Úžasné fakty o astronómii
Záhady vesmíru: Od temnej hmoty po červené galaxie a ešte ďalej
Christiano Sonning / EyeEm / Getty Images
Aj keď ľudia študovali nebesia po tisíce rokov, stále o nich vieme relatívne málo vesmír . Zatiaľ čo astronómovia pokračujú v skúmaní, dozvedajú sa viac o hviezdach, planétach a galaxiách v určitých detailoch, no niektoré javy zostávajú záhadné. Či budú vedci schopní vyriešiť záhady vesmíru alebo nie, je záhadou samou o sebe, ale fascinujúce štúdium vesmíru a všetkých jeho mnohých anomálií bude naďalej inšpirovať nové nápady a dávať impulz novým objavom, pokiaľ budú ľudia pokračovať v hľadaní. na oblohu a čudovať sa: 'Čo je tam vonku?'
Temná hmota vo vesmíre
Astronómovia sú neustále v pátraní temná hmota , záhadná forma hmoty, ktorú nemožno odhaliť bežnými prostriedkami – odtiaľ jej názov. Všetka univerzálna hmota, ktorú je možné súčasnými metódami odhaliť, tvorí len asi 5 percent celkovej hmoty vo vesmíre. Temná hmota tvorí zvyšok spolu s niečím známym ako temná energia. Keď sa ľudia pozerajú na nočnú oblohu, bez ohľadu na to, koľko hviezd vidia (a galaxií, ak používajú ďalekohľad), sú svedkami len nepatrného zlomku toho, čo tam v skutočnosti je.
Aj keď astronómovia niekedy používajú termín „vákuum vesmíru“, priestor, ktorým svetlo prechádza, nie je úplne prázdny. V každom kubickom metri priestoru je v skutočnosti niekoľko atómov hmoty. The priestor medzi galaxiami , ktorý bol kedysi považovaný za celkom prázdny, je často naplnený molekulami plynu a prachu.
Husté objekty vo vesmíre
Ľudia si tiež mysleli, že čierne diery sú odpoveďou na rébus „temnej hmoty“. (To znamená, že sa verilo, že nevysvetlená hmota môže byť v čiernych dierach.) Hoci sa táto myšlienka ukazuje ako nepravdivá, čierne diery astronómov naďalej fascinujú, a to z dobrého dôvodu.
Čierne diery sú také husté a majú takú intenzívnu gravitáciu, že im nemôže uniknúť nič – dokonca ani svetlo. Ak by sa napríklad medzigalaktická loď nejakým spôsobom dostala príliš blízko k čiernej diere a bola by vtiahnutá svojou gravitačnou silou „napred tvárou“, sila na prednej časti lode by bola oveľa silnejšia ako sila na zadnej strane, loď a ľudia vo vnútri by sa natiahli – alebo spružnili ako karamel – intenzitou gravitačnej sily. Výsledok? Nikto nevyviazne živý.
Vedeli ste, že čierne diery sa môžu zraziť a aj sa zrážajú? Keď k tomuto javu dôjde medzi supermasívnymi čiernymi dierami,gravitačné vlnysú prepustení. Aj keď sa o existencii týchto vĺn špekulovalo, v skutočnosti boli zistené až v roku 2015. Odvtedy astronómovia zachytili gravitačné vlny z niekoľkých kolízií titánskych čiernych dier.
Neutrónové hviezdy - pozostatky smrti masívnych hviezd pri výbuchoch supernov - nie sú to isté ako čierne diery, ale tiež sa navzájom zrážajú. Tieto hviezdy sú také husté, že pohár plný materiál neutrónovej hviezdy bude mať väčšiu hmotnosť ako Mesiac. Akokoľvek sú neutrónové hviezdy obrovské, patria medzi najrýchlejšie rotujúce objekty vo vesmíre. Astronómovia, ktorí ich študujú, ich nastavili rýchlosťou otáčania až 500-krát za sekundu.
Čo je hviezda a čo nie?
Ľudia majú zvláštny sklon nazývať akýkoľvek jasný objekt na oblohe „hviezdou“ – aj keď to tak nie je. Hviezda je guľa prehriateho plynu, ktorá vydáva svetlo a teplo a zvyčajne v nej prebieha nejaký druh fúzie. To znamená, že padajúce hviezdy nie sú v skutočnosti hviezdami. (Častejšie sú to len drobné čiastočky prachu prepadajúce našou atmosférou, ktoré sa vyparujú v dôsledku tepla z trenia s atmosférickými plynmi.)
