Интересный космос

Звездная система Эта Киля на протяжении веков озадачивала астрономов из-за своей изменчивой яркости, которая достигла уровня взрыва сверхновой в XIX веке. Теперь астрономы выяснили, что звезда взрывалась как минимум дважды, что делает ее довольно необычной.

Звезда может стать сверхновой несколькими способами. Если она достаточно массивная, то когда ядерные реакции внутри ядра останавливаются, внутреннее давление падает и внешние слои попадают в ядро, после чего оно взрывается, извергая содержимое в окружающее пространство. Другой способ - материя может просто накапливаться в белом карлике, пока звезда не станет настолько плотной, что коллапсирует.

Эта Киля не вписывается ни в один из сценариев. В середине 1800-х годов она стала настолько яркой, что затмила большинство звезд в ночном небе перед тем, как угаснуть. Это яркий признак вспышки сверхновой, а газы и твердое вещество из взорвавшейся звезды сформировали отдельную туманность. Однако в 1890 и 1953 году ученые наблюдали увеличение яркости, а в 1998-99 годах яркость и вовсе резко удвоилась. Но разве это возможно?
«Мы называем Эта Киля сверхновой-самозванцем», рассказывает Меган Киминки, аспирант из Университета штата Аризона, США. «Звезда стала очень яркой, так как в 1800-х годах взорвалась большая часть ее содержимого, но она все еще там». Вместе с профессором Натаном Смитом и доктором Меган Рейтер, Киминки изучает фотографии звездной системы, полученные телескопом «Хаббл» за последние два десятилетия. Измерив и оценив движения потоков звездного вещества, команда измерила скорость их распространения и сделала выводы об истории звездной системы. «Похоже на то, как если бы вам пришлось изучать активность древнего вулкана по следам застывшей лавы», говорит Смит.

Результаты оказались весьма интересные. Ученые нашли доказательства целых двух «взрывов»: газ, который находился дальше от туманности, двигался медленнее, чем твердый мусор вблизи. Это означало, что на самом деле они являются продуктами разных выбросов, XIII и XVI веков соответственно. Помимо этого они установили, что Эта Киля - это бинарная звездная система, в которой звезды вращаются вокруг друг друга примерно каждые 5,5 лет, а извержения происходили под разными углами, что весьма нетипично для сверхновых.

Это открытие согласуется с теорией о том, что определенному подклассу умирающих звезд требуется не один, а серия взрывов, чтобы наконец стать сверхновой. На самом деле, Эта Киля наверняка уже взорвалась - ведь свету требуется около 7000 лет для того, чтобы добраться из таких отдаленных уголков космоса.

2. Является ли сама вселенная живой?

Вы уже встречались с подобными аналогиями: атомы напоминают солнечные системы, крупномасштабные структуры вселенной похожи на нейроны в человеческом мозге, а есть еще любопытные совпадения: количество звезд в галактике, галактик во вселенной, атомов в клетке и клеток в живом существе примерно одинаково (от 10^11 до 10^14). Возникает следующий вопрос, как его сформулировал и Майк Хьюз (Mike Paul Hughes):

Не являемся ли мы просто клетками мозга более крупного создания планетарного масштаба, которое еще не обладает самосознанием? Как мы можем это узнать? Как мы можем это протестировать?

Сложно дать прямой ответ на такого рода вопрос, потому что мы не уверены на 100% в том, что, на самом деле, означает сознание и самосознание. Но у нас есть уверенность относительно небольшого количества физических вещей, которые могут помочь нам найти наилучший из возможных ответов на этот вопрос, включая ответы и на следующие вопросы:

- Каков возраст Вселенной?

- Как долго различные объекты вынуждены направлять друг другу сигналы и получать сигналы друг от друга?

- Насколько большими являются самые крупные структуры, связанные гравитацией?

- И каким количеством сигналов связанные и несвязанные структуры различных размеров будут вынуждены обладать для того, чтобы обмениваться друг с другом информацией любого вида?

Если мы проведем такого рода подсчеты и затем сравним их с теми данными, которые возникают даже в самых простых структурах, похожих на мозг, то мы тогда, по крайней мере, сможем дать наиболее близкий из всех возможных ответов на вопрос о том, существуют ли где-либо во вселенной большие космические структуры, наделенные разумными способностями.

Вселенная с момента Большого взрыва существует примерно 13,8 миллиарда лет, и она с того времени расширяется весьма быстрыми (но снижающимися) темпами, а состоит она примерно на 68% из темной энергии, на 27% из темной материи, на 4,9% из нормальной материи, на 0,1% из нейтрино и примерно на 0,01% из фотонов (Приведенное процентное соотношение раньше было иным - в тот момент, когда материя и радиация были более значимыми).

