Путешествие до конца галактики

Сможем ли мы покинуть галактику до конца XXI века? Мнение ученых

Исследователи стараются проектировать космические корабли так, чтобы они могли добираться к самым удаленным уголкам Солнечной системы. Более того, у нас есть миссия Вояджер, где два аппарата вышли за черту гелиопаузы. Но человечество пока не удалялось дальше пределов Луны. Можем ли мы мечтать о межгалактических путешествиях?

Что ж, пока полеты в другие галактики – это всего лишь мечты, которые получается реализовать в фантастических фильмах и литературе. Почему человечество приковано к Млечному Пути? Ну, можно назвать несколько весомых причин.

Прежде всего – дистанция! Галактика Млечный Путь отдалена от соседей на сотни тысяч и миллионов световых лет. Это огромные расстояния, которые нельзя преодолеть при современном уровне технологий.

Структура Млечного Пути: вид сверху

Если вы хотите оказаться в другой галактике в разумные временные рамки, то нужно лететь хотя бы со скоростью света (все равно мало), иначе придется тратить миллионы лет и множество поколений землян, которые будут рождаться и умирать на огромном космическом корабле.

Кроме того, мы будем нуждаться в прочном корабле. Температура в космическом пространстве способна колебаться, что негативно сказывается на состоянии корабля. Да и не стоит забывать о космической радиации, которая будет облучать астронавтов, как минимум, в течение нескольких лет.

Итак, можно выделить два главных момента (от радиации проще найти защиту): дистанция и скорость. Именно они пока останавливают нас не только от полета в другую галактику, но и посещения ближайших звезд. Несмотря на это, ученые смотрят на идею межгалактических путешествий весьма позитивно. Более того, некоторые думают, что подобные полеты станут реальностью уже к концу XXI века!

Широкомасштабный взгляд на Альфа Центавра создан из снимков, добытых проектом Digitized Sky Survey 2. Звезда кажется крупной из-за рассеяния света на оптике телескопа, а также фотографической эмульсии. Это ближайшая к нам звездная система

Правда, сначала нам нужно добраться хотя бы до соседней звезды. Этим обеспокоены исследователи из Британского межпланетного общества. На примете числится Альфа Центавра. Звезда удалена от нас на 4.4 световых года. Если мы придумаем двигатель, позволяющий разогнать космический корабль до 10% скорости света, то на полет уйдет 44 года.

И уже есть идеи! Полагают, что такой скорости можно достичь за счет технологии ядерного толчка. Эту идею предложил физик-теоретик Фримен Дайсон. Он продумал концепцию космического корабля Орион. По сути, на его борту будут находиться тысячи ядерных бомб, которые детонируют одну за другой. Это и обеспечит быстрое движение корабля к соседней звезде (правда, здесь нужно подумать о безопасности).

Существует также идея использовать гиперскоростные звезды. Это убегающие звезды, чья скорость превышает скоростные показатели выхода из Млечного Пути, что позволяет объекту убегать (выталкиваться) из родной галактики. Правда, нужно еще придумать, как использовать взрыв сверхновой или влияние сверхмассивной черной дыры, чтобы разогнать космический корабль и при этом уцелеть.

Исследователи считают, что при превышении скорости света у нас получится не только выбраться к соседней звезде, но и посетить галактику Андромеды к концу 21-го или началу 22-го века! Суть в том, что при движении со скоростью света или выше нее происходит замедление времени. Поэтому путешественник преодолеет большую дистанцию за гораздо меньшее время. Однако пока неясно, где взять необходимое топливо для разгона и поддержания скорости.

И есть еще один интересный момент. К примеру, путешественник будет мчаться быстрее скорости света и прибудет в другую галактику за (допустим) 28 лет. А что будет с Землей? Мы продолжим существовать по нашему времени, и выходит, что у нас пройдут миллионы лет. Так что это будет скорее полет в один конец и прощание с Землей навеки. Зато это возможность стать первым человеком в другой галактике. Согласитесь на полет? И кажется ли вам реальной такая возможность?

Постскриптум

Кстати, если мы потерпим несколько миллиардов лет, то фактически окажемся в другой галактике. Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды и создаст новую галактику. Хотя, к тому времени нам все же полезно научиться путешествовать хотя бы к другим звездам, чтобы сбежать от разъяренного Солнца, испепеляющего нашу планету.

Источник

Насколько Далеко Нам Придется Улететь, Чтобы Покинуть Нашу Галактику?

Надоело сидеть Дома? Почему бы не отправиться в путешествие по нашей Галактике, или же понаблюдать со стороны за красочными видами Млечного Пути?

