Астрономия

Рассказ о том, как с помощью одной матрицы и двух чисел научиться распознавать любые созвездия на небе.

Наверняка все, кто интересовался поисками внеземного разума, слышали о парадоксе Ферми. Сформулировать его можно так: если разумная жизнь во Вселенной не является чем-то уникальным, то почему мы до сих пор не наблюдаем никаких её следов? Считать ли молчание космоса признаком нашего одиночества? Меня давно интересовала эта тема, и вот наконец я решил в ней разобраться, сделав симуляцию обмена сигналами в галактике.

Основная задача статьи — продемонстрировать, что даже если появление разумной жизни не является редким событием, её целенаправленный поиск может оставаться безрезультатным многие тысячелетия. Попутно обсудим, какие именно факторы больше всего мешают нам обнаружить братьев по разуму, и проанализируем вклад каждого из них.

Различные решения парадокса Ферми здесь рассматриваться не будут — им уже посвящено множество публикаций, в том числе мне попадалась подробная статья на Хабре. Я расскажу именно о моделировании: на что опирался при построении модели, как устроена симуляция и какие результаты можно с помощью неё получить, а также поделюсь кодом.

Группа филантропов-миллиардеров финансирует разработку ряда новых обсерваторий, в том числе космического телескопа, превосходящего по размерам телескоп «Хаббл», который, по словам его спонсоров, можно построить за гораздо меньшую сумму и в гораздо более короткие сроки.

Компания Schmidt Sciences, основанная бывшим исполнительным директором Google Эриком Шмидтом и его женой Венди Шмидт, 7 января объявила о создании системы обсерваторий Эрика и Венди Шмидт, состоящей из четырёх частей, которые планируется построить в течение следующих нескольких лет.

Около года назад я публиковал в этом блоге перевод статьи «Что, если мы никогда не найдём тёмную материю?». Авторы оригинала привели подробную инфографику, демонстрирующую, из каких гипотетических частиц может состоять эта тёмная материя, вернее, неучтённая масса. Как ни странно, авторы не упоминают RELHIC – беззвёздные газовые облака, размеры которых ограничены реионизацией. На момент подготовки этой статьи феномен охарактеризован в Википедии как «теоретическая концепция», однако, вполне возможно, первый реально существующий объект такого рода был описан в самом начале 2026 года. Облако RELHIC по форме и размеру напоминает галактику, но не содержит звёзд, а, как можно предположить, состоит преимущественно из тёмной материи.

Климатическая история Марса постепенно проясняется. Орбитальные аппараты с мощными камерами, марсоходы с комплексами научных приборов — все брошены на восстановление летописи Красной планеты. Так была жизнь на Марсе или нет? Свидетельства последнего десятилетия делают гипотезу о древней обитаемости Марса особенно убедительной.

Необходимое условие, чтобы это оказалось возможным, — теплый и влажный климат. Есть две группы доказательств. Во‑первых, минералы, которые не могут образоваться без воды. Во‑вторых, особые формы рельефа, которые могли быть созданы только потоками. Новые данные проекта NPJ Space Exploration указывают на крутые осадочные отложения в долинах Маринера — эти структуры поразительно напоминают речные дельты здесь, на Земле.

Исследование называется «Отложения на склонах обрывов фиксируют максимальный уровень воды в долинах Маринера». Возглавил его Игнатиус Аргадестья — аспирант Института геологических наук и Физического института Бернского университета.

От гипотезы до теории и "маленьких зелёных человечков". Здесь мы разобьём нейтронную звезду и её виды, параметры, интересные факты, исторические события и про схожесть с чёрной дырой.

• NASA и Министерство энергетики США планируют построить ядерный реактор на Луне к 2030 году

• Некоторые «экзопланеты» могут оказаться крошечными чёрными дырами из ранней Вселенной

• Обнаружена сверхновая, которая взорвалась вопреки ожиданиям учёных

• Учёные усомнились в стандартной модели Вселенной и предложили рассматривать пространство как «вязкую среду»

• Учёные нашли галактику, похожую на Млечный Путь, существовавшую всего через 2 миллиарда лет после Большого взрыва

Личный опыт постройки меридианного радиотелескопа для приёма линии водорода с длиной 21 см. Подробно о конструкции, борьбе с шумами и том волнующем моменте, когда на экране из хаоса возникает пик от облаков Млечного Пути. А также о том, как из этих пиков своими руками, если есть много времени и желания, можно построить кривую вращения Галактики и понять, зачем ученым нужна темная материя, а то и сложить схематичную, но настоящую карту спиральных рукавов нашей Галактики.

• Учёные проверили утверждение о том, что скорость света постоянна

• Обсерватория Веры Рубин сразу после запуска обнаружила рекордный астероид

• «Хаббл» обнаружил «Облако-9» — галактику, не породившую звёзд

• Астрономы обнаружили «галактики-утконосы», не вписывающиеся в знакомую нам схему формирования галактик

• «Радуга», обнаруженная близ мёртвой звезды, удивила астрономов

Подробная история открытия и значения радиолинии водорода 21 см. Как сверхтонкий переход, случайность и упрямство учёных подарили нам карту Галактики, доказательства тёмной материи и универсальный эталон для посланий внеземным цивилизациям.

