлайн За вратами загадочнной Вселенной. Том 1 бесплатно

За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

© Лариса Печенежская, 2024

ISBN 978-5-0062-5372-8 (т. 1)

ISBN 978-5-0062-5373-5

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

От автора

Сияние звезд в небесах – это мозаика тайны, а глубины космоса – это книга, автором которой является сама Вселенная. Позвольте мне открыть перед вами страницы этого невообразимого звездного и планетарного эпоса, и вместе мы отправимся в захватывающее путешествие по бескрайним просторам красоты, таинств и неизведанных граней космоса. Добро пожаловать в мир, где каждая звезда – это загадка, а каждая галактика – глава, написанная их светом.

Часть I. По звёздным просторам Вселенной

Рис.0 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

За вратами загадочнй Вселенной

В первой части иллюстрированной книги перед вами откроются врата в загадочную Вселенную, по которой вы совершите захватывающее путешествие сквозь пространство и время, начиная с момента зарождения Вселенной. Вы узнаете о самом грандиозном событии – Большом Взрыве, который лег в основу существования всего сущего, познакомитесь с эволюцией звезд – от их зарождения из облаков газа и пыли до различных стадий звездного жизненного цикла, с процессами, происходящими в звездных ядрах, а также с различными видами звезд, их особенностями и секретами.

Созвездия на страницах книги предстанут перед вашим воображением во всей своей красоте и мистической привлекательности. Вы получите ясное представление, какие звезды входят в состав различных созвездий и как эти созвездия формируются и изменяются со временем, как с их помощью создаются галактики – величественные образования, объединяющие миллиарды звезд, пыльных облаков и темной материи в огромные сверхструктуры, приобщитесь к секретам различных типов галактик, приобретете знания об их формах, строении и эволюции на протяжении миллиардов лет.

Откроете для себя новый мир, состоящий из черных дыр – загадочных объектов, поглощающих все вокруг себя, включая свет, и получите объяснения их происхождения и свойств, а также роли, которую они играют в галактических системах. Проникните в мир, который состоит из темной материи и темной энергии – двух загадочных слагаемых Вселенной, составляющих большую часть ее массы и энергии и только слегка приоткрывших завесу над своими тайнами, и, конечно, познакомитесь с основными гипотезами и теориями, пытающимися объяснить природу этих загадочных явлений космоса и их влияние на развитие вселенной.

А еще узнаете, что такое квазары и почему они являются яркими источниками излучения в далеких уголках космоса, привлекающими внимание астрономов своей удивительной мощью и удивительным происхождением, познакомитесь с механизмами, лежащими в основе этих загадочных объектов, и их значением в эволюции галактик и вселенной в целом.

Вы обогатитесь знаниями о галактике Млечный путь, Солнечной системе, происхождении планет и других космических объектов, их строении и роли в формировании и развитии планетарных систем.

Книга написана доступным научно-публицистическим языком и не будет представлять трудности для чтения и восприятия информации. В ней вы соприкоснетесь с тайнами и секретами Вселенной, получите ответы на многие свои вопросы и откроете для себя изумительно-красивый, загадочный и непостижимый мир космоса.

Глава 1. От Астрономических Загадок до Звездных Сказаний

Рис.1 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Таинственный космос

В бескрайнем просторе космоса, где звезды сверкают, словно алмазы на черном бархате ночного неба, скрыты тайны, которые древние мифы и современная наука беспрестанно пытаются раскрыть.

В безбрежном мраке космического пространства прячутся миры, которые вызывают восторг и заставляют нас задуматься о загадках Вселенной. Звёзды, планеты, галактики и другие астрономические объекты – каждый из них как загадочный артефакт, раскрывающий перед нами тайны и вдохновляя на новые открытия.