Все будет зависеть от того, в каком месте Галактики у Вас было бы желание оказаться. Размеры Галактики впечатляют, хотя она и не самая большая Галактика во Вселенной, тем не менее, ее пространство огромно — тысячи световых лет, для более красивых видов и наблюдения за Галактикой со стороны, нам пришлось бы отправиться еще дальше.

Галактика Млечный Путь, являющаяся домом для Солнечной системы, представляет из себя звездный диск, шириной около ста тысяч световых лет и средней оценочной толщиной диска около тысячи световых лет. Наша Солнечная система располагается приблизительно на полпути от центра до края Галактики и находится практически в середине звездного диска Галактики в вертикальном направлении.

Нетрудно подсчитать, что для того, чтобы покинуть нашу Галактику, нам потребуется минимум 500 световых лет, либо же пойти наиболее длинным путем, и потратить около 25 000 световых лет.

Достигнем ли мы тем самым конца нашей Галактики? Навряд ли! За границами звездного диска нас ожидают попутчики Галактики: «ореол» из горячего разреженного газа, старые остывающие звезды и звездные шаровые скопления.

В конце концов, если мы захотим насладиться всей красотой Млечного Пути со стороны, например, такой, какой нам представлена Туманность Андромеды, следуя по наикратчайшему пути, нам придется дополнительно преодолеть еще порядка 48 000 световых лет.

Пройдет еще достаточно много лет, прежде чем у нас появятся технологии, способные перемещать нас на огромные расстояния за небольшой промежуток времени, а пока, на сегодняшний момент, мы просто обязаны получать удовольствие от тех невероятных изображений других космических объектов и галактик, что дают наши наземные и космические телескопы.

Спасибо за чтение!

Понравилась статья? Поставьте палец вверх и подпишитесь на канал чтобы поддержать его.

Источник

Может ли человек долететь до края Вселенной?

В первой части мы поговорили о том, почему в ближайшее время человечество не сможет покинуть границ солнечной системы. А именно, мы рассмотрели одну из возможных проблем освоения космоса – скорость . Все дело в маленьких скоростях современных космических аппаратов. Но что, если однажды человечество сможет развить околосветовую скорость? Будет ли этого достаточно для дальних космических путешествий? На сколько далеко сможет улететь человек от родной Земли? А если и не сам человек, то хотя бы запущенный им непилотируемый космический аппарат. Сможем ли мы покорять другие галактики? А возможно мы сможем однажды добраться до края Вселенной?! Давайте узнаем.

Чисто гипотетически, представим, что мы можем путешествовать в космическом пространстве со скоростью 99,9% от световой. Мы бы стартовали с Земли, и наша скорость примерно была бы равна 1.079.251.769 км\ч. Читателю это может показаться огромной скорость. Бесспорно, так оно и есть, однако в масштабах Вселенной такая скорость окажется мучительно медленной, почти черепашьей. Пока мы бы находились в пределах солнечной системы все было бы прекрасно, но как только мы бы захотели отправить космический аппарат в другую галактику… Но обо всем по порядку.

Как быстро мы бы долетели до Луны?

Всего за 1.28 секунды! Вспомним из предыдущей статьи , что американским астронавтам потребовалось целых 76 часов, чтобы добраться до лунной орбиты.

Начало хорошее, однако, сколько времени у нас уйдет на то, чтобы долететь с около световой скоростью до Плутона? Ответ – 5 часов и 35 минут. Не так уж и страшно. Я бы даже сказал неплохо — порой чтобы добраться до дома отстоять в пробках приходится немногим меньше.

Настало время покинуть солнечную систему!

Направимся мы к ближайшей к нам звезде, после Солнца, — Проксима Центавра. Она расположена примерно в 4,244 светового года от Земли. Это в 270 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца. На околосветовой скорости мы доберемся до места назначения за 4 года и 3 месяца.

Чтобы жизнь не казалось медом давайте посмотрим, как далеко лететь до центра нашей галактики. И тут впервые цифра кажется ужасающей — до центра Млечного Пути мы долетим за 30.000 лет. А за «каких-то» 2,5 миллиона лет на околосветовой скорости мы долетим до ближайшей к нам Галактики Андромеды. 340 миллионов лет потребуется, чтобы долететь до крупного скопления галактик — Скопление Волос Вероники. И наконец, чтобы добраться до края наблюдаемой нами Вселенной, нам потребовалось бы 46,5 миллиардов лет!

