Вселенная

 

Материал основан на документальном фильме Journey to the Edge of the Universe, National Geographic.

 

Эта статья поможет представить, как устроены наши Галактика и Вселенная, в ней приводятся интересные научные факты и открытия. Хотя все эти данные не относятся непосредственно к вселенной Mass Effect, всё же надеюсь, они помогут обогатить наше представление о Галактике так же, как описание планет в Кодексе, ведь за основу игры взята наша реальная, притягательная и невероятная Вселенная.

 

Край космического пространства. Всего 100 км наверх, один час на машине. Наш Дом — планета Земля.

Её положение в Солнечной системе идеально. Если бы расстояние от Земли до Солнца было бы на 5% меньше (142 млн. км), то от палящего зноя жизнь на планете была бы невозможна, а если расстояние от Земли до Солнца было бы всего на 1% больше (151,5 млн. км), значительная часть Земного шара покрылась бы огромными пластами льда. Также идеален и размер земли (длина окружности 40 000 км). Если бы Земля была чуть больше (длина окружности 45 000 км), ее притяжение было бы сильнее. Из-за этого в атмосфере скапливался бы легкий газ водород. Со временем атмосфера стала бы непригодной для жизни. А если бы Земля была чуть меньше (длина окружности 35 000 км), то необходимый для жизни кислород и поверхностные воды исчезли бы. В любом случае, будь Земля больше или меньше, жизнь на ней была бы невозможна.

Но давайте оставим наш уютный дом и отправимся в путешествие. Первую остановку совершим около Солнца.

Наш свет, наша жизнь… Всё что мы делаем, контролируется Солнцем, зависит от него. 150 млн. км от Дома, 20 лет на самолёте. Отключите Солнце — оно находится так далеко, что мы не будем знать об этом событии целых 8 минут. Солнце такое огромное, что внутри уместится миллион планет Земля, такое тяжелое, что его сила тяжести контролирует целую Солнечную систему. Каждый день в небе мы видим это знакомое лицо, вблизи оно неузнаваемо. Бушующее море горячего газа. Термометр показывает более 5000 градусов, в центре температура, возможно, достигает десятков миллионов градусов. Достаточно горячо, чтобы вызвать ядерную реакцию, каждую секунду превращая миллионы тонн вещества в энергию. В энергию, которая превосходит все, что когда-либо вырабатывало человечество. Дома мы видим эту энергию как свет и ощущаем её как тепло.

Солнце обладает такой сильной электрической и магнитной активностью, что выделяет их в виде огромных петель горячего газа, которые называют протуберанцами, каждый из которых выпускает больше энергии, чем 10 миллионов вулканов.

Вы можете пропустить Землю через одну из таких петель, но у вас всё равно останутся десятки тысяч километров свободного места. И там, где они прорываются, это затрагивает более холодные слои ниже и создаёт солнечные пятна.

Пятна немного холоднее чем то, что их окружает, поэтому точки выглядят чёрными, но они по-прежнему горячее, чем что-либо на Земле. Солнечные пятна очень большие, некоторые из них достигают 50 000 км в ширину.

Солнечные вспышки — перегретый поток наэлектризованного газа, который выбрасывает в космос смертоносную радиацию. Солнце поддерживает жизнь и разрушает её, оно требует, чтобы мы соблюдали дистанцию.

Продолжим путь, но не будем останавливаться около каждой из планет Солнечной системы, отправимся сразу к Плутону. Раньше казалось, что Плутон один и за ним ничего нет. Мы ошибались. Обнаружены новые замёрзшие миры. Это настолько свежее открытие, что учёные ещё не определились с названием. Пока малые планеты называют плутидами или ледяными карликами. Каким бы ни было имя, вывод не меняется: наша Солнечная система не соответствует той аккуратной модели, согласно которой мы представляли её раньше. Более 13 миллиардов километров от Дома, самый удалённый объект, который вращается по солнечной орбите — ещё один маленький ледяной мир по имени Седна, открытый в 2003 году.

Седна совершает полный оборот за 10 000 лет на расстоянии 73,1 млрд.км (489 а.е.) от Солнца

Но впереди нас ждут триллионы километров, миллиарды звёзд, хватит смотреть внутрь, пришло время заглянуть вовне, шагнуть в огромный широкий мир Вселенной, в межзвёздное пространство.