Что ж, давайте погрузимся в это величественное и безграничное пространство и раскроем некоторые поверхностные слои его загадок. Это всего лишь вступительная статья о малоизученном, а потому загадочном космосе, в которой я вскользь коснусь тем, которые постараюсь раскрыть впоследствии, когда более подробно буду рассматривать многие из тайн Вселенной. Надеюсь, информация, которую я почерпнула из официальных источников, но постаралась изложить в доступной форме, заинтересует вас и поможет обогатить знаниями, которые действительно заслуживают вашего внимания и помогут понять мир, в котором вы живете.

Итак, каждая звезда, мерцающая на небосводе как капля света в океане Вселенной, представляет собой путеводитель по времени и пространству.

Её свет мог покинуть сверкающую поверхность давно ушедшей звезды миллионы лет назад, но сегодня она смотрит на нас, посылая на Землю свое звездное послание. Каждая звезда – это не только яркое пятно на ночном небе, но и история космических путешествий.

Тайная жизнь Вселенной скрыта в её невидимых для человеческих глаз составляющих. Темная материя, загадочное вещество, из которого состоит большая часть массы Вселенной, и тёмная энергия, невидимая сила, толкающая Вселенную к расширению, оставляют следы своего существования через астрономические наблюдения. Эти загадочные силы наполняют космос интригой и уникальными возможностями.

Планеты, орбиты которых поют песнь гравитационных взаимодействий, совершают танец в космосе, подчиняясь законам Ньютона и астрономическим законам Кеплера. Между ними протягиваются невидимые нити, сплетающие их великолепные орбиты в удивительные узоры. Этот танец – не только точный научный феномен1, но и источник вдохновения для художников и мечтателей.

Сверкающие новые звезды и звёздные взрывы – это главы великой книги галактических хроник. Катастрофические события типа сверхновых взрывов рождают новые элементы, распространяют частицы по Вселенной и оставляют следы в виде радиационных распределений. Эти яркие моменты и звёздные эпосы тайно несут в себе знания о рождении и смерти звёзд.

Но во Вселенной неплохо чувствуют себя и чёрные дыры – точки бесконечно глубокого космического неба.

Рис.2 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Одна из черных дыр Вселенной

Они скрывают в себе гравитационные ловушки, в которые попадают даже лучи света, всасывают время, вызывая перекосы в пространстве-времени. Какой именно мир скрывается за горизонтом событий, какие секреты хранит сингулярность2? Это остаётся вопросом, который ставит перед астрономами загадку самой природы пространства и времени. Эти монстры космоса смешивают в себе научные теории и фантазии, представляя собой окно в миры, где физические законы принимают необычные формы, а то и вовсе перестают действовать.

В рамках классической (неквантовой) теории гравитации чёрная дыра – объект неуничтожимый. Она может только расти, но не может ни уменьшиться, ни исчезнуть совсем. Это значит, что в принципе возможна ситуация, что попавшая в чёрную дыру информация на самом деле не исчезла, она продолжает находиться внутри чёрной дыры, являясь ненаблюдаемой снаружи. Иная разновидность этой же мысли гласит: если чёрная дыра служит мостом между нашей Вселенной и какой-нибудь другой Вселенной, то информация, возможно, просто перебросилась в другую Вселенную. Словом, гипотезы и еще раз гипотезы, не перешедшие в теории.

Тем не менее, невидимые чёрные дыры наводят на размышления о природе сознания во Вселенной. Может быть, они обладают душами, или, быть может, в них спрятаны ответы на вечные философские вопросы, ждущие своего откровения.

Размышляя о глубинах чёрных дыр, благодаря своей фантазии, мы можем только представить, что там, внутри, находится. Чёрные дыры, среди всех тайн космоса, оказались самыми загадочными и мистическими, поэтому их природа вызывает разные фантазии и ассоциации.

Ставящие в трепет чёрные дыры, воспринимаются нами как планетарные чудовища, пожирающие всё на своём пути, в том числе и космический свет, и этот образ напоминает нам о силе и беспощадности космоса.

