Astronoom Vladimir Surdin: 6 ruimtewonderen die tot de verbeelding spreken
Gemengde Berichten / / April 12, 2023
De geboorte en dood van sterren, de zoektocht naar verre sterrenstelsels met behulp van donkere materie, emissies van zonne-energie en meer.
Miljarden neutrinodeeltjes vliegen elke seconde door ons heen, astronomen plaatsen hun sensoren diep ondergronds of onder water, en het dichtstbijzijnde zwarte gat is letterlijk naast de deur - in het centrum van onze Melkwegstelsels. Astronoom Vladimir Surdin sprak over deze en andere interessante feiten, en Lifehacker maakte een samenvatting van de lezing.
Vladimir Surdin
Kandidaat Fysische en Wiskundige Wetenschappen, Universitair Hoofddocent van de Faculteit der Natuurkunde van de Staatsuniversiteit van Moskou, astronoom en popularisator van de wetenschap.
1. De geboorte van een ster
Ruimte is nooit leeg. En als we een goede telescoop hebben, zullen we zeker de materie zien die deze ruimte vult in het optische of radiobereik. Bijvoorbeeld verre sterren of gaswolken.
Maar soms gebeurt het dat een deel van de ruimte een donkere plek sluit - alsof er een leegte is, wat niet kan zijn. En we realiseerden ons dat dit koude gaswolken zijn, waarin een nieuwe ster klaar is om geboren te worden.
In het begin laat ze zich niet zien. Maar als het tijd is om geboren te worden, laat de ster een stroom heet gas vrij, die eruitziet als een dunne straal of stroom tegen de achtergrond van een donkere wolk.
En soms - kondigt zijn geboorte aan met een krachtige groet. In plaats van de donkere vlek verschijnt een enorme wolk heet gas - de ster lijkt de ruimte om zich heen vrij te maken waarin hij zal leven.
Deze hete stroom, die wordt uitgeworpen door een nog jonge ster, geeft aan dat de eerste kreet klonk. Ze kondigde zichzelf aan. En dan duwt de ster zijn "kraamkliniek" en demonstreert hij zichzelf met volle kracht.
Vladimir Surdin
Dit proces ziet er van een afstand spectaculair uit. Maar als naast ons een ster wordt geboren die ongeveer 10-15 keer zwaarder is dan de zon, onze zonnestelsel zal ophouden te bestaan. Laat zulke wonderen daarom ver weg gebeuren.
2. De opkomst van een nieuwe planeet
Eerder fantaseerden astronomen alleen over hoe het proces van planetaire geboorte eruit zou kunnen zien. Maar moderne telescopen die optica en radioantennes combineren, hebben ons geholpen dit fenomeen ook vast te leggen. De krachtigste apparaten van dit soort bevinden zich in Chili - daar doen astronomen tegenwoordig veel ontdekkingen.
Planeten kunnen ontstaan rond een ster die zich nog niet tot het einde heeft gevormd. Wetenschappers hebben vastgelegd hoe er zich een gaswolk omheen vormt. Het wordt plat en wordt als een enorme pannenkoek met een ster in het midden.
Dan verschijnen er donkere paden-banen op deze pannenkoek. Toekomstige planeten verzamelen materie van hen, vormen zichzelf en baren satellieten, die onmiddellijk om hen heen beginnen te draaien. Nou, er blijven nieuwe objecten verschijnen in de gaswolk.
3. Processen die plaatsvinden op de zon
Vanaf de aarde lijkt de zon op een gladde pingpongbal. Maar als je er vanaf kijkt banen, zullen we een zeer interessant en soms gevaarlijk object zien.
Feit is dat een tien miljardste van de zonnestraling de aarde treft. Dit is genoeg voor alle behoeften van onze planeet. Maar als een ster een "stukje" van zijn materie in onze richting uitwerpt, kunnen er ernstige ongelukken gebeuren.
In het tijdperk van de moderne elektronica was dat nog niet het geval. Een soortgelijke uitbarsting deed zich echter voor in de 19e eeuw. Toen was alles vrij primitief geregeld: signalen werden via draden verzonden met behulp van morsecode. En toen de zon een sterke gasstroom naar de aarde wierp, viel de telegraaf uit.
De technologie van vandaag is veel kwetsbaarder dan bedrade communicatie.
Als de zon weer "niest"... Lees boeken. Koop papieren boeken: zij zullen overleven, maar internet niet.
