Astronoom Vladimir Surdin: 6 kosmoseimet, mis hämmastavad kujutlusvõimet

Iga sekund lendavad meist läbi miljardid neutriinoosakesed, astronoomid asetavad andurid sügavale maa all või vee all ning lähim must auk on sõna otseses mõttes kõrval – meie keskel Galaktikad. Nendest ja muudest huvitavatest faktidest rääkis astronoom Vladimir Surdin ning Lifehacker tegi loengust kokkuvõtte.

1. Tähe sünd

Ruum pole kunagi tühi. Ja kui meil on hea teleskoop, siis me kindlasti näeme seda ainet, mis seda ruumi täidab optilises või raadioulatuses. Näiteks kauged tähed või gaasipilved.

Vahel aga juhtub, et mingi osa ruumist sulgeb tumeda laigu – justkui oleks seal tühimik, mida ei saa olla. Ja saime aru, et need on külmad gaasipilved, mille sees on valmis sündima uus täht.

Alguses ta ei näita ennast. Kui aga saabub aeg sündida, laseb täht välja kuuma gaasijoa, mis näeb tumeda pilve taustal välja nagu õhuke kiir või oja.

Ja vahel – teatab oma sünnist võimsa saluudiga. Tumeda koha asemele ilmub tohutu kuuma gaasi pilv - täht näib puhastavat enda ümber ruumi, milles ta elama hakkab.

See protsess tundub kaugelt vaadates tähelepanuväärne. Kui aga meie kõrvale sünnib Päikesest umbes 10–15 korda raskem täht, siis meie Päikesesüsteem lakkab olemast. Seetõttu las sellised imed juhtuda kaugel.

2. Uue planeedi tekkimine

Varem fantaseerisid astronoomid ainult sellest, milline võiks planeedi sünniprotsess välja näha. Kuid kaasaegsed teleskoobid, mis ühendavad optikat ja raadioantenne, on aidanud meil ka seda nähtust tabada. Kõige võimsamad sedalaadi seadmed asuvad Tšiilis – just seal teevad astronoomid tänapäeval palju avastusi.

Planeedid võivad sündida tähe ümber, mis pole veel lõpuni moodustunud. Teadlased on registreerinud, kuidas selle ümber tekib gaasipilv. See lameneb ja muutub nagu tohutu pannkook, mille keskel on täht.

Siis ilmuvad sellele pannkoogile tumedad rajad-orbiidid. Tulevikuplaneedid koguvad neilt ainet, moodustavad end ja sünnitavad satelliite, mis hakkavad kohe nende ümber tiirlema. Noh, gaasipilve ilmub jätkuvalt uusi objekte.

3. Päikesel toimuvad protsessid

Maalt näeb Päike välja nagu sile pingpongipall. Aga kui seda pealt vaadata orbiidid, näeme väga huvitavat ja mõnikord ohtlikku objekti.

Fakt on see, et üks kümme miljardit päikesekiirgust tabab Maad. Sellest piisab meie planeedi kõigi vajaduste rahuldamiseks. Kuid kui täht paiskab oma ainest "tüki" meie suunas, võib juhtuda tõsiseid õnnetusi.

Kaasaegse elektroonika ajastul see veel nii ei olnud. Sarnane puhang toimus aga 19. sajandil. Siis korraldati kõik üsna primitiivselt: signaale edastati juhtmete kaudu morsekoodi abil. Ja kui Päike paiskas Maa poole tugeva gaasijoa, läks telegraaf rivist välja.

Tänapäeva tehnoloogia on palju haavatavam kui juhtmega side.

Teine ime on viisid, mis võimaldavad meil vaadata oma tähe tuuma ja uurida seal toimuvaid protsesse. Sellele aitavad kaasa neutriinovoolud.

Läbi ninaotsa ja ka meie keha iga ruutsentimeetri kaudu lendab igas sekundis 10 miljardit neist osakestest. Meie seda ei tunne, aga seadmed salvestavad sellist ojad.

Samamoodi imbuvad neutriinod meie planeeti. Ja Päikese oleku uurimiseks kasutavad teadlased hiiglaslikke maa-aluseid ja veealuseid detektoreid-laboreid, mis püüavad kinni nende osakeste voogusid.

Sellised keskused on olemas näiteks Jaapanis. Need on tohutud ruumid, mis asuvad umbes pooleteise kilomeetri sügavusel. Meil on Arkhyzis paigaldatud maa-alused detektorid. Pealegi, teadlased kasutada veealuseid neutriinoteleskoope – näiteks Baikalil.

Selliste seadmete põhielement on fotokordisti. Huvitav on see, et see pole suunatud mitte üles, Päikese poole, vaid alla, Maa keskpunkti poole. Fakt on see, et detektorid töötavad hilisõhtul, kui meie täht valgustab planeedi vastasosa – see tähendab, et nad vaatavad Päikest läbi Maa keha.

Meie planeet toimib suurepärase osakeste filtrina. Neutriino sisestage see lõunapoolkeral, torgake see täielikult läbi ja siis püütakse nad Baikali põhjast kinni.

Ameerika teadlased paigaldasid sarnased seadmed oma teadusbaasi Antarktikas.

Nii saame erinevatest punktidest tehtud portree Päikesest ja saame teada, millised protsessid meie valgusti sees toimuvad.

4. tähe surm

Tähed ei sünni, ei ela ega eralda neutriinosid. Mõnikord nad surevad.