Прошло уже более 25 лет с тех пор, как астрономы открыли и удивились тому, что собой представляет большая часть Вселенной. Доминирующим видом энергии в нашей Вселенной является не свет, не обычная материя, не нейтрино и даже не тёмная материя. Вместо этого, около 2/3 от общего энергетического баланса Вселенной составляет таинственная форма энергии — тёмная энергия. Как показывают сверхновые, барионные акустические колебания, реликтовое излучение (РИ) и другие ключевые исследования Вселенной, тёмная энергия доминирует во Вселенной уже около 6 миллиардов лет, вызывая не только расширение нашей Вселенной, но и ускорение этого расширения, в результате чего отдалённые галактики с течением времени удаляются от нас со всё большей и большей скоростью.

Но может ли всё это быть основано на ошибочном предположении? Может, тёмной энергии вообще не существует, а виновником происходящего является неровная, крайне неоднородная Вселенная, как утверждает одно из недавних исследований?

Одна из лучших визуализаций спектра света нашего великолепного Солнца, из когда-либо созданных, вскрывает загадочные пробелы в его цветовой гамме.

Большинство из тысяч тёмных линий Фраунгофера в солнечной радуге учёные соотнесли с различными элементами в атмосфере Солнца, поглощающими свет с определённой длиной волны.

Но даже после десятилетий наблюдений при помощи солнечной спектроскопии высокого разрешения мы видим некоторые спектральные линии, происхождение которых так и не было чётко определено. И это не из-за недостатка попыток – просто наше Солнце – своенравная и коварная бестия, секреты которой удивительно трудно раскрыть.

До сих пор помню, какое впечатление в детстве произвели на меня магниты. Они вели себя почти как живые — выпрыгивали из пальцев, сцеплялись друг с другом, резко прилипали к оказавшемуся поблизости металлическому предмету. Честно говоря, у меня до сих пор рядом с рабочим местом есть стопочка магнитов, висящая на металлической части оконной рамы. Они пригождаются во всяких поделках, но, возможно, их магия для меня просто ещё потеряна не до конца.

Ну а уж если вы в детстве видели, как делят магнит, или сами пытались распилить магнит в виде брусочка пополам, надеясь, что на этот раз всё получится — что один фрагмент будет взаимодействовать только с северным полюсом, а другой — только с южным... Вряд ли вы это забудете. Как и то, что каждый раз природа нам отказывает в таком удовольствии. Каждый новый фрагмент просто становится уменьшенной копией изначального магнита, с собственными северным и южным полюсами. Сколько бы раз вы ни повторяли эксперимент, магнетизм брусочка отказывается упрощаться.

Один из самых странных фактов о нашей Вселенной в то же время и один из самых известных: гравитация, как взаимодействие, невероятно слаба. Слаба не в том смысле, что она не формирует галактики и не удерживает планеты на орбите — она это очевидно делает — но слаба по сравнению с другими фундаментальными силами природы. Это огромное несоответствие лежит в основе того, что физики называют «проблемой иерархии», одной из самых глубоких и стойких загадок современной теоретической физики.

На первый взгляд проблема иерархии звучит абстрактно и технически. Но за жаргоном скрывается простой, почти философский вопрос: «почему природа оперирует в таких разных масштабах энергии?» Почему гравитация так слаба по сравнению с силами, которые управляют атомами и частицами? И что это говорит нам о структуре реальности на самом фундаментальном уровне?

26.12.2024, Шармила Кутхунур, Space.com

В этом году число подтвержденных миров, обнаруженных за пределами нашей Солнечной системы и отслеживаемых NASA, превысило 6000, и еще несколько тысяч ожидают подтверждения.

Эта веха, достигнутая всего через три десятилетия после открытия в 1995 году первой планеты, вращающейся вокруг звезды, похожей на Солнце, за которое была присуждена Нобелевская премия, во многом является результатом мощных возможностей космического телескопа «Кеплер» и спутника TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite ) NASA по поиску планет.

Каждую ночь мы поднимаем глаза к небу и видим один и тот же рисунок созвездий, полагая, что наш дом стоит на надежном фундаменте вечности. Это иллюзия, дарованная нам милосердной краткостью человеческой жизни. На самом деле мы — пассажиры, несущиеся сквозь водоворот звездных вихрей с немыслимой скоростью, и наше Солнце — не неподвижный маяк, а пассажирский автобус на опасном галактическом хайвее. Миллиарды лет Солнце уводило Землю от гибельных взрывов сверхновых, проносилось сквозь облака радиоактивной пыли, расходилось на встречных курсах с проносящимися мимо звездами. Мы, смотрящие на звездное небо, не замечаем этой гонки. Куда ведет эта дорога, какие призраки прошлого остались позади и что ждет нас за горизонтом?