Межзвёздное пространство, далеко за пределами нашей Солнечной системы. Миллиарды звёзд, похожих на наше Солнце, многие с планетами, многие планеты имеют спутники. Сложно выбрать путь — в каждом направлении бесконечные возможности. По какому бы пути мы ни отправились, нам понадобится хорошее ускорение.

40 триллионов километров от Дома, 150 000 лет полёта на современном космическом корабле и мы только достигли первой звёздной системы за пределами нашей Солнечной — Альфа Центавра. Чтобы представить себе это расстояние, приведём пример: предположим, мы можем сжать Галактику Млечный путь до такой степени, что Солнце станет размером с футбольный мяч, который находится в Нью-Йорке. Тогда звезда Проксима Центавра будет находиться примерно в 6000 км от него в Париже, размером чуть менее мяча для гольфа. В системе Альфа Центавра вместо одной звезды — три. Они вращаются друг вокруг друга, замкнутые в небесном противостоянии. Сила тяжести каждой звезды притягивает остальные, а их сумасшедшая орбитальная скорость сохраняет между ними дистанцию. Окажись мы между ними, нас бы отбросило к одной из звёзд. В триллионах километрах от Дома, так далеко, что километры теряю значение, мы будем измерять расстояние в световых годах. Луч света проделывает путь длиной в 10 триллионов километров за год, т. е. 40 триллионов километров — это 4 световых года от Дома. Безумие. Расстояние настолько огромно, что выходит за рамки нашего понимания.

На расстоянии 10 св. лет от Земли находится звезда Эпсилон Эридана.

Какие эффектные кольца из пыли и льда! А где-то внутри — планеты, которые рождаются из осколков на наших глазах. В центре событий звезда, которая по размерам меньше, чем наше Солнце, она находится ещё на ранней стадии развития.

Где-то здесь должны быть более зрелые и развитые солнечные системы, но обнаружить их так же трудно, как найти иголку в космическом стоге сена.

Отправляемся дальше.

Какие масштабы, посмотрите! Это планета Беллирофон.

 Так близко к своему солнцу, чудо, что она вообще была обнаружена. Проблема заключается в том, что с Земли мы не видим планеты, которые находятся так далеко, т. к. их скрывает сияние соседних звёзд. Но у этих планет есть сила притяжения, которая непродолжительное время действует на эти звёзды. Измерьте эти крошечные движения на расстоянии триллионов километров от Земли и можно доказать, что планета существует. Так в 90-х годах был обнаружен Беллирофон, что дало возможность для открытия сотен других отдалённых планет.

65 св. лет от Земли. Настройте свой телевизор на этой яркой звезде, и вы поймаете телесигналы с Берлинской олимпиады в гитлеровской Германии.

Летим дальше…

Это звёзды-близнецы. С древних времён эту звезду боялись из-за зловещего поведения.

С Земли кажется, что она мигает, когда одна звезда проходит перед другой. Вблизи это выглядит ещё более странно. Одна звезда попадает в зону действия силы притяжения другой и её просто тянет к ней. Почти 100 св. лет от Дома. Отсюда кажется, что Земля никогда и не существовала. Любые инопланетяне, живущие здесь, ничего не будут знать о нашем существовании.

Далее — Бетельгейзе.

Самая крупная и яркая звезда из тех, что мы видели. Она, по крайней мере, в 600 раз шире нашего Солнца.

Летим ещё дальше. Но это не звезда, не планета, не что-то, что мы когда-либо видели. Фантом на расстоянии боле 1300 св. лет от Земли — туманность Ориона.

Пыль и газ, такие плотные, что закрывают, изолируют нас от окружающее Вселенной. Глубоко внутри — шар света, который притягивает пыль и газ. Он нагревается, погружается в шар горящего газа. Как звезда, как наше Солнце, только в миниатюре.

Внутри температура достигает миллионов градусов, здесь так горячо, что запускаются ядерные реакции, те, что поддерживают свет нашего Солнца, создают энергию, радиацию и свет. Происходит рождение звезды… Или даже звёзд.

Туманность Ориона — это огромный завод по производству звёзд. Мы ожидали увидеть что-то ужасное, но открыли одно из величайших созидательных чудес Вселенной — рождение звёзд… Возможно, мы поторопились.

Потоки газа, которые взрываются со скоростью 200 000 км/ч. Пыль и газ разлетаются на миллионы километров. Это невероятно жестокое зрелище, но посмотрите на результат.

Это неописуемо! Туманность — огромные сверкающие облака газа, застывшие в пространстве. Здесь нет ветра, потребуются тысячи лет, чтобы они рассеялись.