Čo ešte nie je hviezda? Planéta nie je hviezda. Je to preto, že – pre začiatok – na rozdiel od hviezd, planéty vo svojom vnútri nespájajú atómy a sú oveľa menšie ako vaša priemerná hviezda, a hoci môžu byť kométy jasné, nie sú to ani hviezdy. Keď kométy cestujú okolo Slnka, zanechávajú za sebou prachové stopy. Keď Zem prechádza cez kometárnu dráhu a stretne sa s týmito stopami, vidíme nárast meteorov (tiež nie hviezdy), keď sa častice pohybujú našou atmosférou a zhoria.
Naša slnečná sústava
Naša vlastná hviezda, Slnko, je silou, s ktorou treba počítať. Hlboko vo vnútri jadra Slnka sa vodík spája a vytvára hélium. Počas tohto procesu jadro vypustí každú sekundu ekvivalent 100 miliárd jadrových bômb. Všetka táto energia sa dostáva von cez rôzne vrstvy Slnka, pričom cesta trvá tisíce rokov. Energia Slnka, vyžarovaná ako teplo a svetlo, poháňa slnečnú sústavu. Iné hviezdy prechádzajú počas svojho života rovnakým procesom, čo z hviezd robí elektráreň vesmíru.
Slnko môže byť hviezdou našej show, ale slnečná sústava, v ktorej žijeme, je tiež plná zvláštnych a úžasných prvkov. Napríklad, aj keď je Merkúr najbližšou planétou k Slnku, teploty môžu na povrchu planéty klesnúť až na mrazivých -280 °F. Ako? Keďže Merkúr nemá takmer žiadnu atmosféru, v blízkosti povrchu nie je nič, čo by zachytávalo teplo. Výsledkom je, že temná strana planéty – tá odvrátená od Slnka – sa extrémne ochladí.
Aj keď je Venuša ďalej od Slnka, je podstatne teplejšia ako Merkúr kvôli hrúbke atmosféry Venuše, ktorá zachytáva teplo blízko povrchu planéty. Venuša sa tiež veľmi pomaly otáča okolo svojej osi. Jeden deň na Venuši sa rovná 243 pozemským dňom, no rok Venuše má len 224,7 dňa. Ešte zvláštnejšie je, že Venuša sa v porovnaní s ostatnými planétami v slnečnej sústave otáča dozadu okolo svojej osi.
Galaxie, medzihviezdny priestor a svetlo
Vesmír je starý viac ako 13,7 miliardy rokov a je domovom miliárd galaxií. Nikto si nie je celkom istý, koľko galaxií je tam presne povedané, ale niektoré fakty, ktoré poznáme, sú dosť pôsobivé. Ako vieme, čo vieme o galaxiách? Astronómovia študujú vyžarované svetelné objekty, aby zistili, aký je ich pôvod, vývoj a vek. Svetlo zo vzdialených hviezd a galaxie dosiahnutie Zeme trvá tak dlho, že tieto objekty skutočne vidíme tak, ako sa objavili v minulosti. Keď sa pozrieme na nočnú oblohu, sme v skutočnosti, pozeráme sa späť v čase. Čím je niečo ďalej, tým ďalej v čase sa to objavuje.
Napríklad slnečnému svetlu trvá cesta na Zem takmer 8,5 minúty, takže Slnko vidíme tak, ako sa zdalo pred 8,5 minútou. Najbližšia hviezda k nám, Proxima Centauri, je vzdialená 4,2 svetelných rokov, takže sa našim očiam javí ako pred 4,2 rokmi. Najbližšia galaxia je vzdialená 2,5 milióna svetelných rokov a vyzerá tak, ako vyzerala, keď po planéte kráčali naši predkovia hominidov Australopithecus.
Postupom času boli niektoré staršie galaxie kanibalizované mladšími. Napríklad, Vírivá galaxia (tiež známy ako Messier 51 alebo M51) – dvojramenná špirála, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 25 až 37 miliónov svetelných rokov od Mliečnej dráhy a ktorú možno pozorovať amatérskym ďalekohľadom – sa zdá, že prešla jedným zlúčením/kanibalizáciou galaxií. vo svojej minulosti.
Vesmír je plný galaxií a tie najvzdialenejšie sa od nás vzďaľujú viac ako 90 percentami rýchlosti svetla. Jedna z najpodivnejších myšlienok zo všetkých – a tá, ktorá sa pravdepodobne naplní – je „teória rozpínajúceho sa vesmíru“, ktorá predpokladá, že vesmír sa bude naďalej rozpínať a pri tom budú galaxie rásť ďalej od seba, až kým ich oblasti, z ktorých sa tvoria hviezdy, nakoniec nebudú vyčerpať. O miliardy rokov bude vesmír pozostávať zo starých, červených galaxií (tie sú na konci svojho vývoja), tak ďaleko od seba, že ich hviezdy bude takmer nemožné odhaliť.