С другой стороны, чёрные дыры могут быть рассмотрены как магические святыни, в которых скрываются неизведанные силы и знания. Это места, куда можно отправиться в поисках магических приключений и попытаться разгадать тайны вселенной.

Фантазии, которым нет предела, идут ещё дальше, представляя чёрные дыры как порталы в другие измерения. На первый взгляд, они кажутся тёмными и опасными, но что, если на самом деле черные дыры являются мостами к параллельным мирам, где законы природы отличаются от наших?

Ведь можно же представить себе мир, где гравитация работает по-другому, где время течет задом наперёд, или где цвета являются музыкой. Чёрные дыры могут вести нас в такие места, где мы будем вынуждены переосмыслить всё, что знаем о физике и реальности.

Не исключено, что параллельные вселенные могут содержать альтернативные версии нас самих. Возможно, там находятся наши двойники, живущие в мирах, где приняты ими другие решения и сделаны другие выборы, и чёрные дыры могут стать путём к встречам с нами самими, но в других вариантах жизни.

Не исключено, что в параллельных мирах, куда ведут чёрные дыры, могут обитать совершенно уникальные существа и наблюдаться магические явления, и, проникнув в них, мы сможем открыть новые виды жизни и обрести доступ к магии, о которой даже не могли мечтать.

Ещё одной загадочной идеей является возможность использования чёрных дыр как врат во времени. Могут ли они переносить нас в прошлое или будущее? Мистика этих представлений заставляет нас мечтать о путешествиях во времени.

Что ж, фантазии о чёрных дырах могут стать ключом к неизведанным горизонтам, где каждый шаг – это путешествие в непостижимый мир. Они открывают перед нами бескрайние возможности и приглашают исследователей-авантюристов к открытию новых земель и новых историй.

Но вернемся к реальности. Не меньший интерес вызывают и планетарные туманности – живописные облака газа и пыли, являющиеся остатками умирающих звёзд. Однако, среди их великолепия сокрыты вопросы о том, как именно эти туманности формируются и взаимодействуют с окружающим пространством и как они влияют на будущее космических систем.

Взглянув на ночное небо, мы сталкиваемся с загадками, которые влекут нас в астрономические тайны и позволяют нам представить мир, простирающийся за космическим горизонтом. Это не что иное, как таинственное объятие Вселенной, где мистическая художественность сливается с глубокой научностью, создавая впечатляющую картину космической гармонии и реальности.

Говоря о Вселенной, нельзя не вспомнить о Сатурне, чей орбитальный танец вокруг Солнца сопровождается великолепным визуальным спектаклем. Его колоссальные кольца, состоящие изо льда и камней, создают магические геометрические образы, в которых проявляются законы гравитации и молекулярной тяги.

Что ж, планеты – это не только величественные сферы, но и загадочные миры, которые таинственно скрывают свои внутренние сокровища. Изучение их состава и структуры позволяет ученым понять эволюцию планет, процессы, происходящие в их недрах, и даже потенциальные условия для жизни.

В космическом пространстве существует также такое понятие, как галактические созвездия. Они служат местами рождения новых звёзд. Газовые и пыльные облака смешиваются в великолепные звёздные колыбели, где молодые звёзды начинают свои яркие и уникальные жизни. Это не только научные знания, но и древние легенды, рассказывающие о рождении и величии созвездий.

Вселенная, конечно, не только мир света, но и мир звука. От звёзд исходит электромагнитное излучение, которое может быть переведено в звуковые волны. Космические объекты, такие как пульсары, излучают ритмичные пульсы, напоминающие удивительную музыку Вселенной. Исследования этих звуковых вибраций позволяют ученым услышать «песни» звёзд.

А что вы знаете о магнетарах? Интересное слово, не так ли? И обозначает оно нейтронные звезды особого типа с очень мощным магнитным полем, которые образуются в результате гравитационного коллапса3, когда звезда-прародитель умирает и формирует сверхновую.