Кажется, что они складываются в огромную звездную скульптуру.

Мы видели странные картины, но эта — шедевр. Голова гигантской лошади, которая возвышается в пространстве.

Звезды рождаются, вырастают и потом… Что следует далее? Умирают ли они? Растворяются тихо в ночи или исчезают, взрываясь? Ответ лежит где-то посередине между нами и краем Вселенной.

Почти на 4000 св. лет дальше. Светящиеся облака, висящие в пространстве вокруг того, что когда-то было звездой, похожей на наше Солнце. От неё остались только эти ярко окрашенные газы. Элементы, сформированные за счёт слияния ядер глубоко внутри звезды и выпущенные в космос после её смерти. Зелёный и фиолетовый — водород и гелий, красный и голубой — азот и кислород.

В самом центре — призрак звезды. Это белый карлик. Белый — горячий. Маленький, но невероятно плотный.

 В момент угасания звезды её атомы соединяются и сжимаются, делая её настолько плотной, что всего лишь чайная ложка этого белого карлика будет весить одну тонну. Удивительно, как много существовало миров, которые ушли в небытие, нерассказанных историй и навеки утерянных небесных книг. Но нам предстоит рассказать о них самую главную историю, мы должны вернуться во времени к самой первой главе.

Разбросанные останки мёртвой звезды… Туманность, карбовидная туманность.

 Мы находимся на расстоянии 6000 св. лет от дома, в глубине звездного кладбища. Мы многое узнали, увидели много вещей, в существование которых никогда бы не поверили, теперь мы спокойно воспринимаем запредельные чудеса, например места, подобные этому. Мы готовы встретиться с чем бы то ни было, мы стремимся достичь края Вселенной. Это место кажется мёртвым, но, возможно, этого всего лишь затишье после бури. Возникшая после мощного взрыва, достаточно сильная, чтобы превратить огромную звезду в облако пыли и газа, перед нами сверхновая звезда. Око бури, вращающаяся пульсирующая звезда — пульсар.

Сила тяжести, должно быть, сжала ядро огромной звезды до таких размеров. Звезда всего 20 км шириной, невообразимо плотная. Небольшой кусок будет весить, возможно, миллионы тонн. И пока она уменьшалась, как фигурист, который кружится на одном месте, раскинув руки, а потом подтягивает их к себе, со временем она начала вращаться быстрее. Два луча света — энергия и радиация, 30 оборотов в секунду, образовывая огромные клубы пыли и газа. Здесь очень сильная радиация, даже сильнее, чем на Солнце. Это был самый опасный объект из тех, что мы видели.

Когда-то, возможно, он вселил бы в нас ужас, но сейчас мы понимаем, что без опасностей не было бы и чудес, без кошмаров не было бы прекрасных снов.

Странное ощущение, чувство, будто здесь есть что-то нехорошее, словно присутствует нечто зловещее. Что-то, с чем мы не захотели бы встретиться, что-то невозможно чёрное, заслоняющее звёзды. Мы смотрим в лицо смерти, перед нами останки гигантской звезды — это чёрная дыра.

Вместо того, чтобы сократиться до размеров белого карлика и пульсара, она продолжала сжиматься, пока не стала совсем маленькой, всего несколько километров в ширину. Гораздо более плотной, чем пульсар, такой, что противостояние стало невозможным. Подойдите слишком близко, и уже нет пути назад. Теперь мы знаем, почему это «чёрная» дыра. Её сила тяжести настолько интенсивна, что даже свет не может избежать столкновения. Этот астероид — кусок твёрдого камня, но, как ни странно, он растягивается и его тащит по направлению к зияющему отверстию.

Там внутри, как мы знаем, нет материи, нет времени, пространства, все законы физики перестают работать. Астероид исчез… И никто на самом деле не знает куда. Мы подошли к пределу человеческого понимания. Возможно, миллионы чёрных дыр движутся вокруг нашей Галактики, их больше чем звёзд на небе. Но мы не замечали их, пока не становилось слишком поздно.

Как эта звезда, которая снижалась по спирали и пропала в дыре. Кто станет утверждать, что мы не живем внутри огромной чёрной дыры? Что вся Вселенная не находится внутри одной из них внутри другой Вселенной? Подумайте об этом слишком долго и ваш разум пошатнётся. Иногда кажется, что чем больше мы видим, тем меньше знаем.