Так как скорость света является пределом скорости, с которой может двигаться материальный объект в пространстве единственной надеждой остаются – гипотетические кротовые норы и гипотетические варп-двигатели, с помощью которых, опять же чисто гипотетически, объекты могут перемещаться в пространстве быстрее скорости света.

На сегодня все. Спасибо, что дочитали статью.

Источник

Эти невероятные расстояния: подборка самых далёких объектов во Вселенной!

Легко ли вам представить расстояние от своего города до соседнего? Возможно, эта задача не будет выглядеть столь сложной. А теперь попробуйте вообразить расстояние до другого континента – получилось? Несомненно, тот, кто совершал авиаперелёты, тоже справится достаточно легко с этой задачей, но как насчёт того, чтобы представить себе путь до другой планеты? Так, чтобы долететь до Марса, «в дороге» придётся провести примерно 7 месяцев, а если задумать экскурсию на Плутон, то придётся потратить 9 лет своей жизни на это путешествие – и это только в один конец, да и на орбите сего холодного и сумрачного мира Солнечная система не заканчивается. Граница Солнечной системы лежит там, где гравитация нашей звезды сильнее гравитации соседних звезд (сфера Хилла). В случае нашего светила ее радиус — примерно два световых года. Грубо говоря, это 19 триллионов километров. Можете себе теперь вообразить это расстояние? И даже самое удачное творение рук человеческих – американский зонд «Вояджер-1», запущенный в 1977 году и считающийся самым быстрым объектом (его скорость равна примерно 60 000 км/ч), до сих пор не добрался до этого рубежа. Возможно ли нашему разуму вообразить границы нашего родного дома в космосе.

Вселенная огромна, а границы гелиосферы – это всего лишь капля в её безграничном молчании. Чтобы понять, насколько далеко от нас находится тот или иной объект, используют космологическое красное смещение. Замеры проводят способами спектроскопии – это самый на данный момент точный и надёжный метод. Сейчас известно о нескольких галактиках, которые по своему возрасту являются почти ровесницами нашей Вселенной, то есть, им почти 13 миллиардов лет! Они могли родиться в то время, когда после Большого взрыва прошло примерно 440 миллионов лет. В этот момент во Вселенной рождались первые звёзды, а вещество собиралось в отдельные, обособленные друг от друга скопления. Вот некоторые из самых древних и далёких объектов:

Z8 GND 5296

Её нашли астрономы из Техасского университета в 2013 году в созвездии Большой Медведицы. Галактика обладает одним из наибольших зарегистрированных значений красного смещения. По предварительным оценкам, свет от этой галактики достигает Земли приблизительно за 13,1 млрд. лет, но, учитывая тот факт, что Вселенная расширяется, в настоящее время эта галактика должна обитать на расстоянии в 30 млрд световых лет от Земли. Исходя из современных представлений о возрасте Вселенной, излучение из этой галактики, наблюдаемое нами сегодня, было испущено, когда Вселенной было всего около 700 млн лет, то есть, именно в этом новорождённом состоянии мы и наблюдаем её в данный момент. Изучая этот древний объект, учёные сравнивают процессы звёздообразования в ней и в нашем Млечном Пути. Так, в Млечном Пути рождается примерно одна новая звезда в год. В Z8 GND 5296 все идёт намного интенсивнее – 300 новых звёзд в год!

EGS – ZS8-1

Первая вышеупомянутая галактика носила почётный титул самой древнейшей галактики недолго – уже в 2015 году учёным удалось обнаружить ещё более раритетный космический объект – галактику EGS – ZS8-1. Свет от этой галактики до Земли шёл ещё дольше — 13,130 млрд лет. Расположена она в созвездии Волопаса. Излучение, доходящее от неё до Земли, было испущено не позднее чем через 5 % времени существования Вселенной. Впервые замечена в телескоп «Хаббл», подтверждение существования было получено с помощью спектрометра MOSFIRE в обсерватории Кека на Гавайях. С учётом расширения Вселенной, расстояние от Земли до этой галактики 30, 1 миллиард световых лет. Однако она – «малышка» по сравнению с нашим Млечным Путём – её масса составляет всего 15 % от массы нашей галактики. Сформировалась она примерно через 670 миллионов лет после Большого взрыва. Звёзды в ней рождаются примерно в 80 раз быстрее, чем у нас. В те далёкие времена водород во Вселенной только-только начинал ионизировать, а этому процессу способствовали рождающиеся молодые звёзды в подобных галактиках.

