Правда ли, что во Вселенной есть дыра?
Ньютон проснулся
Возможно вы видели эту фотографию в интернете с подписью, что во Вселенной есть место, где нет звезд.
__________________
Архив Книг "Ньютон Проснулся": t.me/bynewton
Приматы в Telegram: t.me/primatess
Боты в одном канале: t.me/botandme
__________________
Разбираемся что за дыра.
Фон фотографии так богат звёздами, поскольку эти звёзды находятся в нашем Млечном пути. Да-да, в нашей Галактике диаметром 100 000 световых лет. То есть, тёмное облако, блокирующее фоновый звёздный свет, должно находиться ближе этих звёзд, поэтому ни о каких миллиардах световых лет речи не идёт. Оно гораздо ближе: этот объект – облако газа и пыли, находящийся всего в 500 световых годах от нас, и он известен, как Барнард 68. В начале XX века астроном Эдвард Эмерсон Барнард составил каталог из сотен «тёмных туманностей», известных теперь, как молекулярные облака, звёздные колыбели или глобулы. Это облака нейтрального газа, разбросанного по нашей Галактике.
Облако, о котором идёт речь, небольшое, и находится относительно близко к нам:
• Оно находится всего в 500 световых годах от нас,
• Его размер составляет примерно четверть светового года,
• Его масса примерно в два раза больше солнечной.
Поскольку нейтральный газ блокирует видимый свет, но прозрачен для волн большей длины, у вас может возникнуть вопрос, нельзя ли увидеть заслоняемые им звёзды в инфракрасном или радиодиапазоне.
Именно это и проделали при помощи различных приборов, находящихся в ведении Европейской южной обсерватории. За облаком нашли примерно 3 700 заслонённых звёзд. Более того, свойства поглощения нейтрального газа сообщили нам много сведений, включая то, что внутренность облака чрезвычайно холодная, его температура всего 16 К (-257 °C), а внешние слои глобулы говорят о наличии внутреннего распада. Дальнейший анализ показал, что его внутреннее ядро сколлапсирует в звезду примерно через 200 000 лет, а это значит, что мы будем знать, где искать достаточно близкую к нам звезду, сформировавшуюся в изоляции от других.
Так что, нет, дорогой читатель, объект на фото – явно не дыра во Вселенной.
Представьте, что во Вселенной действительно есть дыра, как заявлено на картинке. Если бы существовала «пустота размером в миллиард световых лет, в которой нет никакой материи, и которая не испускает никакого излучения» – как бы это проявилось? Мы бы увидели это как холодный участок в реликтовом излучении (изображение которого получили WMAP или Planck), поскольку изменение гравитационного поля, вызванное такой пустотой (технически говоря, эффект Сакса — Вольфа), привело бы к небольшому понижению температуры в космическом излучении. Но этот холодный участок должен был бы совпадать с регионом, свободным от галактик, а подтверждение этого потребовало бы глубокого и широкого наблюдения.
То, что на самом деле нашла команда Рудника, Ши и Уильямса [Rudnick, Shea and Williams], изучавших регион неба, это район космоса, в котором количество галактик на 20-45% ниже среднего, что можно объяснить несколькими способами.
Естественно, в космосе существуют места, где материи – звёзд, газа, пыли, даже тёмной материи – гораздо меньше среднего количества. С тех пор были открыты и другие пустоты сравнимые по размеру. Можно, конечно, обозвать такой регион, полностью свободный от галактик, «дырой во Вселенной», как это делают всякие репортёры и пресс-релизы. Но это может быть и нечто гораздо менее эффектное – небольшое понижение плотности по сравнению с большой долей Вселенной. И пока мы не сделаем специальную трёхмерную космическую карту интересующего нас региона (с использованием спектроскопии для подтверждения красного смещения наблюдаемых галактик), мы не узнаем в точности, как именно расположены наши галактики. Но в принципе там вообще может не оказаться никакой пустоты, тем более, региона, полностью свободного от всякой материи.
__________________
Архив Книг "Ньютон Проснулся": t.me/bynewton
Приматы в Telegram: t.me/primatess
Боты в одном канале: t.me/botandme
__________________