10 удивительно древних космических открытий

Хотя поразительно, что мы даже можем видеть так далеко, что, к счастью, возможно, потому что скорость света ограничена 186 000 миль в секунду. Таким образом, мы можем наблюдать вещи такими, какими они были, когда их свет покинул свой источник, много миллиардов лет назад. И этот свет раскрывает некоторые удивительные, невероятно древние (или состарившиеся) вещи.

10 Невероятно гигантский и старый квазар

Квазар, неинтересно известный как J0313-1806, является залом астрономической славы благодаря своей массе и возрасту. Она находится на расстоянии 13,03 миллиарда световых лет, и даже на этой ранней стадии это чушь.

Хотя на тот момент возраст Вселенной составлял менее 5% от ее нынешнего возраста, черная дыра, питающая квазары, уже содержала 1,6 миллиарда солнечных масс. Это абсолютно безумное количество, и с такой статистикой легко понять, почему квазары часто затмевают целые галактики, которые их окружают.

Рассматриваемый квазар с мягким названием действительно активен, извергая сверхгорячие газы со скоростью, составляющей одну пятую скорости света. Это также меняет окружающую среду, поскольку астрономы обнаружили интенсивное звездообразование в галактике-хозяине.

Но черная дыра слишком массивна, слишком рано, чтобы она питалась звездами или образовалась в результате коллапса звездного скопления. Вместо этого, если бы он пропустил этих посредников и начал с больших сгустков холодного газообразного водорода, которые коллапсировали прямо в черную дыру, он все равно родился бы узловатым: маленькая черная дыра с массой в 10 000 звезд.

9 Галактика, которая, казалось бы, пропустила миллиарды лет эволюции

Время от времени галактические наблюдения искажают традиционные космологические модели. Одним из таких неудачников является галактика, известная как ALMA J081740.86+135138.2. Она находится на расстоянии более 12 миллиардов световых лет и поэтому очень старая, если не сказать больше. Но это слишком громоздко и слишком упорядоченно для такого всеобщего младенчества.

Примерно в это же время, менее чем через 2 миллиарда лет после Большого взрыва, около 90% ранних галактик представляли собой «крушения поездов» или хаотические сгустки газа и пыли. Но наша дорогая ALMA J081740.86+135138.2 уже обладала прекрасным вращающимся диском и соответствовала размеру нашего Млечного Пути, имея в поперечнике 100 000 световых лет. Кроме того, при массе от 70 до 80 миллиардов солнечных масс это довольно мощно для слабо сияющей античной галактики.

Поскольку возраст Вселенной составляет всего 1/10 от нынешнего возраста, удивительно массивный экземпляр является неожиданной находкой в ​​столь ранние космологические дни. Как правило, галактикам требуются миллиарды лет, чтобы разогреться, а затем успокоиться, чтобы газ мог остыть и объединиться в структуры, подобные Млечному Пути.

Но можно пропустить весь этот процесс, длящийся миллиарды лет, если холодный газ будет течь по нитям темной материи, как по космической магистрали, чтобы преждевременно создать красивые спиралевидные галактики.

8 Ранняя Вселенная не была такой уж пустой

Примерно через 300 000 лет после Большого взрыва все было заполнено непрозрачным туманом нейтрального водорода, который блокировал свет и делал молодую Вселенную невидимой. Оно было раскрыто только тогда, когда первые космические тела вырвались наружу, чтобы сиять и ионизировать (наэлектризовывать) водород, поднимая «туман».

К счастью, ученые могут заглянуть более чем на 13 миллиардов лет в глубокое прошлое, чтобы увидеть, как это произошло. Усовершенствованный метод гравитационного линзирования позволил обнаружить космос, когда ему было от 500 миллионов до 1 миллиарда лет. Хотя исследователи не нашли своей основной цели, первых когда-либо родившихся звезд, известных как звезды населения III.

Но они обнаружили удивительное количество уже зарождающихся галактик. До 100 раз слабее, чем все обнаруженные ранее, с меньшими массами, чем все, что до сих пор шпионил Хаббл. Это говорит о том, что первые звезды образовались даже раньше, чем кто-либо думал.