Vladimir Surdin
Een ander wonder zijn de manieren waarop we in de kern van onze ster kunnen kijken en de processen die daar plaatsvinden kunnen bestuderen. Neutrinostromen helpen hierbij.
Door het puntje van de neus, maar ook door elke vierkante centimeter van ons lichaam, vliegen elke seconde 10 miljard van deze deeltjes. We voelen het niet, maar de apparaten registreren dat wel stromen.
Op dezelfde manier doordringen neutrino's onze planeet. En om de toestand van de zon te bestuderen, gebruiken wetenschappers gigantische ondergrondse en onderwaterdetectoren - laboratoria die stromen van deze deeltjes opvangen.
Dergelijke centra bestaan bijvoorbeeld in Japan. Dit zijn enorme kamers op een diepte van ongeveer anderhalve kilometer. We hebben ondergrondse detectoren geïnstalleerd in Arkhyz. Daarnaast, wetenschappers gebruik onderwater neutrino-telescopen - bijvoorbeeld bij Baikal.
Het belangrijkste element van dergelijke apparaten is een fotomultiplicator. Het is interessant dat het niet naar boven gericht is, naar de zon, maar naar beneden, naar het middelpunt van de aarde. Het feit is dat de detectoren 's avonds laat werken, wanneer onze ster het tegenovergestelde deel van de planeet verlicht - dat wil zeggen, ze kijken naar de zon door het lichaam van de aarde.
Onze planeet dient als een uitstekend deeltjesfilter. Neutrino ga het binnen op het zuidelijk halfrond, doorboor het volledig en dan worden ze gevangen op de bodem van Baikal.
Amerikaanse onderzoekers hebben soortgelijke apparaten geïnstalleerd op hun wetenschappelijke basis op Antarctica.
Ze hebben geen Baikal - ze hebben ijs op Antarctica. Ze hebben hun neutrinodetectoren erin gestopt en nu kijken ze door de wereldbol naar ons noordelijk halfrond. Terwijl we van de onze naar het Zuiden kijken, elkaar aanvullend.
Vladimir Surdin
Zo krijgen we een portret van de zon, gemaakt vanuit verschillende punten, en ontdekken we welke processen er plaatsvinden in ons licht.
4. dood van een ster
Sterren worden niet alleen geboren, leven en stoten neutrino's uit. Soms gaan ze dood.
Eerst hult de vertrekkende ster zich in een planetaire nevel. Zwakke apparaten kunnen een kleine bal onderscheiden en deze kan worden verward met een nabije planeet. Maar ruimtetelescopen hebben ons in staat gesteld deze objecten in detail te zien.
We zagen uitdijende schelpen - de bovenste lagen van de ster. Ze werpt ze af voordat ze stopt met schijnen. Maar het meest interessante is dat niet. Als elke ster een bal is, dan moet hij de materie gelijkmatig in alle richtingen uitwerpen. Mistige schelpen hebben echter heel anders formulier.
Waarnemers geven ze poëtische namen. Dit is hoe nevels in het heelal verschijnen, die de Eskimo, de Mier, de Zandloper, het Kattenoog, de Vlinder en om de een of andere reden zelfs het Rotte Ei worden genoemd.
De sterren sterven heel mooi. Dit is waarschijnlijk de mooiste dood in de natuur.
Vladimir Surdin
Dergelijke processen vinden plaats bij sterren ter grootte van onze zon. Echter, relatief dichtbij, in het sterrenbeeld Orion, is er Betelgeuze. Het is een kleine roodachtige ster.
Astronomen hebben lange tijd waargenomen hoe het zichzelf omhult in gasstromen. Blijkbaar voltooit Betelgeuse zijn evolutie. Maar, in tegenstelling tot meer bescheiden armaturen, zal het niet vervagen. Wetenschappers geloven dat het bestaan ervan zal eindigen met een krachtige explosie. Misschien gebeurt dit zeer binnenkort.
Astrofysici zeggen dat de explosie hoogstwaarschijnlijk in de komende 10.000 jaar zal plaatsvinden. Maar wanneer precies weet niemand. Misschien morgen ook.
Dit fenomeen wordt een "supernova-explosie" genoemd. Dit is hoe massieve sterren hun leven beëindigen. Mensen hebben dergelijke effecten in de lucht lange tijd niet waargenomen. De laatste keer dat een supernova explodeerde was bijna 1000 jaar geleden, in 1054. En het was zo sterk dat het zonder telescopen kon worden waargenomen. Al die tijd vloog de stellaire materie uit elkaar en brandde de ruimte.