Рис.3 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Магнетар, нейтронная звезда особого типа

Они испускают интенсивные вспышки гамма-лучей и рентгеновского излучения, создавая настоящие космические фейерверки. Эти магнитные монстры не только пугают своими разрушительными силами, но и вдохновляют на изучение глубин магнитных полей Вселенной.

Однако один из самых загадочных аспектов астрономии – это поиск экзопланет4, которые могут быть скрыты в тени своих звёзд. Метод транзитов позволяет нам обнаруживать планеты, проходящие перед звездой и затмевающие её свет. Эти затмения являются ключом к раскрыванию секретов планетных миров в далёких звёздных системах.

Рис.4 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Глизе 667° C c – экзопланета в обитаемой зоне в тройной системе звезды Gliese 667

Все больше и больше экзопланет открывают перед нами пленительные горизонты. Эти миры за пределами нашей Солнечной системы таинственно взирают на нас издалека. Каждая открытая экзопланета представляет собой новый кусочек пазла в нашем понимании формирования и эволюции планетных систем в космосе, ключ к расшифровке загадок вселенной и нашего места в ней. Возможность существования воды и атмосферы, а также охота за признаками жизни делают эти планеты загадочными объектами в межгалактическом дневнике.

Их открытие заставило нас пересмотреть представление о нашем месте во Вселенной. Множество этих миров находятся в «обитаемой зоне», где условия могут быть подходящими для жизни. Какие тайны они хранят? Существует ли жизнь за пределами Земли? Словом, экзопланеты – это пазлы, которые мы только начали собирать.

Поскольку Солнце тоже звезда, оно проживает свою собственную эволюционную историю. В течение миллиардов лет наше светило меняется, проходя через разные стадии жизни. Солнечные бури, пятна и солнечные вспышки – это часть этой невероятной метаморфозы. Помимо обычных солнечных вспышек, наша звезда иногда испытывает полярные вспышки, которые происходят вблизи ее полюсов. Эти события еще не до конца поняты и представляют научный интерес. Что ж, изучение Солнца помогает нам понять процессы, происходящие и с другими звёздами.

Галактики, как звёздные острова в океане Вселенной, скрывают в себе не только миллиарды звёзд, но и невероятные галактические структуры, простирающиеся на миллиарды световых лет и представляющие собой истинные чудеса космоса.

Рис.5 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Ранние галактики

Среди них весьма интересны галактические фонтаны и галактические волны, которые представляют собой процессы выброса и перемещения материала внутри галактики под воздействием различных физических механизмов.

«Галактический фонтан» молекулярного газа, который подпитывается энергией сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре самой яркой галактики кластера Abell 259.

Рис.6 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

«Галактический фонтан» кластера Abell 259

Миллиард лет назад, в результате столкновения двух скоплений галактик, вырвались в космос пара ударных волн просто невероятных размеров, которые пристально изучают астрономы.

Рис.7 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Кпупнейшая во Вселенной ударная волна

Эти ударные волны, выпускающие свет в радиодиапазоне, настолько огромны, что простираются в пространстве на расстояние в 6,5 млн световых лет и могут запросто поглотить наш Млечный Путь, у которого диаметр 100 тысяч световых лет.

Звездные скопления5, суперскопления, черные дыры в центре галактик… Каждое такое место – это вихрь их скрытых историй и эволюционных путей, множество удивительных и загадочных объектов и явлений.

Планеты и их спутники скрывают внутри себя глубокие подземелья и океаны, о которых мы только начинаем узнавать. Марс, Европа, Титан – это миры с загадками, связанными с водой и жизнью. Современные миссии и исследования зондов позволяют раскрывать их тайны и возможные следы жизни.

А что касается Солнечной системы, то это лаборатория, где мы исследуем миры, орбиты и их взаимодействие с астероидами6 и кометами7. Столкновения, приближения и астрономические встречи создают множество загадок и вызовов, ставя перед нами задачи защиты Земли и изучения происхождения Солнечной системы.