Esiteks mähib lahkuv täht end planetaarsesse udukogusse. Nõrgad seadmed suudavad eristada väikest palli ja seda võib segi ajada lähedal asuva planeediga. Kuid kosmoseteleskoobid on võimaldanud meil neid objekte üksikasjalikult näha.

Nägime laienevaid kestasid – tähe ülemisi kihte. Ta heidab need maha enne, kui lakkab säramast. Kuid kõige huvitavam pole see. Kui iga täht on pall, peab see ainet kõigis suundades võrdselt välja paiskama. Udukarbid on aga väga erinevad vormi.

Vaatlejad panevad neile poeetilisi nimesid. Nii tekivad Universumis udukogud, mida nimetatakse eskimoks, sipelgaks, liivakellaks, kassisilmaks, liblikaks ja isegi millegipärast mädamunaks.

Sellised protsessid toimuvad umbes meie Päikese suuruste tähtedega. Kuid suhteliselt lähedal, Orioni tähtkujus, asub Betelgeuse. See on väike punakas täht.

Astronoomid on pikka aega jälginud, kuidas see ümbritseb end gaasivoogudega. Ilmselt on Betelgeuse oma evolutsiooni lõpetamas. Kuid erinevalt tagasihoidlikumatest valgustitest see ei kustu. Teadlased usuvad, et selle olemasolu lõpeb võimsa plahvatusega. Võib-olla juhtub see väga varsti.

Astrofüüsikud ütlevad, et plahvatus toimub suure tõenäosusega järgmise 10 000 aasta jooksul. Aga millal täpselt, seda ei tea keegi. Ehk ka homme.

Seda nähtust nimetatakse "supernoova plahvatuseks". Nii lõpetavad oma elu massiivsed tähed. Selliseid mõjusid pole inimesed taevas pikka aega täheldanud. Viimati plahvatas supernoova peaaegu 1000 aastat tagasi, aastal 1054. Ja see oli nii tugev, et seda oli võimalik jälgida ilma ühegi teleskoobita. Kogu selle aja lendas täheaine laiali, põletades ruumi.

Kui Betelgeuse plahvatab, ujutatakse meid üle tähekiirgusega. Teadlased rahustavad: Maa jaoks see pole nii katastroofi Atmosfäär kaitseb meid. Kuid orbiidil olevad satelliidid põlevad läbi ja astronaudid tuleb kiiresti evakueerida.

Kui täna toimub plahvatus, siis moodne tehnika hoiatab selle eest umbes 10 tunni pärast: alates tähed, vallandub võimas neutriinovoog, mille andurid kindlasti salvestavad Baikalil ja Antarktika. Jääb piisavalt aega astronautide orbiidilt korjamiseks.

Ja Betelgeusest tuleb väike tuum, mis muutub neutrontäheks.

5. Otsige musti auke

Einstein ütles, et te ei näe musta auku. See kosmoseobjekt näeb välja nagu tühi koht, sest kõige tugevama gravitatsiooni tõttu neelab ta kõik endasse ja ei lase midagi välja – isegi valguslained jäävad sisse.

Lähim must auk asub meie keskel galaktikad. Seda on raske jälgida, sest keskus on meie eest suletud tohutu hulga läbipaistmatute pilvede poolt. Kuid teadlastel on õnnestunud meie "kodune" must auk korda teha.

Selle objekti asukoha kindlakstegemiseks peate pöörama tähelepanu sellele, kas läheduses on tähti, mis käituvad kummaliselt. Astronoomid on märganud, et meie galaktikas näivad nad liikuvat ümber nähtamatu keskme. See tähendab, et mõni hiiglaslik objekt ei lase neil lahkuda.

Teadlased on tähtede liikumist jälginud alates 1995. aastast ja on välja arvutanud, et nende pöörlemise keskmes on meie Päikesest neli miljonit korda massiivsem must auk. See avastus oli nii veenev, et selle autorid said Nobeli preemia, kuigi keegi polnud seda musta auku näinud ega saanud kinnitada, et see seal oleks.

Kuid 2022. aasta kevadel nägime seda objekti lõpuks läbi raadioteleskoobi. See näeb välja nagu bagel või sõõrik: keskel on auk - sama must auk ja selle ümber lendab kuum gaas. Täpselt nii nagu ennustati.

6. Tumeaine olemasolu

Hiljuti said teadlased teada, et meie galaktika on sukeldatud tohutusse tundmatu aine puntrasse ja hõivab vaid 1% selle mahust. Mis see on, ei tea ei füüsikud ega astronoomid.

Teadlased nimetavad seda ainet tumeaineks või "tumeaineks". Seda ei saa veel näha, mõõta ega uurida. Ja seda saab tuvastada ainult külgetõmbejõu abil.

Teadlased on välja mõelnud, kuidas kasutada tumeainet väga kaugetest galaktikatest pärit tähtede valguse nägemiseks. Nii kaugel, et astronoomid ei uskunud kunagi, et neid kunagi nähakse.

Selgub, et massiivsed kosmoseobjektid muudavad veidi valguskiirte suunda tänu oma atraktsioon nii, et need kalduvad sirgjoonest kõrvale. Ja kui valgus läbib tumeainega täidetud galaktikate parve, on selle tee veidi moonutatud. Nii palju, et kaugeid tähti saab Maa pealt teleskoopide kaudu jälgida. Ja astronoomid suutsid need parandada.