Астрономы обнаруживают в космическом прошлом массивные и зрелые галактики

НаукаНаука

Новое небо

Вглядываясь в далекое космическое прошлое, астрономы обнаруживают удивительно массивные и зрелые галактики. Эти открытия могут перевернуть наши представления об истории и строении Вселенной.

Анатолий Глянцев, кандидат физико-математических наук

Одна и та же галактика (NGC 1672) глазами телескопа «Хаббл» (запущен в 1990 году) — слева вверху и телескопа «Уэбб» — справа внизу. NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), PHANGS Team

Наука о происхождении и эволюции Вселенной называется космологией. Она очень молода. Около ста лет назад астрономы признали в небесных туманностях другие галактики. В 1960‑е подтвердилась теория Большого взрыва (решающим доказательством стало открытие реликтового излучения). К концу XX века стало ясно, что большая часть массы во Вселенной приходится не на звезды и газ, а на темную материю и темную энергию. Ученые спорят, что представляют собой эти загадочные субстанции.

Самая авторитетная современная теория Вселенной называется Стандартной космологической моделью, или ΛCDM‑космологией. Буква Λ обозначает темную энергию, ускоряющую расширение Вселенной. CDM — это cold dark matter, холодная темная материя. Считается, что она состоит из еще не открытых в эксперименте элементарных частиц. Эти частицы, за редчайшими исключениями, проявляют себя только через гравитацию. Они не испускают и не поглощают никаких излучений, почти никогда не сталкиваются с обычными частицами и даже друг с другом.

Стандартная космологическая модель стала фундаментом, на котором строятся более частные теории. Например, самые успешные модели формирования галактик опираются на свойства темной материи. Считается, что после Большого взрыва обычное и темное вещество было сильно перемешано и почти равномерно распределено по пространству. Это очень важное «почти», ведь с крошечных первичных уплотнений началось формирование галактик. Гравитация привлекала к этим центрам массы новые порции вещества. Материя накапливалась, тяготение становилось сильнее и так далее. В конце концов космос разделился на сравнительно плотные галактики и зияющую пустоту между ними.

Ключевую роль в этом сыграла темная материя. Поскольку ее частицы не сталкивались друг с другом, они не создавали давления. Поэтому гравитация быстро собрала темную материю в огромные сферические облака. Их колоссальное притяжение привлекло в центр этих облаков обычный газ. Он продолжал уплотняться, формируя звезды.

Чем лучше становятся телескопы, тем дальше человеческий взгляд проникает в глубины Вселенной. И тем больше становится очевидно, что с теориями возникновения галактик — а может быть, и с ΛCDM‑космологией (Lambda‑Cold Dark Matter — современная CDM космологическая модель) — что‑то не так.

Коварное далеко

Мы сказали «чем дальше», но насколько дальше? Говорят, что самые простые вопросы — самые сложные. Вот и на вопрос, как далека от Земли самая далекая из известных галактик, ответить совсем не просто.

В масштабах Вселенной пространство и время выделывают занимательные кульбиты, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна. Из‑за этого привычное понятие расстояния теряет смысл и требует уточнения. Уточнить его можно разными способами, каждый из которых по‑своему разумен и востребован. Поэтому астрономы знают не одно, а несколько видов расстояния: радиальное, яркостное и так далее.

Пока эти расстояния малы, все они совпадают между собой. Поэтому мы можем говорить, что до Солнца 150 млн км, не особенно задумываясь, что это означает. С по‑настоящему далекими объектами все иначе: разные расстояния до одной и той же галактики могут отличаться друг от друга в несколько раз.

Гораздо удобнее говорить не о дистанции, а о времени путешествия света. Свет от самых далеких известных галактик добирался до Земли более 13 млрд лет. Предостережем читателя: это не означает, что до галактики 13 млрд световых лет! Так можно вычислить только одно из разнообразных расстояний, известных астрофизикам, и далеко не самое востребованное.

Так или иначе, Большой взрыв произошел 13,7–13,8 млрд лет назад. Другими словами, мы видим далекие галактики такими, какими они были спустя сотни миллионов лет после Большого взрыва. Это считаные проценты от нынешнего возраста Вселенной.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Выиграть жену Выиграть жену

Интеллектуальные игры сопровождали калмыков с детства

Вокруг света
Эрос, что тебе снится? Эрос, что тебе снится?

Почему в сексе нам часто не хватает реальности и мы пускаемся в фантазирование?

Psychologies
Оттенки неба Оттенки неба

Существует ли преломление воздуха? Откуда ночью синева и даже желтые оттенки?

Знание – сила
Сохрани в тайне свою женитьбу… Сохрани в тайне свою женитьбу…

Александра Иосифовна умоляла императора подождать с публичностью в новом браке

Дилетант
16 предметов гардероба, которых лучше избегать каждому мужчине 16 предметов гардероба, которых лучше избегать каждому мужчине

Правила мужского гардероба, которые стоит распечатать и повесить на стену

Playboy
Правила использования браслетов противоскольжения Правила использования браслетов противоскольжения

Что такое браслеты противоскольжения и как их использовать?

