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

Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Откуда взялась Луна, заразен ли рак и другие вопросы

Вокруг света
Простые способы сохранить зелень свежей в холодильнике Простые способы сохранить зелень свежей в холодильнике

Эффективные способы продлить свежесть зелени

ТехИнсайдер
Плащ-невидимка и пластмассовое золото Плащ-невидимка и пластмассовое золото

10 необычных материалов «из будущего»

РБК
Планета Китай Планета Китай

Переезд в Поднебесную с детьми — личный опыт

Новый очаг
Пиявки семидесятой широты Пиявки семидесятой широты

Что заставляет арктических червей темнеть

Наука
Написано для Гали Написано для Гали

Последние дубы этой аллеи как охранники стоят на входе в сад...

Seasons of life
Идеал в деталях Идеал в деталях

11 качеств женщины, которые больше всего цепляют мужчин

Лиза
Иван Панфилов: «Дело, которым занимались родители, давалось им не только радостно и легко, но порой мучительно и трудно» Иван Панфилов: «Дело, которым занимались родители, давалось им не только радостно и легко, но порой мучительно и трудно»

Мама взяла за руку: «Ванюша, как же так? Ты поедешь в Гавану один?»

Коллекция. Караван историй
Великий китайский файрвол: 10 фактов об Интернете в КНР Великий китайский файрвол: 10 фактов об Интернете в КНР

Как 1,4 миллиарда людей живут в стране без доступа к зарубежным сервисам

Maxim
Язык в поисках понятия о себе Язык в поисках понятия о себе

Можно спорить о начальной точке, когда любой язык стал пониматься как система

Знание – сила
Жизнь по 102-й горизонтали Жизнь по 102-й горизонтали

Как живет один из самых необычных заповедников России?

Наука и жизнь
Марика Коротаева Марика Коротаева

Марика Коротаева превращает Кронштадт в туристический маст-визит страны

Собака.ru
Навстречу мечте. Новый фильм Маттео Гарроне «Я — капитан» Навстречу мечте. Новый фильм Маттео Гарроне «Я — капитан»

Можно ли фильм «Я — капитан» обвинить в эксплуатации историй мигрантов из Африки

СНОБ
Берегли вещь для особого случая? Используйте ее прямо сейчас! Берегли вещь для особого случая? Используйте ее прямо сейчас!

Выясняем, почему мы не используем то, что приобрели, и как с этим справиться

Psychologies
По разным канонам По разным канонам

Фантазия на тему усадьбы с винтажной мебелью и отделкой конца XIX в.

Идеи Вашего Дома
5 советов, как справиться с синдромом выжившего 5 советов, как справиться с синдромом выжившего

В чем суть синдрома выжившего, какие он имеет последствия и как его пережить

Psychologies
Могут ли месячные пропасть или начаться раньше из-за стресса Могут ли месячные пропасть или начаться раньше из-за стресса

Могут ли месячные не прийти или начаться раньше из-за стресса?

Psychologies
Возделывай свой концлагерь Возделывай свой концлагерь

«Зона интересов»: Джонатан Глейзер о банальности зла

Weekend
Ожирение — не болезнь? Ожирение — не болезнь?

К каким последствиям может привести лишний вес

Караван историй
«Пустые клеточки» таблицы Менделеева «Пустые клеточки» таблицы Менделеева

Откуда берутся новые химические элементы? Зачем расширять таблицу Менделеева?

Наука и жизнь
Вырастить, заготовить, сохранить Вырастить, заготовить, сохранить

Как запастись кормами для КРС без потерь

Агроинвестор
Чем полезны креветки: четыре свойства Чем полезны креветки: четыре свойства

Креветки — источник важных витаминов и минералов, но каких именно?

РБК
Дефицитные кадры: почему бизнесу так сложно нанимать сотрудников с инвалидностью Дефицитные кадры: почему бизнесу так сложно нанимать сотрудников с инвалидностью

Зачем людям приходится скрывать свою инвалидность на работе?

Forbes
От ландшафта к дому От ландшафта к дому

Сочетание атмосферы загородного уюта с ощущением свободы

Идеи Вашего Дома
Австралийский миллиардер снова возобновляет работу над созданием копии «Титаника». Первый рейс запланирован на 2027 год Австралийский миллиардер снова возобновляет работу над созданием копии «Титаника». Первый рейс запланирован на 2027 год

Клайв Палмер возобновил строительство копии «Титаника»

Правила жизни
Что такое феномен «стеклянного потолка» и как он влияет на качество жизни Что такое феномен «стеклянного потолка» и как он влияет на качество жизни

Всегда ли только от нас зависит наш личностный и карьерный рост?

Правила жизни
Психопаты, социопаты, нарциссы: в чем разница Психопаты, социопаты, нарциссы: в чем разница

Социопаты — это не серийные убийцы, которых мы привыкли видеть на экранах

Psychologies
Подружились, полюбились, спелись Подружились, полюбились, спелись

Творческое объединение «Под облаками» — это десять увлеченных людей

Seasons of life
«Церемония жизни». Рассказ из сборника Саяка Мурата «Церемония жизни». Рассказ из сборника Саяка Мурата

Сборник саркастичных, шокирующих и одновременно нежных историй Саяки Мураты

СНОБ
Стоит только начать Стоит только начать

Советы для тех, кому лень заниматься спортом или всегда некогда

Лиза
Открыть в приложении