Среди звёздных соседей Вселенной существуют загадочные объекты, известные как W Serpentis – двойные системы, в которых одна звезда «высасывает» вещество из своего спутника. Это создаёт динамическое танго, где материя перетекает между звёздами, а огромные газовые оболочки окутывают эти миры в вуаль мистики.

Одинокая звезда – что одинокий человек. Зато, когда они объединяются в пары, их жизнь наполняется событиями. Обмениваясь веществом, звезды могут «омолаживаться», становиться переменными, порождать яркие рентгеновские источники. Некоторые двойные распадаются после феерического взрыва сверхновой8. Но порой случаются куда более грандиозные катаклизмы, когда звезды сливаются в последнем смертельном объятии.

Рис.8 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Слияние двух звёзд

Международная группа ученых под руководством китайского астронома в 2022 году объявила, что обнаружила два новых примера редких двойных звездных систем, состоящих из двух центральных звезд, вращающихся вокруг друг друга во Вселенной.

Рис.9 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Редкая двойная звездная система

Каждая из двух систем, обозначенных как Бернхард-1 и Бернхард-2, окружена необычным диском из газа и пыли, расположенным под углом к орбитам центральных звезд.

Вселенная не перестаёт удивлять нас новыми возможностями. Мы на пороге множества научных открытий и межпланетных путешествий. Раскрытие тайн Марса, поиски жизни на экзопланетах, изучение тёмной материи и тёмной энергии – всё это раскрывает путь в будущее, где научные открытия созвучны с человеческим воображением.

В этой звёздной сказке наука и художественность взаимно сплетаются, создавая пленительное полотно космической действительности. Эта Вселенная – наша бесконечная платформа для исследований и мечтаний, и каждая её загадка становится новым вдохновением для учёных и художников, которые стремятся понять и воплотить в жизнь величие космоса.

Поиск сигналов и следов разумной жизни во Вселенной – это увлекательное занятие, которое вдохновляет нас на разгадывание тайн космических сообщений. Радиосигналы и лазерные вспышки с далёких звёзд могут быть ключами к разгадыванию межгалактических разговоров.

Что ж, загадки космоса – это чудеса и феномены, которые еще не полностью поняты наукой. Гигантские выбросы энергии издалека, известные как гамма-всплески, до сих пор вызывают много вопросов о их происхождении и природе, являясь одними из самых мощных космических событий.

Процесс, предположительно произошедший в первые моменты после Большого взрыва, называемый инфляцией Вселенной, до сих пор вызывает много вопросов о своих механизмах и последствиях.

Таинственное геомагнитное явление на планете Земля, известное как пурпурное сияние или STEVE, до сих пор не до конца понято учеными…

Да, тайны космоса, это как великая книга, наполненная загадками и чудесами, что удерживают в плену наше воображение. В этой бесконечной симфонии звёзд и планет каждое новое открытие – это прочитанная нами очередная страница в истории космоса, которая предоставляет нам бесконечные возможности для нашего погружения в глубины Вселенной, чтобы расширять наши знания и представления о том, что ещё скрыто за границами нашего понимания.

Научные исследования и художественное творчество никогда не устанут искать ответы на вечные вопросы, связанные с космосом. Используя свои инструменты и фантазию, мы всегда будем идти вперед, вглядываясь в глубины Вселенной. Её тайны и великолепие могут вдохновить нас на новые звёздные открытия и глубокие размышления о природе космоса и нашем месте в нём.

Мистическая прелесть космоса также вдохновляет художников и творцов. Картины, фотографии, музыка и литература, созданные под впечатлением от звёздного неба, переносят нас в мир фантазий. Каждое отражение звезд на воде, каждое световое пятнышко на черной ткани ночи – всё это нити, сплетающие между собой искусство и науку, мифы и реальность.