И что всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва неожиданно богатая коллекция галактик уже ионизировала непрозрачную межгалактическую тьму нейтрального (неионизированного) водорода.

7 Самые старые галактики… прямо здесь

Вам не нужно рыться в глубоком космосе, чтобы найти самые старые галактики во Вселенной, потому что они находятся в пределах астрономической «досягаемости».

Некоторым из самых тусклых карликовых галактик, окружающих Млечный Путь, в том числе Segue-1, Bootes I, Tucana II и Большой Медведицы I, более 13 миллиардов лет. Это помещает эти галактики-спутники в начало Вселенной, что делает их одними из первых галактик — среди тех, которые рассеяли вечно надвигающуюся тьму «космических темных веков».

Эти результаты подтверждают «модель лямбда-холодной темной материи», в которой утверждается, что частицы темной материи (чем бы они ни были) управляют космической эволюцией. И начали они это делать более 13 миллиардов лет назад, когда скопления темной материи своим гравитационным влиянием заставили частицы материи аккумулироваться и образовать все структуры, которые мы видим сейчас.

6 Солнечное кладбище

Если не произойдет какой-либо непредвиденной катастрофы, Солнце погибнет примерно через пять миллиардов лет. Когда это произойдет, он надуется, сбросит свои внешние слои, а затем станет белым карликом.

Белый карлик, похожий на мертвую звезду SDSS J122859.93+104032.9, находится примерно в 410 световых годах от нас. Первоначально он был примерно в два раза массивнее Солнца. Но когда он умер, он раздулся и потерял свои внешние слои, сжался и стал всего на 70 процентов массивнее Солнца. Он также окружен космическим кладбищем. Он окружен полем обломков, состоящим из разрушенных тел планет, которые он когда-то согревал.

В предсмертной агонии звезда уничтожила свою Солнечную систему. Но астрономы извлекли из этой беспорядочной бойни кое-что удивительное. Планетарный осколок, тяжелое металлическое (физически и образно) тело, пережившее гибель своей планетарной семьи.

Фрагмент был обнаружен потоком газа, исходящим от его тела. Его размер сомнительный, возможно, всего километр в поперечнике. Или он может соперничать с крупнейшими астероидами Солнечной системы на расстоянии в несколько сотен километров. Он находится глубоко внутри гравитационного колодца, притяжение которого, поверьте, в 100 000 раз сильнее, чем у Земли. Таким образом, чтобы выстоять, фрагмент мог быть сверхплотным металлическим остатком планетарного ядра.

5 Таинственный древний галактический диск

DLA0817g, также известный как Диск Вульфа, является аномалией. Вращающаяся дисковая галактика, вращающаяся со скоростью 170 миль в секунду, опровергла теории формирования галактик, существовавшие, когда Вселенной было всего 1,5 миллиарда лет.

Астрономы считали, что таким галактикам требуется гораздо больше времени, чтобы сформировать свои чистые, стабильные диски. И под гораздо более длительным периодом мы подразумеваем около 6 миллиардов лет, или почти половину нынешнего возраста Вселенной. Но, как и все случайные находки, DLA0817g небрежно отбрасывает рукотворные теории. Это не похоже на типичные галактики, сформировавшиеся примерно в это время, которые представляют собой беспорядочные, испорченные вещи, вызванные крупными столкновениями.

Но это не тот случай, здесь предлагается другой механизм. Если бы DLA0817g всасывал потоки холодного газа, как гигантский пылесос, это позволяло бы ему сохранять свою форму. И продолжать выкачивать звезды в десять раз быстрее, чем в нашем Млечном Пути.

4 Квазары терроризировали молодую Вселенную

Астрономы заглянули вглубь пространства-времени и обнаружили группу квазаров на краю Вселенной, на расстоянии более 13 миллиардов световых лет. Это такая невероятно далекая, невообразимая эпоха, что ее обитатели существовали в беспыльной среде. Потому что у звезд не было достаточно времени, чтобы извергнуть шлейфы молекул, которые сгустились в космическую пыль.

