Загальний погляд на Всесвіт: за що дали Нобелівську премію з фізики

Нобелівська премія з фізики 2019 року було присуджена вченим, що розширили наше розуміння структури Всесвіту та того місця, яке ми в ньому займаємо. Наша шеф-редактор Ельвіра Гаврилова вирішила дослідити, у чому ж геніальність відкриття, яке зробили вчені з США та Швейцарії.

Плоский і вічний світ

До 1980 років у Всесвіті бракувало 95% щільності, необхідної для того, щоб простір був таким, яким спостерігається в реальності. Парадокс намагалися вирішити, припустивши існування «темної матерії», що складається з нейтрино, однак ця гіпотеза мала безліч проблем і не витримувала перевірки наглядовими даними.

У 1982 році Джеймс Піблз припустив існування іншого типу темної матерії, що складається з холодних і важких частинок. Така матерія могла пояснити видимий рух зірок в галактиках. Однак кількість звичайної і темної матерії в сумі все одно становило б лише 31% від критичної щільності, необхідної для підтримки «плоского Всесвіту» (тобто простору з нульовою кривизною).

До 1984 року група теоретиків, включаючи Піблза, вирішила повернутися до ідеї, яку колись пропонував Ейнштейн: ввести в рівняння загальної теорії відносності додатковий параметр. Цей параметр описує властивість порожнього простору — тиск, який розштовхує його зсередини. Параметр отримав назву «темної енергії». Темна енергія — це властивість вакууму, що спонукає його до розширення. А оскільки в теорії Ейнштейна енергія завжди еквівалентна масі, то сумарна щільність «всього на світі» в точності дорівнює критичної. Таким чином, три компоненти — звичайна видима матерія, «темна матерія» та «темна енергія» — разом створюють таку щільність, щоб простір, в якому ми живемо, залишався «плоским» і евклідовим, що підкоряється законам шкільної геометрії.

Читайте также:   Персональний брендінг: початок

«Темна енергія» гарантує, що розширення Всесвіту триватиме вічно і «Великий Вибух» не зміниться в кінці часів «Великим спаданням». Ця теоретична ідея була підтверджена в 1998 році, коли вчені виявили, що швидкість розширення Всесвіту зростає з часом. За це відкриття у 2011 році Сол Перлматтер, Браян Шмідт і Адам Рісс були відзначені Нобелівською премією, а вісім років по тому нагорода знайшла і автора концепції — Джеймса Піблза.

Множинність світів

Важко повірити, але ще 40 років тому існувала гіпотеза, що планетна система навколо нашого Сонця — унікальне для космосу явище, і навколо інших зірок ніяких планет бути не може. На цьому йшла б і унікальність життя на Землі, і надзвичайний стан людської цивілізації у Всесвіті (питання про інопланетян був би закритий назавжди).

Читайте также:   Вас хорошо встретили по одежке? Пришло время поговорить, что делать для того что бы проводили по Уму!

В кінці 1980-х почали з’являлися перші дані про те, що в інших зірок все ж можуть бути планети. У 1988-му канадські астрономи отримали дані про існування планети біля помаранчевого гіганта в сузір’ї Цефея, а в 1991 році польський астроном Александер Вольщан виявив планету у нейтронній зорі в сузір’ї Діви. Однак тільки в 1995 році двоє швейцарських астрономів — Дідьє Кело і Мішель Майор — доповіли на конференції про своє відкриття планети біля зірки сонячного типу.

За допомогою спектрометра, тобто по зрушеннях в частоті світла, астрономи виявили невеликі коливання зірки 51 в сузір’ї Пегаса, що знаходиться в 50 світлових роках від Сонця. Коливання були викликані гравітаційною взаємодією з планетою, яка обертається довкола зірки, розміром приблизно з Юпітер, розпеченій приблизно до 1000 °C. Попри те, що сама планета зовсім не схожа на нашу, це відкриття було остаточним підтвердженням, що Сонячна система не унікальна і навколо подібних до Сонця зірок десь в космосі звертаються планети.

Читайте также:   Перший після смерті: як Майкл Джексон заробив $ 2,4 млрд за 10 років після смерті

Як правило, екзопланети не мають власних імен, однак для планети 51 Пегаса, з огляду на важливість її в історії астрономії, було зроблено виняток: на наступний рік після відкриття астроном Джеффрі Марсі запропонував назвати її Беллерофонт в честь грецького героя, який приборкав Пегаса. У 2015 році Міжнародний астрономічний союз офіційно присвоїв планеті інше ім’я — Димид.

До теперішнього часу відкриті сотні екзопланет. У 2011 році телескоп «Кеплер» виявив у зірки Кеплер-20 дві планети, близькі за розмірами до Землі. У 2017 році біля зірки TRAPPIST-1 виявлено цілих сім землеподібних планет.

Відкриттю нових екзопланет присвячено кілька масштабних проектів. В ході роботи космічного телескопа Kepler відкрито 132 екзопланети та понад 2000 потенційних кандидатів. Витрати на проект склали більше $0,5 млрд. У 2013 році запущена на орбіту космічна обсерваторія Gaia, яка може відкрити, згідно з деякими оцінками, до 10 000 екзопланет. Вартість проекту становить близько € 577 млн. У 2018 році запущений космічний телескоп TESS, призначений для відкриття екзопланет транзитним методом. На цей проект NASA виділила близько $ 200 млн.

Не успеваете всё читать ?
Подпишитесь на рассылку Financoff.
Самое важное и интересное из
сегодняшних новостей вам на почту.

Это бесплатно.




Нет комментариев

Напишите комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.