Песах Амнуэль – "Млечный Путь, Xxi век", No 3 (40), 2022 (страница 58)
Вот почему в недавней статье из Кембриджа была представлена ??гипотеза о том, что продвинутые инопланетяне" могут использовать эти планеты-изгои для перемещения по Галактике, поскольку такие планеты гораздо полезнее любого межзвездного космического корабля, который они могли бы построить.
Даже для сверхразвитых цивилизаций переход от одной звездной системы к другой - трудный путь. На это уйдут тысячи, если не миллионы лет, а значит, на борту придется жить нескольким поколениям. Кроме того, кораблю нужно сырье и топливо, чтобы те, кто находится на борту, могли безопасно жить в глубинах космоса и иметь возможность высадиться или замедлить движение, когда они доберутся до места назначения. Такое судно было бы чрезвычайно сложно построить!
Другая альтернатива состоит в том, что инопланетяне могли бы "прыгнуть" на планету-изгоя, которая движется в том направлении, в котором они хотят переместиться. Некоторые из этих планет будут похожи на Землю и будут содержать все необходимые материалы и питательные вещества, чтобы жизнь и цивилизация могли процветать. Конечно, пока они в космосе, не было бы солнца для фотосинтеза или обогрева планеты, но были бы гидротермальные жерла, которые могли бы поддерживать жизнь, и ядерная или термоядерная энергия для обогрева, обеспечения энергией и даже выращивания растений с использованием искусственных источников энергии. Как только планета-изгой достигнет звездной системы, куда инопланетяне хотели попасть, они построят множество ракет и уйдут.
Теоретически это гораздо более простой способ путешествовать по космосу, чем строить собственный корабль с нуля. Я говорю "теоретически", потому что мы недостаточно знаем о планетах-изгоях, чтобы знать наверняка. Поскольку они не вращаются вокруг звезды, они очень тусклые, и мы не можем сделать вывод об их существовании по движению или яркости звезд, как если бы это были обычные экзопланеты. Вместо этого нам нужно просмотреть тысячи изображений, сделанных в течение десятилетий разными телескопами, чтобы найти случайные совпадения с планетой-изгоем и фоновыми звездами. В настоящее время мы видим их как ряд фоновых звезд, выстроенных в линию, медленно меняющих блеск одна за другой по мере того, как планета-изгой проходит мимо.
Но это означает, что мы не знаем, сколько таких планет существует, какого они размера, и то, и другое является важной информацией, которая может подтвердить или опровергнуть эту гипотезу. Например, если планет-изгоев слишком мало, они не будут перехватывать звездные системы достаточно часто, чтобы развитая цивилизация могла их использовать. По крайней мере, планеты должны перехватывать звездные системы каждые несколько сотен тысяч лет или около того. Но если это число ближе к одному случаю в несколько миллиардов лет, то шансы на то, что инопланетяне найдут планету-изгоя, которая пересечет их систему, будет лететь туда, куда они хотят попасть, и будут иметь правильный состав и размер до того, как их звезда умрет или они, как вид, будут истреблены - эти шансы практически нулевые.
Астрономы считают, что в Млечном Пути есть миллиарды, если не триллионы, планет-изгоев, которых должно быть более чем достаточно, чтобы инопланетяне могли сделать свой выбор, но поскольку их так трудно обнаружить, мы пока этого не знаем. определенно. Даже если количество планет-изгоев достаточно велико для частых пересечений, размер все еще может быть проблемой. Видите ли, подавляющее большинство планет-изгоев, о которых мы знаем в настоящее время, имеют размеры Юпитера, а это означает, что они являются газовыми гигантами и совершенно негостеприимны для жизни даже продвинутых инопланетян. Вероятно, это связано с ограничениями наших методов наблюдений, поскольку мы не можем видеть небольшие планеты-изгои.
В конце концов, мы нашли доказательства того, что наша собственная система "изгнала" газового гиганта. Если нет планет-изгоев, подобных Земле, то эта гипотеза не может быть реализована. Но все же к ней стоит отнестись серьезно. Такие организации, как NASA и SETI, регулярно сканируют звезды, чтобы увидеть, есть ли у них техносигнатуры. Это следы искусственных радиоволн и искусственного освещения, которые говорят нам, что в звездной системе или экзопланете есть развитая цивилизация. К сожалению, ученым еще предстоит найти такие контрольные признаки присутствия инопланетян, но, может быть, если бы они направили свои сверхчувствительные телескопы на планеты-изгои, им повезет больше?