Из 21 квазара, обнаруженного в детской вселенной, J0005-0006 и его друг J0303-0019 являются первыми, когда-либо наблюдаемыми без пыли вокруг них. Они принадлежат к самой отдаленной обнаруженной популяции квазаров, которые уже появлялись в удивительном изобилии менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.

Эти 21 древний квазар из молодой Вселенной питаются от сверхмассивных черных дыр, которые содержат содержимое 100 миллионов солнц. Из-за их беспыльного цвета лица астрономы считают, что это квазары первого поколения. Тем не менее, эти вещи настолько тупо энергичны, а современная астрономия настолько точна, что исследователи могут видеть их буквально во всей Вселенной.

3 Звезда почти такая же древняя, как само существование

Недавно обнаруженная звезда 2MASS J18082002–5104378 B невероятно древняя: ей 13,5 миллиардов лет. Это почти так же старо, как сама Вселенная. И он будет продолжать гореть в течение триллионов лет в течение нелепого периода времени, который затмевает нынешний возраст Вселенной. И вот огромный сюрприз: он был обнаружен не в дальних уголках космоса, а недалеко от дома, в Млечном Пути.

Еще одним сюрпризом является то, что он расположен в «тонком диске» нашей галактики, в том же районе, что и Солнце. Но в отличие от старого доброго Солнца, эта звезда с ужасно громоздким названием настолько стара, что может быть всего на одно поколение от первых в мире звезд, украсивших пустоту светом.

Эти первые звезды были лишены металлов. Металлы были созданы позже, когда их субатомные компоненты столкнулись друг с другом в ярости звездных ядер или во время сверхновых. Так что вместо металлов эти древние звездные гериатрии были полны водорода, гелия и лития.

2 Вечная космическая реликвия

NGC 1277 уникальна. Это старая душа, реликвия, показывающая, какими были галактики в ранние эпохи Вселенной. Как и многие старожилы, он не хочет меняться и «остается практически неизменным в течение последних 10 миллиардов лет».

Это одна из более чем 1000 галактик, плавающих вокруг скопления Персея, на расстоянии около 240 миллионов световых лет, хотя эти реликвии «1 на 1000» обычно находятся намного, намного дальше. Он почти исключительно состоит из пожилых старых звезд, родившихся 10 миллиардов лет назад. Когда-то они сияли ярко-синим(r), но теперь стареют и краснеют, наслаждаясь периодом галактического покоя. И хотя в NGC 1277 содержится в два раза больше звезд, чем в нашем Млечном Пути, его размер составляет всего четверть.

У NGC 1277 мрачное будущее. Этот зверинец старых звездных тел мчится в космосе со скоростью два миллиона миль в час. Это, вероятно, слишком быстро, чтобы позволить ей объединяться с другими галактиками или откачивать звездообразующий газ, чтобы сохранять активность.

1 Аминокислоты формируются раньше, чем планеты

Преобладание аминокислотных строительных блоков является основным фактором универсальной обитаемости. Перспектива, которая только что улучшилась благодаря недавнему открытию того, что глицин, простая, но очень важная аминокислота, формирующая жизнь, образуется даже легче, чем считалось ранее.

Считалось, что для образования глицина и ему подобных необходима энергия. Энергия поступает, скажем, от ультрафиолетового излучения. Но теперь исследователи говорят, что ультрафиолет больше не является необходимым ингредиентом в рецепте; глицин может образовываться в результате «темной химии».

В межзвездных облаках крошечные покрытые льдом частицы пыли врезаются друг в друга, как космические бамперные машинки. Они фрагментируются и собираются в интересные соединения. Самым заманчивым аспектом исследования является осознание того, что глицин и другие аминокислоты могут образовываться в космических облаках до того, как облака сконденсируются в небесные тела.

Так что эти аминокислоты могут быть готовы до образования их солнечной системы. А затем распространяется по вселенной кометами и тому подобным, потенциально закладывая основу для рождения всевозможных инопланетян.