A2744-YD4

А этот старожил обитает в созвездии Скульптора (Южное полушарие). Эта галактика по истине уникальна. Её наблюдение стало возможным только благодаря эффекту гравитационного линзирования: она находится за гигантским скоплением галактик Abell 2744, которое увеличило изображение более отдалённой галактики A2744-YD4 в 1,8 раза.

Обнаружить её удалось лишь с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в 2017 году. Красное смещение составляет 8,38, то есть с Земли мы наблюдаем эту галактику в момент, когда возраст Вселенной составлял всего 600 миллионов лет.

В галактике обнаружено большое количество светящейся межзвёздной пыли (около 6 млн масс Солнца), что свидетельствует о том, что вспышки ранних сверхновых там уже произошли. Это самая далёкая галактика из всех, в которых найдена пыль. Космическая пыль содержит кремний, углерод и алюминий. Также при наблюдениях A2744-YD4 было зарегистрировано излучение ионизованного кислорода, который ранее не находили на таком расстоянии и при таком возрасте Вселенной. Пыль и кислород в этой галактике – образцы самых ранних форм во Вселенной. В этой галактике рождается примерно 20 новых звёзд в год. И это ещё не все её интересности: в своём составе она имеет примерно 75 % тёмной материи, 20 % горячего газа, а всего 5 % — доля остального вещества.

ULAS J1342+0928

Не только галактики могут прятаться в глубинах Вселенной. Например, квазар ULAS J1342+0928, проживающий в созвездии Волопаса, по состоянию на конец 2017 года являлся самым удалённым из всех известных квазаров с красным смещением (z) 7,54. ULAS J1342+0928 находится в 13,1 млрд. световых лет от Земли. Связанная с квазаром сверхмассивная чёрная дыра имеет массу 800 миллионов масс Солнца – настоящий монстр! Причём, эта чёрная дыра уже существовала, когда возраст Вселенной составлял всего 690 миллионов лет. Огромные объёмы пыли и газа были выброшены квазаром в межзвёздную среду. Учитывая красное смещение квазара и расширение Вселенной, собственное расстояние квазара от Земли составляет 29,36 млрд световых лет. Свет от квазара, дошедший до Земли, появился менее чем через 690 миллионов лет после Большого взрыва, то есть около 13,1 миллиарда лет назад.

Egsy8p7

А вот и ещё одна древняя галактика, живущая в созвездии Волопаса. Имеет красное смещение z = 8,68, свет от галактики до Земли шёл 13,2 миллиарда лет. Обнаружена в обсерватории Кека на Гавайях (США) с использованием инфракрасного спектрографа MOSFIRE, зарегистрировавшего так называемую линию Лайман-альфа в спектре излучения галактики. То есть, возрасту её можно позавидовать – 13, 28 миллиардов лет! Она невероятно яркая, а это свидетельствует о наличии в ней горячих звёзд.

GN-z11

А вот эта галактика на сегодняшний день является самой отдалённой из всех известных космических объектов. Она находится в созвездии Большой Медведицы. Имеет красное смещение z = 11,1, свет шёл от галактики 13,4 миллиарда лет, то есть он был испущен через 400 миллионов лет после Большого взрыва. Вследствие расширения Вселенной, сопутствующее расстояние до галактики GN-z11 составляет около 32 миллиардов световых лет, и галактика эта отдаляется от нас со скоростью, близкой к световой — 295 000 км/с. Галактика GN-z11 в 25 раз меньше Млечного Пути по размеру и в 100 раз меньше по массе звёзд. Расстояние до неё было просчитано космическими телескопами «Хаббл» и «Спитцер» с помощью широкоугольной камеры и новейших спектроскопических методов. Возможно, и эта галактика не будет абсолютным рекордсменом по удалённости от нас: у неё есть конкурент – галактика UDFj-39546284, красное смещение которой оценивается в 11,9, но пока официально не подтверждено. Найдём ли мы ещё более далёкие объекты?

Конечно, очень хотелось бы придумать красивые и интересные названия всем этим объектам вместо наборов цифр и букв, которые мы видим в каталогах. Вы можете поупражняться в этом J

Таким образом, когда учёные смотрят на подобные далёкие объекты, они, тем самым, заглядывают в прошлое Вселенной, в её юные годы, изучая её историю развития и формирования, настоящая машина времени! Но сколь велико это расстояние? Даже сверхбыстрому свету приходится затратить миллиарды лет на то, чтобы преодолеть такие головокружительные расстояния. Сможем ли мы когда-нибудь побывать в одной из этих древнейших галактик, минуя световые годы? Возможно ли вообще вообразить такой путь.

Источник