4x4 Club
Алирокумаб оказался эффективен и безопасен для детей с семейной гиперхолестеринемией Алирокумаб оказался эффективен и безопасен для детей с семейной гиперхолестеринемией

Алирокумаб эффективно снижает уровень холестерина у детей с гиперхолестеринемией

N+1
Как открытие Америки изменило взгляды европейских ученых. Отрывок из книги историка Как открытие Америки изменило взгляды европейских ученых. Отрывок из книги историка

Историк Джеймс Поскетт пытается переосмыслить представления о вкладе в науку

СНОБ
Удивительные путешествия обыкновенной кукушки Удивительные путешествия обыкновенной кукушки

Долгое время о путях миграции обыкновенной кукушки известно было очень мало...

Наука и жизнь
Лучшие маслкары: фото и характеристики машин Лучшие маслкары: фото и характеристики машин

Какие автомобили называли маслкарами, выпускают ли их сейчас

РБК
Зачем здоровый образ жизни пожилому человеку? Зачем здоровый образ жизни пожилому человеку?

Какие корректировки в образ жизни нужно вносить пожилому человеку?

Здоровье
Почему обезьяны все чаще нападают на людей в Таиланде, Японии и Индии Почему обезьяны все чаще нападают на людей в Таиланде, Японии и Индии

Почему макаки нападают на людей? Восстание обезьян началось?

ТехИнсайдер
Как Lexus и Mercedes. Первый тест-драйв Hongqi HS5 Как Lexus и Mercedes. Первый тест-драйв Hongqi HS5

Китайская премиальная марка Hongqi расширяет модельный ряд в России

РБК
Домашний мастер Домашний мастер

Что должен мужчина делать по дому: обязанности, которые он выполнит лучше тебя

Лиза
«Театр уж полон, ложи блещут...» Традиции и правила для посетителей театра XIX века «Театр уж полон, ложи блещут...» Традиции и правила для посетителей театра XIX века

Сборы в театр — важная часть времяпрепровождения светского человека XIX века

Караван историй
«Один день»: мини-сериал Netflix о романтической эмоциональной зависимости «Один день»: мини-сериал Netflix о романтической эмоциональной зависимости

Как сериал «Один день» рассказывает о выматывающей эмоциональной зависимости

Forbes
Можно ли найти любовь с помощью ChatGPT? Интервью с выпускником РГГУ Александром Жаданом, которому это удалось Можно ли найти любовь с помощью ChatGPT? Интервью с выпускником РГГУ Александром Жаданом, которому это удалось

Как Александру удалось приручить дейтинг-приложение за 120 часов разработки?

Правила жизни
Короткая история «Тринадцати» — творческой группы начала XX века Короткая история «Тринадцати» — творческой группы начала XX века

Группа «13» началась с общего интереса ее участников к документальному рисунку

СНОБ
Как на собеседовании просить зарплату больше, чем указано в вакансии: мнение эксперта Как на собеседовании просить зарплату больше, чем указано в вакансии: мнение эксперта

Успех на собеседовании — убедить работодателя предложить тебе больше денег

VOICE
Не до конца открытые врата Не до конца открытые врата

С какими трудностями сталкивается российский бизнес при работе в Азии

Монокль
Зачем пиджаку лишние пуговицы, если застегивать можно только на одну? Кто придумал это правило? Зачем пиджаку лишние пуговицы, если застегивать можно только на одну? Кто придумал это правило?

Кто придумал правила застегивания пиджака, которое заставляет мужчин краснеть?

ТехИнсайдер
Кому из автовладельцев придется заплатить налог на роскошь. Ответ ФНС Кому из автовладельцев придется заплатить налог на роскошь. Ответ ФНС

Кому скоро придется платить за свою машину больше, объяснили в ФНС

РБК
Повреждение нервной ткани при вирусной инфекции объяснили инфильтрацией T-лимфоцитами Повреждение нервной ткани при вирусной инфекции объяснили инфильтрацией T-лимфоцитами

Тяжесть неврологических симптомов лихорадки Зика зависит не от титра вируса

N+1
Спас на бреду Спас на бреду

«Доска Дионисия»: иконы, интриги, расследования в мире позднего СССР

Weekend
Алексей Левинсон — Forbes: «Нет гражданского общества, но гражданские чувства есть» Алексей Левинсон — Forbes: «Нет гражданского общества, но гражданские чувства есть»

Резонансные события позволили россиянам проявить свои гражданские чувства

Forbes
Говорить от своего имени: как японская придворная дама требовала гражданских прав Говорить от своего имени: как японская придворная дама требовала гражданских прав

О удивительной карьере Тосико Кисида, японской придворной дамы

Forbes
Жена Вермеера взвешивает деньги: как торговля и этика накопления влияют на живопись Жена Вермеера взвешивает деньги: как торговля и этика накопления влияют на живопись

Глава из книги «Шляпа Вермеера. XVII век и рассвет глобального мира»

Forbes
Холст, масло, крик Холст, масло, крик

20 фактов про самую известную картину Эдварда Мунка

Weekend
Продюсер Леонид Бурлаков: У меня до сих пор сохранилась вера в то, что у нашего человека хороший вкус Продюсер Леонид Бурлаков: У меня до сих пор сохранилась вера в то, что у нашего человека хороший вкус

Продюсер Леонид Бурлаков — о современной российской музыке

СНОБ
Как вирусы могут изменить океан и помочь в борьбе с глобальным потеплением Как вирусы могут изменить океан и помочь в борьбе с глобальным потеплением

Ученые сосредоточились на вирусах, помогающих улавливать углекислый газ в море

ТехИнсайдер
Открыть в приложении