Поскольку свет всегда передвигается со скоростью света - через расширяющуюся вселенную, - мы имеем возможность определить, какое количество различных коммуникаций было осуществлено между двумя объектами, захваченными этим процессом расширения.

Если мы определим «коммуникацию» как количество времени, необходимого для передачи и приема информации в одном направлении, то это и есть тот путь, который мы можем проделать за 13,8 миллиарда лет:

- 1 коммуникация: до 46 миллиардов световых лет, вся наблюдаемая вселенная;

- 10 коммуникаций: до 2 миллиардов световых лет или около 0,001% вселенной; ближайшие 10 миллионов галактик.

- 100 коммуникаций: почти 300 миллионов световых лет или неполная дистанция до Скопления Кома (Coma Cluster), содержащего примерно 100 тысяч галактик.

- 1000 коммуникаций: 44 миллиона световых лет, почти го границ Сверхскопления Девы (Virgo cluster), содержащего, приблизительно, 400 галактик.

- 100 тысяч коммуникаций: 138 тысяч световых лет или почти вся протяженность Млечного пути, но не выходя за его пределы.

- 1 миллиард коммуникаций - 14 световых лет или только ближайшие 35 (или около того) звезд и коричневых карликов; это показатель изменяется по мере движения звезд внутри галактики.

Наша локальная группа имеет гравитационные связи - она состоит из нас, Андромеды, Галактики Треугольника (Triangulum galaxy) и еще, возможно, 50-ти других, намного меньших по размеру карликов, и в конечном итоге все вместе они сформируют единую связанную структуру размером в несколько сотен тысяч световых лет (Это будет в большей или меньшей мере зависеть от величины связанной структуры).

Большинство групп и кластеров в будущем ожидает такая же судьба: все связанные галактики внутри них вместе сформируют единую, гигантскую структуру размером в несколько сотен тысяч световых лет, и эта структура будет существовать в течение, примерно, 110^15 лет.

В тот момент, когда возраст вселенной будет в 100 тысяч раз превышать ее нынешний показатель, последние звезды израсходуют свое топливо и погрузятся в темноту, и только очень редкие вспышки и столкновения будут вновь вызывать синтез, и так будет продолжаться до тех пор, пока сами объекты не начнут гравитационно отделяться - во временных рамках от 10^17 до 10^22 лет.

Однако эти отдельные большие группы будут со все большей скоростью удаляться друг от друга, и поэтому у них не будет возможности встретиться или установить коммуникацию друг с другом в течение длительного периода времени. Если бы мы, к примеру, направили сигнал сегодня из нашего места со скоростью света, то мы смогли бы достичь лишь 3% галактик наблюдаемой в настоящее время вселенной, а остальное уже находится за пределами досягаемости для нас.

Поэтому отдельные связанные группы или кластеры - это все, на что мы можем надеяться, а самые маленькие, как мы - а таких большинство - содержат около одного триллиона (10^12) звезд, тогда как самые крупные (как в будущем Скопление Кома) содержат около 10^15 звезд.

Но если мы хотим обнаружить самосознание, то лучшим вариантом будет сравнение с человеческим мозгом, который имеет около 100 миллиардов (10^11) нейронов и, по меньшей мере, 100 триллионов (10^14) нейронных связей, тогда как каждый нейрон вспыхивает примерно 200 раз в секунду. Если исходить из того, что человеческая жизнь, в среднем, продолжается где-то 2-3 миллиарда секунд, то получается очень много сигналов за весь период!

Потребуется сеть из триллионов звезд в рамках объема в миллион световых лет на протяжении 10^15 лет только для того, чтобы получить нечто сопоставимое с тем количеством нейронов, нейронных связей и объемом передаваемых сигналов в человеческом мозге. Другими словами, эти совокупные числа - для человеческого мозга и для крупных, полностью сформированных конечных галактик - являются, по сути, сравнимыми друг с другом.

Мы полагаем, что подобные метод случайного отбора источников и ориентаций не дает возможности сформироваться любым устойчивым сигнальным структурам, однако это может быть необходимым, а может и не быть. Основываясь на нашем знании о том, как возникает сознание (в частности, в мозге), я считаю, что просто недостаточное количество согласованной информации перемещается между различными образованиями для того, чтобы это стало возможным.

Вместе с тем, общее количество сигналов, которые могут участвовать в обменах на галактическом уровне в период существования звезд, является привлекательным и интересным, и оно свидетельствует о наличии потенциала относительно того количества информационных обменов, которым располагает другая вещь, о которой нам известно то, что она имеет самосознание.

Тем не менее, важно отметить следующее: даже если этого было бы достаточно, то наша галактика была бы эквивалентна новорожденному ребенку, появившемуся на свет всего 6 часов назад - не слишком большой результат. Что касается более крупного сознания, то оно пока еще не появилось.

