Вселенная

Открытые в 2024 году уникальные объекты LRD (Little Red Dots) особенно распространены на самых удаленных «окраинах» Вселенной — в тех районах, где события развивались так, как это имело место в первые сотни миллионов лет после Великого взрыва. Ученые высказывают предположение о том, что эти образования являются активными ядрами галактик. Тем не менее, они отличаются необычной тусклостью. Недавно один из астрофизиков предложил объяснение данного феномена: вероятно, молодые галактики затеняются плотной окружающей их газовой средой.

Факт расширения Вселенной стал очевиден благодаря так называемому эффекту красного смещения: когда источник света удаляется от наблюдателя, его световая волна удлиняется, а самые длинноволновые видимые спектры переходят в красный. Если волна удлиняется ещё больше, излучение становится невидимым для человеческого глаза и переходит в инфракрасный диапазон, зафиксировать который можно лишь с помощью специализированных инструментов.

Таким образом, с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» удалось заглянуть вглубь космоса на недоступные ранее расстояния, что было невозможно с помощью «Хаббла». Новый инфракрасный телескоп предоставляет снимки галактик, окрашенных в искусственные цвета. Наиболее отдаленные из них — одновременно и самые ранние, и мы наблюдаем их такими, какими они были в первые сотни миллионов лет после Великого взрыва. Примечательно, что они оказались необычайно массивными для своего молодого возраста. Астрофизики пришли к выводу, что многие традиционные представления о Вселенной теперь нуждаются в пересмотре.

Среди самых увлекательных объектов выделяются «маленькие красные точки» (Little Red Dots). Их насчитывается более трехсот, и они обнаруживаются именно в молодой Вселенной. Эти компактные образования имеют размер не более трехсот с небольшим световых лет в диаметре. Для сравнения, диаметр нашей галактики, Млечного Пути, составляет примерно 100 тысяч световых лет.

Ученые идентифицируют «маленькие красные точки» как активные галактические ядра — сверхмассивные черные дыры, интенсивно поглощающие окружающее вещество. Их можно было бы назвать квазарами — «квазизвездными» объектами, которые астрономы первоначально воспринимали за звезды и лишь потом распознали как центральные области целых галактик. Квазары блестят благодаря свету, исходящему от вещества, окружающего черную дыру.

Тем не менее, «маленькие красные точки» на фоне квазара имеют необычную тусклость. При этом для объектов, возраст которых исчисляется сотнями миллионов лет, их размеры весьма внушительны — массы их центральных черных дыр оцениваются в диапазоне от одного до ста миллионов солнечных масс.

Астрофизик из Университета Пекина Кохеи Инаеши предложил обоснование данного явления в своей недавно опубликованной статье, доступной на сервере препринтов arXiv. По его мнению, указанные далекие галактические ядра находятся в настолько плотно заполненной веществом среде, что эта среда поглощает значительную часть света, тем самым затеняя их. Это полностью согласуется с современными представлениями о юной Вселенной: в ее начальные моменты она была сравнительно компактной, а образовавшийся водород представлял собой густой «туман».

Согласно расчетам исследователя, в этом тумане вещество могло коллапсировать в черные дыры с изначальной массой порядка 10-100 тысяч солнечных масс, формируя тем самым «семена» сверхмассивных черных дыр. Постепенно, за счет плотности окружающего вещества, эти черные дыры могли нарастить свою массу в несколько раз за кратчайшие сроки — всего за считанные миллионы лет.

Недавние исследования Университета Шеффилда открывают невероятные горизонты в понимании черных дыр, времени и загадочной темной энергии, которая пронизывает нашу Вселенную. Кто бы мог подумать, что эти мрачные, гравитационные пучины могут не только «смешивать» время и пространство, но и являться началом чего-то нового?

Мы привыкли считать черные дыры бескрайними вратами в никуда, местом, где время прекращает свое существование, а материю поглощает сильная гравитация. Научные умы, начиная от астрономов до писателей научной фантастики, долго размышляли над этим вопросом. Вспомните фильм «Интерстеллар», где черные дыры становятся не просто научным фоном, а центральным элементом сюжета. Но как оказывается, исследования теперь могут изменить саму суть нашего понимания этих величественных космических объектов.

В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, исследователи, включая доктора Штеффена Гиелена, предлагают революционную теорию, где сингулярность в центре черной дыры — это не точка разрушения, а стартовая площадка для новой реальности. Они используют законы квантовой механики, чтобы предложить модель, согласно которой сингулярность заменяется областью больших квантовых флуктуаций. То есть, вместо того чтобы быть мрачным концом, черная дыра может стать местом, откуда извергается новая материя, энергия и даже время — белая дыра!

Одной из самых интригующих частей этой теории является то, как связана темная энергия и время. Доктор Гиелен предполагает, что время измеряется этой загадочной силой, которая, по оценкам учёных, отвечает за ускоряющееся расширение Вселенной. Кажется, что пора пересмотреть все, что мы знали об этом элементарном изначальном понятии!

Часть этой гипотезы также включает удивительное представление о гипотетическом наблюдателе, который, проходя через черную дыру, может выйти на другой стороне белой дыры. Представление о такой абстрактной сущности ставит перед нами новые загадки. А что если мы можем не только погружаться в черные дыры, но и возвращаться через новые формы материи и времени?

Такое понимание черных дыр и их связи с темной энергией открывает двери для дальнейших исследований, что может привести к прорывам в гравитации и квантовой механике. Мы стоим на пороге новых открытий, которые могут изменить наше восприятие Вселенной и нашего места в ней! И кто знает, может быть, именно эта новая теория когда-нибудь станет основой для захватывающего рассказа о космических путешествиях и метаморфозах. Так что следите за новостями — Вселенная только начинает делиться своими тайнами!