Что ж, загадки космоса – это бесконечный рассказ, написанный из вопросов, которые приглашают нас в путешествие в неизведанное, где наука и вдохновение дополняют друг друга, раскрывая удивительную картину мира вокруг нас. В каждом вращении планеты, в каждой вспышке звезды, в каждой невидимой силе космической материи есть потоки вдохновения и знаний. И этот рассказ пишется каждым научным открытием, каждым художественным произведением, создавая симфонию красоты и тайн и раскрывая перед нами величественные горизонты для исследований и воображения.

Глава 2. Ключ к тайнам происхождения Вселенной

Рис.10 За вратами загадочнной Вселенной. Том 1

Рождение Вселенной. Большой взрыв.

Вселенная – это бескрайний атлас звездных дорог и невероятных тайн. Каждая страница её космической истории таит в себе ключ к удивительному происхождению всего сущего. Под звездным покрывалом таятся ответы на вопросы о зарождении первых сверкающих звёзд, о происхождении галактик, о том, как танец космических сил создал саму жизнь. Давайте вместе вглядимся в эти непостижимые космические глубины и поищем ключ к загадкам рождения вселенского мироздания.

Воспринимая Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем её уникальной и единственной. И вместе с этим лишаем себя возможности описать её в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, она – система систем, и поэтому в её отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер. Вместо этого приходится прибегать к языку термодинамики, употребляя такие понятия как плотность, давление, температура, химический состав.

До победы теории Большого взрыва в умах ученых и мыслителей долгое время доминировала концепция вечной, бесконечной и в среднем неизменной Вселенной. Борис Штерн9 пишет: «Вечная бесконечная Вселенная комфортна для человеческого разума. Человеку хочется думать, что звезды будут светить всегда, что у мира нет ни конца, ни начала, что перед жизнью и разумом нет никаких пределов, даже в отдаленном будущем. Такая Вселенная понятна и логична…»

Однако, «очевидность» и «комфортность» такой космологической парадигмы справедливы только для человека, слишком понадеявшегося на свой разум и свои научно-технические возможности освоения космоса. Космологическая мысль дала драматический разворот, начиная с 1920-х годов, когда впервые появилась концепция расширяющейся Вселенной, имеющей начало и, естественно, конец. К 1960-м годам эта концепция оформилась в теорию горячего Большого взрыва.

А теперь представьте себе бескрайние глубины космоса, в которых рождаются и умирают звёзды, взрывы, которые создают новые миры, и энергию, что держит Вселенную в движении. Каждая звезда, каждая галактика, каждый мельчайший атом пронизан тайнами её происхождения. Разгадка этих загадок и есть ключ к пониманию того, как Вселенная возникла и развивалась на протяжении бесконечных веков.

Поэтому не удивительно, что одним из основных вопросов, которые не выходят из сознания человека, всегда был и является вопрос: «как появилась Вселенная?» Естественно, однозначного ответа на данный вопрос нет и вряд ли будет получен в скором времени. Однако наука работает в этом направлении и формирует некую теоретическую модель зарождения нашей Вселенной. И сейчас мы ее рассмотрим, как одну из наиболее возможных, но без того, чтобы принимать её за истину последней инстанции.

Теория Большого взрыва – это космологическая модель, которая описывает происхождение и эволюцию Вселенной. Согласно этой теории, она возникла около 13,8 миллиардов лет назад из некоторого плотного разогретого объекта, именуемого сингулярное10 состояние, плохо поддающееся описанию в рамках современной физики.

Предположение было разработано на основе наблюдений за движением галактик относительно Земли, а также через изучение космического излучения. Эта концепция стала основой для современной космологии и понимания эволюции Вселенной.

Основные положения теории Большого взрыва состоят в том, что Вселенная возникла из одной взорвавшейся точки бесконечной плотности и температуры, стремящейся к бесконечности, что она расширяется и охлаждается, а также содержит большое количество атомов водорода и гелия. При этом известно, что при бесконечной плотности энтропия, то есть меры хаоса, она должна устремляться к нулю, что никак не совмещается с бесконечной температурой.

Изначально было пространство и время, и ткань пространства расширялась с невероятной скоростью.