На протяжении более полувека учёные пытаются ответить на извечный вопрос Ферми: «Где все?» Ответить на этот вопрос чрезвычайно сложно, отчасти из-за недостатка данных в рамках программы «Поиск внеземного разума» (SETI), вызванного исторической нехваткой финансирования и ресурсов. Однако есть и другие факторы, которые затрудняют поиск простого ответа. В формулировке «парадокса Ферми», главными сторонниками которой являются Майкл Харт и Фрэнк Типлер, предполагается, что развитые цивилизации естественным образом будут стремиться выйти за пределы своей родной планеты и колонизировать другие звёздные системы.

Однако многие исследователи критикуют эту точку зрения, подчёркивая сложность создания плацдармов в совершенно «чуждой» для них среде (например, теория перколяции и гипотеза Авроры). Существует также проблема общей теории относительности (ОТО), которая устанавливает, что путешествие со скоростью, превышающей скорость света, невозможно, если не допустить существования экзотической физики, которая пока нам неизвестна. В недавней статье группа исследователей рассмотрела несколько сценариев, в которых цивилизация могла бы расширяться в релятивистской Вселенной, и пришла к выводу, что это возможно в течение (как можно разумно предположить) срока жизни цивилизации.

Привет, Хабр.

Одним из самых успешных переводов, опубликованных в уходящем году в этом блоге, стала статья «Что, если мы никогда не найдём тёмную материю?», которой я завершил февраль. Среди множества объяснений, почему тёмная материя остаётся «чёрным ящиком» астрономии, авторы предполагают, что она может быть заключена за горизонтами событий чёрных дыр — как огромных, так и совсем мелких, которые из-за своего малого или даже микроскопического размера до сих пор не обнаружены. Однако уже после этой статьи данная идея получила на Хабре интересное развитие: сначала в марте уважаемый @SLY_G перевёл статью Роберта Ли «Заперта ли наша Вселенная внутри чёрной дыры»? Затем уже в июне в корпоративном блоге FirstVDS вышла крайне успешная статья уважаемого @virtual_explorer «Наша Вселенная находится внутри сверхмассивной черной дыры — исследование» (почти 190 000 просмотров). Эти источники также вывели меня на интересную гипотезу о природе тёмной энергии, о которой я и хочу рассказать вам под катом. Гипотеза глубоко оккамовская, поэтому не премину посоветовать вам книгу Джонджо Мак-Фаддена «Жизнь проста», где подробно разобрано применение метода Оккама в науке.

Большой коллектив российских ученых из ведущих физических институтов Москвы, Нижнего Новгорода, Сарова и Санкт-Петербурга представил амбициозный проект нового эксперимента по поиску аксионов — гипотетических частиц, считающихся одними из главных кандидатов на роль темной материи. Предложенная установка, получившая название «Космологический Аксионный Саровский Галоскоп» (CASH), будет использовать уникальные однофотонные детекторы на основе джозефсоновских переходов, что позволит ей преодолеть фундаментальный квантовый предел чувствительности и достичь рекордных показателей в ранее неисследованной области масс. Этот прорыв может наконец пролить свет на природу загадочной субстанции, составляющей более 80% всей материи во Вселенной. Описание проекта опубликовано  в журнале Physical Review D.

Предыдущие части:

«Геометрическая головоломка на выходные»,
«Электродинамика виртуальной Вселенной»,
«Механика виртуальной Вселенной»,
«Квантовая механика виртуальной Вселенной (Часть I)»,
«Квантовая механика виртуальной Вселенной (Часть II)»
«Релятивизм виртуальной Вселенной»
«Космология виртуальной Вселенной (Часть I)»

Здравствуйте, дорогие читатели.

В предыдущей части мы рассмотрели космологию виртуальной Вселенной в квазистатическом приближении и показали, что глобальный радиус компактного пространства S³ играет роль фундаментального параметра, связывающего между собой масштаб энергий, массы вихревых решений и ряд физических констант. Для понимания дальнейшего изложения знакомство с предыдущей частью является необходимым; все основные допущения и обозначения вводились именно там.

В этой статье мы сделаем следующий, более рискованный шаг. Мы перейдём от статической картины к обсуждению динамики фазовой Вселенной, рассмотрим различие между глобальным и локальным временем, а также покажем, каким образом в SU(2)-фазовой модели могут возникать эффекты, традиционно интерпретируемые как космологическое расширение и красное смещение — без прямого введения метрического расширения пространства.

Важно подчеркнуть, что дальнейшие рассуждения носят исследовательский характер. Цель этой части — не предложить завершённую альтернативу стандартной космологии, а проверить, насколько далеко можно продвинуться, оставаясь в рамках ранее введённой фазовой структуры, и какие новые вопросы при этом неизбежно возникают.