 Но мы всё же знаем, что наша Галактика сложнее и опаснее, чем мы себе представляли, и мы до сих пор находимся в нашей Галактике, в Млечном Пути. А простор Вселенной открывается впереди. Там содержатся чудеса, опасности, секреты, но сначала мы должны выйти из Млечного Пути.

7000 св. лет от Дома и всё ещё в глубине нашей Галактики.

 Как будто мы находимся в густом лесу, каждое из деревьев которого настолько красиво и притягательно, что невозможно оторвать взгляд и рассмотреть общую картину. Мы должны найти нужный путь, достигнуть понимания на краю Галактики, но такие места как это сложно покинуть.

Колоссальные сверкающие облака, увенчанные огромными башнями из пыли, столпами созидания.

 Как ворота в далекую галактику, столпы усыпаны маленькими выступами — молодыми звёздными системами, каждая размером с нашу Солнечную.

Но нам нужно проигнорировать эту пленительную красоту, оторваться, чтобы продолжить путь на край Галактики.

Ослеплённые красотой Млечного Пути, мы потеряли бдительность по отношению к его ужасам и налетели на космическое минное поле.

Как во время взрыва, показанного в замедленном режиме, из этой звезды вырываются гигантские облака газа.

Огромная звезда, которая в миллион раз ярче, чем наше Солнце, она близка к катастрофе.

Топливо, которое поддерживает её существование, заканчивается, ядерные реакции, которые приводят её в движение, сходят на нет. Мы наблюдаем за её агонией. В итоге ядро взорвётся и появится новая чёрная дыра.

Ещё одна большая неустойчивая звезда. Но она находится на грани взрыва, и если такая огромная звезда умирает, этот процесс в 100 раз сильнее возникновения сверхновой звезды. Мы каким-то образом столкнулись с самой жестокой смертью звезды, которую только можно себе представить: со взрывом гиперновой звезды.

Ядро расколото, звезда становится чёрной дырой.

Через звезду проходит взрывная волна, её внешние слои разлетаются по космосу.

Беспощадные гиперновые звезды, опалённые планеты, замёрзшие планеты, белые карлики, красные гиганты — крошечные капли в огромном бассейне белого света, нашей родной Галактики, Млечного Пути.

 Она настолько огромна, что в поперечнике достигает 100 000 св. лет, в ней насчитывается более 100 000 000 000 (ста миллиардов) звёзд.

Попробуем сравнить звезды в Галактике со страницами в книге. Сколько нужно времени, чтобы взглянуть на каждую страницу? Если переворачивать одну страницу в секунду, потребуется около 3000 лет. Чтобы успеть сделать это за свою жизнь, нужно не останавливаясь переворачивать 50 страниц в секунду.

Всё, что мы видели, находится внутри Млечного Пути. Теперь мы можем увидеть другие галактики, охватить более широкую картину. Теперь мы готовы покинуть нашу Солнечную систему, нашу Галактику и вступить в межгалактическое пространство.

Преодолеть Млечный Путь, пройти через широкое пространство между галактиками, наперекор всему. Мы проникли в межгалактическое пространство. Здесь нет видимого горизонта, даже самые близкие галактики находятся на расстоянии миллиона световых лет отсюда. Останки галактик, разрушенных сильным гравитационным полем Млечного Пути, превращенные в ничто. Здесь состояние Вселенной приближается к полному вакууму, но всё равно пространство не является полностью пустым. Здесь есть тонкие облачка газа, большие следы пыли. И ещё что-то… Тёмная материя.

Такая загадочная, что мы не можем увидеть, попробовать, дотронуться до неё или измерить. Но её так много, что она, возможно, составляет более 90% всего материального состава Вселенной. А если тёмная материя существует, значит нет пустого пространства. Даже здесь мы окутаны этой материей. Мы знаем о её существовании, т. к. она оказывает странное влияние на галактики, например на эту — Большое Магелланово облако.

 До неё более 6 миллиардов лет полёта на самом современном (реально существующем) космическом корабле. Она находится в 160 000 св. годах от Млечного Пути на границе действия его гравитационного поля. Эта галактика должна уйти в открытый космос, но что-то держит её здесь. Что-то невидимое, мощное — тёмная материя. Звёзды, звёздные скопления, туманности — это огромная астрономическая сокровищница. Но посмотрите на это.

Напоминает нить мерцающего жемчуга. Это огненный шар, растущий из того, что, должно быть, было мощным взрывом. Сверхновая звезда.