А вы знаете, что такое триллион? А квинтиллион, это сколько? Не знаете? Хотите узнать про большие числа? Про googol, про то, сколько нулей у каждого числа и как понять эти огромные значения? Тогда в нужном месте. Попробуем разобраться во всем по порядку.

Что такое триллион?

Триллион, как известно, — это единица с 12 нулями, за ним следует квадриллион, на три нуля больше, и так далее. С этим ясно.

Что тут интересного? А то, что каждое последующее название числа будет включать в себя часть слова «триллион» – квадриллион, секстиллион, нониллион и т.д. То есть, каждый раз, когда вы прибавляете к триллиону три нуля, появляется новое числовое имя.

Эта закономерность будет продолжаться до тех пор, пока вы не доберетесь до десятидуоцинтиллиона, более известного как googol (и, да, именно отсюда поисковая система Google получила свое название). Дальше интереснее.

Понимание больших чисел

Как называются все ключевые массивные числа вы можете увидеть на картинке выше. Но что они означают? Как представить себе все эти нули после единицы? Вообще, не так уж и трудно. Существуют некоторые хитрости, помогающие составить хотя бы общее представление о том, что это за числа и насколько они велики.

Возьмем, к примеру, миллиард. Хорошее число, на слуху, его постоянно упоминают в интернете и на телевидении – миллиард туда, миллиард сюда, людей на планете 7 или 8 миллиардов. Но давайте задумаемся, насколько большое это число. Как это сделать? Все познается в сравнении, так давайте и его сравним. Предположим ваш работодатель дал вам задание досчитать до миллиарда к завтрашнему утру. Как думаете сможете выполнить задание? Ответ очевиден — точно, нет! Расчеты показывают, если вы будете ни есть, ни пить, не спать и только считать, считать и считать, то до миллиарда вы доберетесь только через 31 год 8 месяцев и 11 дней. Здорово, правда?

Кстати, на Ютюбе есть ролик как один американец в прямом эфире досчитал до миллиона. Он читал цифры с экрана компьютера вслух, чтоб не сбиться. На всё про всё у него ушло 89 дней. Правда, чуть с ума не сошел пока считал, но в конце концов добился своего.

Итак, с миллиардом понятно, а вот триллион, тоже не самое большое число на картинке, давайте его тоже как-нибудь оценим. И возьмем для этого, к примеру, часы. Давайте задумаемся: что такое секунда? Представили? А триллион секунд? Жутко, да? А если отмотать назад триллион секунд? Чтобы не морочить голову скажу сразу – триллион секунд назад люди еще не знали, что такое огонь, колесо, жили в пещерах и питались сырым мясом. Во, как. Никогда бы не подумал, что триллион секунд – это 31 710 лет!!!

На картинке также изображены разные безумно большие числа, но мы останавливаться на них долго не будем. Скажу лишь, что:

– 10 квадриллионов метров – это один световой год (расстояние которое свет пройдет за один год).

– Квинтиллион – ни один калькулятор не покажет вам столько нулей.

– Секстиллион – если Intel не врет, то количество транзисторов, применяемых в процессорах по всему миру равно этому значению.

– 10 септиллионов килограммов — масса нашей планеты.

Googol и googolplex

И вот мы плавно подошли к числу googol или к единице с сотней нулей. На бумаге это выглядит так –

Написание такого длинного числа уже является лучшим представлением того, насколько оно велико. Попробуйте повторить сами и не запутаться в нулях. Получилось?

А как насчет googolplex, одного из самых больших чисел? Googol огромен, а googolplex – это вообще бомба, что-то нереальное, это 10 в степени googol.

Googolplex настолько большое число, что его никогда не используют в математике, а некоторые ученые считают, что во всей Вселенной нет столько атомов сколько показывает это число.

Немного не от мира сего

Но есть числа еще больше. Число Скьюза, например, разработанное математиком Стэнли Скьюзом и имеющее значение – 10^10^10^1000. Написать его можно только так, ибо нет столько бумаги в мире на которой уместились бы все эти нули. Коллеги Скьюза назвали его как «наибольшее число, которое когда-либо служило какой-либо определенной цели в математике».

Есть еще число Грэма, которое в настоящее время определено как самое большое число в мире. Число Грэма нельзя записать обычной нотацией. Оно настолько большое, что, даже если бы всю материю во Вселенной преобразовать в ручки и чернила, этого все равно не хватило бы, чтобы записать число полностью.

В заключении еще пару слов

Как вы понимаете последние два числа — это сугубо специфические понятия и применяются только в определенных областях. К реальной жизни они никакого отношения не имеют. А что касается реальных чисел, то наша Вселенная, ее размеры и состав — это и есть предел всяких исчислений. И это, на мой взгляд, и есть самое интересное и понятное – сколько звезд, сколько атомов, сколько того, сколько сего. А делить дроби и считать нули после запятой это, мне кажется, неинтересно. Математикам – возможно, да, но физикам – точно, нет.

Больше интересной информации читайте на сайте - https://bozon-higgs.ru/

Три захватывающие темы: формирование Млечного Пути в ранней Вселенной, рождение его звёздного диска и судьбу галактики в далёком будущем. Вы узнаете, как тёмная материя сыграла ключевую роль в начале нашей галактики, какие процессы привели к появлению первых звёзд и как ранние столкновения сформировали её структуру. Мы расскажем о превращении хаотичных облаков газа в величественный спиральный диск, о механизмах поддержания спиральных рукавов и о том, как катастрофические слияния с другими галактиками повлияли на её эволюцию. Затем мы заглянем в будущее Млечного Пути: как изменится наша галактика в ближайшие миллиарды лет, что ждёт её звёздную систему и какие глобальные процессы приведут её к финальной стадии существования.