Более того, мы можем сказать, что концепция «вечности», включающая в себя все звезды и галактики во вселенной является, несомненно, слишком большой, если учитывать существование темной энергии и того, что нам известно относительно судьбы нашей вселенной.

К сожалению, единственный способ это проверить основан либо на моделировании (у этого варианта есть свои собственные внутренние недостатки), или на сидении, ожидании и наблюдении за тем, что происходит. Пока более крупный по масштабу разум не направит нам очевидный «разумный» сигнал, у нас будет оставаться только выбор графа Монте-Кристо: ждать и надеяться.

3. Астрономы предложили новое объяснение динамики светимости звезд со «сферой Дайсона»

В октябре прошлого года была открыта звезда KIC 8462852, которая находится на расстоянии 1480 световых лет от Земли. Особенность этого объекта в неравномерном и очень быстром изменении светимости.
Астрономы, открывшие звезду, посчитали, что такая динамика светимости может объясняться наличием каких-то объектов на орбите KIC 8462852. Было высказано предположение, что эта звезда может находиться в сфере Дайсона.

Сейчас схожая динамика светимости замечена еще у одной звезды, EPIC 204278916. Диаметр этого объекта равен диаметру Солнца. Но масса звезды, как считают специалисты, в два раза меньше массы нашего светила. Звезда EPIC 204278916 была обнаружена в 2014 году при помощи телескопа «Кеплер». С тех пор целая команда астрономов, возглавляемая Симоной Скаринги (Simone Scaringi) из Института внеземной физики общества Макса Планка (Германия), исследует динамику светимости этой звезды. Эта характеристика еще более необычная, чем в случае звезды KIC 8462852.

В результатах исследования указано, что за 78,8 дней наблюдения за звездой обнаружено нерегулярное изменение ее светимости. За период в 25 дней ее светимость изменилась на 65%. Ученые говорят, что если планета проходит по диску звезды, то для удаленного наблюдателя яркость этой звезды изменяется всего на 1%. Для того, чтобы светимость изменилась на 65% за короткий период времени, по диску звезды должно пройти что-то очень большое или одновременно множество малых объектов.

Недавно было предложено интересное объяснение изменения динамики яркости звезды без упоминания проходящих по диску объектов. Возможно, причина - в скорости вращения KIC 8462852. Ученые предполагают, что звезда вращается настолько быстро, что она сплюснута у полюсов. Радиус у экватора здесь больше, чем радиус у полюсов. И температура звезды у полюсов выше, чем на экваторе. Ну а это снижает общую яркость звезды у экватора. Температурная динамика экватора и плюсов не является константой, поэтому ученые и наблюдают периодические нерегулярные изменения светимости объекта.

До этого было другое объяснение. Ряд ученых предположили, что вокруг звезды носятся рои комет, которые влияют на светимость KIC 8462852. Но Брэдли Шефер (Bradley Schaefer) опроверг это предположение. Он исследовал светимость звезды за период времени с 1890 по 1989 годы, анализируя сканы исторических снимков участка неба со странной звездой. Как оказалось, всего за сто лет светимость KIC 8462852 упала на 20%. Для того, чтобы произвести такой эффект, по диску звезды должно пройти одновременно не менее 64800 комет, с диаметром каждой от 200 км. Вероятность существования такого роя комет слишком мала.

Сфера Дайсона как рукотворное сооружение является признаком развитой внеземной цивилизации, которая собирает энергию целой звезды

Эта гипотеза имеет право на существование, поскольку звезда EPIC 204278916 молодая - ей не более 11 миллионов лет. Нашему Солнцу, к примеру, уже 4,5 млрд лет. Так что в этой системе вполне может находиться протопланетное облако, из которых еще не сформировались планеты.

«Многие диски (протопланетных облаков) довольно тонкие, и мы наблюдали их под разными углами, что позволяло видеть и звезду. Но здесь положение диска таково, что инфракрасное излучение звезды невидимо для нас», - говорит один из участников исследования.

Эта гипотеза вполне подходит и для объяснения того, что происходит со звездой KIC 8462852. Ее возраст также не очень велик и насчитывает несколько сотен миллионов лет. Ряд астрономов считают, что на самом деле возраст этой звезды гораздо меньше, и KIC 8462852 младше EPIC 204278916. Даже если у этих звезд нет протопланетных облаков, у них может быть околозвездный «мусор», где находятся объекты, схожие по характеристикам с кометами Солнечной системы. Эти объекты также формируют скопление в форме диска. И в случае звезды KIC 8462852 диск может быть повернут своим ребром к Земле.

Подтверждение или опровержение указанной выше гипотезы может появиться уже скоро. В следующем году телескоп «Кеплер» будет использоваться для изучения звезды EPIC 204278916. Что касается KIC 8462852, то эту звезду изучают в течение года с использованием Las Cumbres Observatory Global Telescope Network.

Источник: vk.com