Такая яркая, что когда свет от взрыва достиг в 1987г. Земли, его можно было увидеть невооружённым глазом. Такая сильная, что взрыв повлек череду ядерных реакций, которые соединяли атомы, создавая новые элементы — золото, серебро, платину — и выбрасывали их в космос.

Идем через бездну, всё дальше и дальше, быстрее и быстрее.

Туманность Андромеды. До неё отсюда 2 500 000 св. лет. Она движется через пространство со скоростью миллион км/ч, вокруг всё разлетается, как шрапнель от взрыва. Мы видим эту галактику в том же состоянии, в котором она была миллионы лет назад.

Мы движемся дальше. 10 000 000 св. лет. от Земли. И дальше назад во времени.

Это выглядит нехорошо, взрывается целая галактика. И единственная вещь, которая достаточно велика, чтобы вызвать взрыв такого уровня — это другая галактика.

Это напоминает конец света, но мы уже достаточно повидали и знаем, что не всё так просто. Эта галактика не умрёт, она переродится, приобретёт новую форму, даже, возможно, новые звёзды. Пыль и газ сталкиваются, создавая трение, взрывные волны, тем самым инициируя рождение новых звёзд.

В этом хаосе существует порядок.

За бесконечным разнообразием скрывается структура, бесконечный круговорот рождения и смерти, создания и разрушения. Этот узор плетётся по широкой ткани космического пространства, которое связывает эти галактики. Во Вселенной существует миллиарды галактик, в каждой из которых миллиарды, даже триллионы звёзд. Звёзд больше, чем крупинок песка на всех пляжах земли. И это только те звёзды, которые существуют сейчас. А как насчёт тех, что существовали, но уже исчезли? Или тех, что находятся в процессе рождения или появятся в будущем? Мы наконец-то видим общую картину, которая оказалась грандиознее, чем мы могли себе представить.

Мы продолжаем путешествие назад во времени, минуя период вымирания динозавров. 2 миллиарда св. лет от Дома.

Это не галактика. Это ярче, чем сотни объединённых галактик.

Ослепляющий луч энергии, который протянулся на триллионы километров. Что-то настолько большое и яркое должно быть невероятно сильным. Но опыт подсказывает нам, что сила эквивалентна опасности.

 Это напоминает квазар — самый смертоносный объект во Вселенной. Если это он, наше путешествие может подойти к концу, наша гибель уже маячит в поле зрения.

Самый смертоносный, самый мощный объект во Вселенной — квазар. Движущийся котёл сверхгорячего газа ярче, чем сотни галактик.

Источник этой небывалой силы находится глубоко внутри, в «сердце» чудовища. «Сердце тьмы» — огромнейшая чёрная дыра, весом в миллиарды Солнц.

 Она разбивает целые звёзды, засасывает их газы в квазар и поглощает их до тех пор, пока от них ничего не останется, пока они не оказываются навеки потерянными из пространства видимой Вселенной.

Мы увидели худшее, что может подкинуть нам Вселенная, самые мощные и разрушительные силы, которые она только производит.

Пришло время добраться до края Вселенной, теперь он в пределах досягаемости. Нам нужно идти дальше, идти быстрее, если мы собираемся пересечь крайние области известной нам Вселенной.

Восемь миллиардов св. лет от Дома. Больше галактик, но они выглядят иначе: неровные, маленькие, расположены близко друг к другу.

Мы вернулись так далеко во времени, что сейчас наблюдаем эти галактики в том состоянии, в котором они находились ещё до появления Земли. Они молодые и продолжают расти.

12 миллиардов лет назад. Посмотрите на галактики. Они больше напоминают примитивный планктон, плавающий в бескрайних глубинах океана.

Это волшебно. Танцующие клубы пыли и газа, которые создаю форму, соединяются, чтобы сформировать зародышевые галактики.

Они исчезают. Мы вернулись в то время, когда звёзд ещё не существовало — в Тёмный космический век. А перед этим в свет. Мы почти там. Вот он, мы сделали это. Край Вселенной.

130 миллиардов триллионов километров от Дома, 13,5 миллиардов лет назад. Тот самый момент, самый сильный, самый творческий момент в истории.

Здесь заканчивается наше путешествие и начинается Вселенная…

 

 

Перемещение галактик в пространстве

Слайды:

 

Источники:

фильм Journey to the Edge of the Universe, National Geographic,

различные научные журналы,

использованы кадры из фильма, снимки NASA и ESA