Мы не можем ограничить наш поиск экзопланетами, похожими на Землю, поскольку это означало бы, что мы случайно пропустим огромное количество потенциально пригодных для жизни мест. Так что, кто знает, однажды мы сможем найти космических автостопщиков, едущих на бродячей планете к новому дому. Будем надеяться, что они дружелюбны или, если нет, готовы избегать нашего приятного уголка космоса.
Происхождение Вселенной и тайна гравитационных сингулярностей
Начало Вселенной было огромным вопросом в научном сообществе в начале ХХ века, пока бельгийский физик и священник Жорж Леметр не представил наиболее последовательное объяснение начала Вселенной, известного как Большой взрыв. В отличие от названия, Большой взрыв на самом деле не был взрывом. Это было просто расширение пространства. Через одну миллионную триллионных долей секунды так называемый взрыв имел фазу, называемую фазой Планка. Физические теории известной Вселенной не сработали, но мы подойдем к этому позже.
Давайте сначала попробуем понять период после эпохи Планка. Гипотетически на самой ранней стадии Большого взрыва известные фундаментальные силы природы были объединены в одну силу (кроме гравитации). Затем началась инфляционная фаза, когда Вселенная начала экспоненциально расширяться. Почти невозможно понять оценку расширения пространства между 10-36 и 10-32 секундами Большого взрыва. Именно в этот момент сильное взаимодействие отделилось от остальных трех фундаментальных сил, и осталось пространство с высокой плотностью энергии, с электрослабыми взаимодействиями.
Электрослабые взаимодействия означают комбинированную форму электромагнитных и слабых ядерных сил. С расширением температура Вселенной уменьшилась и стала достаточной для образования кварк-глюонной плазмы. Вплоть до первой секунды Большого взрыва во Вселенной происходило образование адронов путем объединения кварков. Примерно в этой фазе частицы и их античастицы аннигилировали, образуя только материю Вселенной.
Подсчитано, что на каждый миллиард и одну частицу материи приходится один миллиард частиц антиматерии, и из этой дополнительной частицы возникла вся материя Вселенной, которую мы видим сегодня. В космологии она называется барионной асимметрией или процессом бариогенеза и до сих пор является одной из важнейших нерешенных проблем физики.
Возможно, у нас есть другая Вселенная, полностью состоящая из частиц антиматерии.
Законы физики продолжают требовать в нескольких случаях теории множественных вселенных. Возвращаясь к Большому взрыву, эра нуклеосинтеза началась, когда протоны и нейтроны соединились вместе, образуя первые ядра атома, а именно водорода, гелия-4 и т. д. Вселенная была непрозрачна, поскольку температура была слишком высока, чтобы электроны могли связываться с ядрами, и нет свободных фотонов.
Фотоны во время этой фазы ранней Вселенной находились в тепловом равновесии с частицами материи. Вселенная еще больше расширилась и остыла. Когда Вселенной было около трехсот восьмидесяти тысяч лет, наступила эра рекомбинации, когда условия были достаточно подходящими, чтобы электроны соединились с ядрами и образовали нейтральные атомы. Именно во время этой фазы испускалось космическое микроволновое фоновое излучение. Реликтовое излучение является одним из самых убедительных доказательств теории большого взрыва о происхождении Вселенной.
За открытием космического микроволнового фонового излучения стоит чрезвычайно увлекательная история. Это было случайное открытие и одно из самых глубоких в истории астрофизики и космологии. В 1964 году Роберт Уилсон и Арно Пензиас подумали, что неожиданные звуки в их приемнике были результатом голубиного помета, и дуэт ученых часами чистил голубиный помет. К счастью, шумы продолжались, и после совместного анализа астрофизиков из Принстона, включая Боба Дике, Джима Пиблза, Дэвида Уилкинсона и дуэта Пензиаса и Уилсона, открытие реликтового излучения было подтверждено.
Теоретическое предсказание излучения, сделанное Принстонской командой, совпало с данными, полученными учеными из Bell Labs, что привело к научному открытию.
Анализ реликтового излучения сыграл большую роль в определении физических условий в ранней Вселенной, включая состав и возраст. Данные 2013 года, отправленные спутником Planck (запущенным в 2009 году), помогли нам найти больше информации о содержании темного вещества и темной энергии. Большинство фаз ранней Вселенной понятны и могут быть поняты с помощью законов физики. От образования первого кварка до эры рекомбинации и производства космического микроволнового фонового излучения все очень хорошо согласуется с экспериментальными данными и расчетными предположениями.