Als Betelgeuze explodeert, worden we overspoeld met stellaire straling. Wetenschappers stellen gerust: voor de aarde niet catastrofe De atmosfeer zal ons beschermen. Maar de satellieten in een baan om de aarde zullen doorbranden en de astronauten zullen dringend moeten worden geëvacueerd.
Als er vandaag een explosie plaatsvindt, zal de moderne technologie er binnen ongeveer 10 uur voor waarschuwen: vanaf sterren, zal een krachtige stroom neutrino's afgaan, die zeker zal worden geregistreerd door sensoren op Baikal en in Antarctica. Er zal genoeg tijd zijn om astronauten uit de ruimte te halen.
En van Betelgeuse zal er een kleine kern zijn, die in een neutronenster zal veranderen.
En ook dit is een wonder. We weten niet wat voor stof er in een neutronenster zit. Maar als je er een glas glühwein mee vult, weegt het 100 miljard ton.
Vladimir Surdin
5. Zoek naar zwarte gaten
Einstein zei dat je een zwart gat niet kunt zien. Dit ruimtevoorwerp ziet eruit als een lege plek, omdat het door de sterkste zwaartekracht alles absorbeert en niets loslaat - zelfs lichtgolven blijven binnen.
Het dichtstbijzijnde zwarte gat bevindt zich in het centrum van ons sterrenstelsels. Het is moeilijk waar te nemen, omdat het centrum voor ons wordt afgesloten door een groot aantal ondoorzichtige wolken. Maar wetenschappers zijn erin geslaagd om ons "thuis" zwarte gat te repareren.
Om te bepalen waar dit object zich bevindt, moet je opletten of er sterren in de buurt zijn die zich vreemd gedragen. Astronomen hebben gemerkt dat ze in onze Melkweg rond een onzichtbaar centrum lijken te bewegen. Dit betekent dat een enorm object hen niet toestaat te vertrekken.
Wetenschappers observeren de beweging van sterren sinds 1995 en hebben berekend dat zich in het centrum van hun rotatie een zwart gat bevindt dat vier miljoen keer zo zwaar is als onze zon. Deze ontdekking was zo overtuigend dat de auteurs ervan de Nobelprijs ontvingen, hoewel niemand dit zwarte gat had gezien en niet kon bevestigen dat het er zou zijn.
Maar in het voorjaar van 2022 zagen we dit object eindelijk door een radiotelescoop. Het ziet eruit als een bagel of donut: in het midden zit een gat - hetzelfde zwarte gat, en er vliegt heet gas omheen. Precies zoals voorspeld.
6. Het bestaan van donkere materie
Onlangs hebben wetenschappers vernomen dat onze Melkweg is ondergedompeld in een enorme wirwar van onbekende materie en slechts 1% van zijn volume in beslag neemt. Wat het is, weten natuurkundigen noch astronomen.
Wetenschappers noemen deze stof donkere materie, of "donkere materie". Het kan nog niet worden gezien, gemeten of onderzocht. En het kan alleen worden gedetecteerd door de aantrekkingskracht.
Onderzoekers hebben ontdekt hoe ze donkere materie kunnen gebruiken om het licht van sterren van zeer verre sterrenstelsels te zien. Zo ver weg dat astronomen nooit dachten dat ze ooit gezien zouden worden.
Het blijkt dat enorme ruimtevoorwerpen de richting van lichtstralen enigszins veranderen vanwege hun attractie zodat ze afwijken van een rechte lijn. En als het licht door clusters van sterrenstelsels gaat die gevuld zijn met donkere materie, is zijn pad enigszins vervormd. Zozeer zelfs dat verre sterren vanaf de aarde door telescopen kunnen worden waargenomen. En astronomen waren in staat om ze te repareren.
Een onzichtbare (donkere materie, waarvan de aard nog steeds een mysterie is voor natuurkundigen) maakte het mogelijk om naar een andere onzichtbare te kijken (maar vanwege de grote afstand). Voor astronomen is dit een droom die uitkomt.
Vladimir Surdin
Lees ook🧐
- Hoe naar de sterren te kijken
- 4 hemellichamen in het zonnestelsel die het meest geschikt zijn voor leven
- Wat gebeurt er met je lichaam bij verschillende objecten in het zonnestelsel