Зомби, галстуки и астероиды: 7 самых страшных объектов в космосе

Страх неизвестного очень силен. Темная материя, например, невидима для нас, но мы можем наблюдать ее эффекты, такие как образование скоплений галактик. Точно так же черные дыры обладают настолько сильным гравитационным притяжением, что даже свет не может покинуть их, а это значит, что мы не знаем, что находится «внутри» нее.

В этой статье мы рассмотрим 7 самых ужасающих и загадочных космических сущностей или явлений. Но сначала давайте определим определение слова «ужасающий» в контексте статьи. Здесь словом «ужасающий» мы понимаем явления, находящиеся за пределами нашего понимания, или миры, настолько чуждые, что они внушают страх.

1. Темная материя

Карта темной материи 2012 года, составленная в рамках проекта CFHTLenS

Темная материя — это неуловимая форма материи, которая составляет около 30% материально-энергетического содержания наблюдаемой вселенной. Несмотря на это, мы мало что о ней знаем.

Впервые темная материя была предложена в 1930-х годах швейцарским астрономом Фрицем Цвикки, но изначально не получила широкого признания. В 1970-х годах американская астроном-наблюдатель Вера Рубин предоставила убедительные доказательства ее существования, изучая вращение галактик.

Одной из самых загадочных особенностей темной материи, делающей ее такой неуловимой, является то, что она не излучает, не поглощает и не отражает свет. Это означает, что темную материю нельзя наблюдать напрямую, и мы можем лишь косвенно сделать вывод о существовании по ее эффектам.

Тем не менее, темная материя взаимодействует с обычной материей через гравитацию. Именно поэтому она может влиять на формирование скоплений галактик, скорость их вращения и вызывать гравитационное линзирование.

Ученые предложили несколько потенциальных кандидатов на роль частиц темной материи, таких как гипотетические слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interacting Massive Particle, WIMP), аксионы и стерильные нейтрино.

В настоящее время WIMP являются ведущими кандидатами на роль частиц темной материи из-за своих слабых взаимодействий с обычной материей и потенциальной возможности обнаружения благодаря редким столкновениям.

Неосведомленность о такой значительной части массы вселенной тревожит и порождает вопросы о фундаментальной природе реальности. Именно это делает поиск темной материи таким захватывающим, необходимым и пугающим.

2. Блуждающие черные дыры

Иллюстрация блуждающей черной дыры в галактике Млечный Путь

Черные дыры образуются из умирающих звезд, претерпевающих гравитационный коллапс после исчерпания своего ядерного топлива. У них самое сильное гравитационное притяжение среди всех объектов во Вселенной.

Черные дыры бывают разных размеров и большую часть времени находятся в центре галактики. Но это не значит, что большинство из них находится именно там! Как упоминалось ранее, ничто не может избежать гравитационного притяжения, даже свет.

Но если черная дыра в центре галактики пугает, представьте себе черную дыру, свободно блуждающую в космосе. Она называется «черная дыра-изгой» (Rogue black hole). Черные дыры-изгои не связаны гравитацией с какой-либо галактикой, поэтому они перемещаются в космосе независимо.

Черная дыра-изгой является результатом неполного слияния двух галактик.

Одна такая черная дыра-изгой была обнаружена в январе 2022 года с помощью космического телескопа Хаббл. Изолированная черная дыра, получившая название OGLE-2011-BLG-0462, находится на расстоянии 5000 световых лет от Земли и имеет массу примерно в 7,1 раза больше солнечной и движется со скоростью около 45 км/с.

Если бы черная дыра приблизилась к нашей Солнечной системе, ее гравитационное притяжение могло бы перевернуть все небесные объекты, включая Солнце и планеты. При этом, учитывая огромные расстояния между звездами и необычную природу блуждающих черных дыр, вероятность такого события крайне мала.

3. Звёзды-зомби

Сверхновая Pa 30 и центральная звезда IRAS 00500+6713, которая является звездой-зомби

Сверхновые — это мощные взрывы, происходящие в конце жизни звезды. Они высвобождают столько энергии, что временно могут затмить целые галактики.

Сверхновые часто оставляют после себя остатки, такие как нейтронные звезды или черные дыры. Существует много типов сверхновых, среди которых интересен Тип Ia. Такие сверхновые наблюдаются в двойных системах, где белый карлик накапливает материю от своего спутника, что приводит к катастрофическому взрыву с постоянной яркостью.

Ученые предложили подтип сверхновых, называемый сверхновыми Типа Iax, которые имеют меньшую яркость и скорость выброса, чем у Типа Ia. Остаток такой сверхновой называют звездой-зомби.

Такие звезды обычно трудно наблюдать, поскольку сверхновые — редкие события. Значительным достижением стало наблюдение за сверхновой SN 2012Z (сверхновая Типа Iax), первой идентифицированной звездной системы, наблюдаемой до взрыва сверхновой. Кроме того, сверхновую SN 1181 наблюдали еще в 1181 году китайские и японские астрономы.

Современные астрономы позже связали SN 1181 с туманностью Pa 30 и центральной звездой IRAS 00500+6713 — теперь подтвержденной зомби-звездой. IRAS 00500+6713 — единственная известная такая звезда в Млечном Пути.

Тот факт, что о зомби-звездах известно так мало, способствует мрачному очарованию, окружающему их. Кроме того, необычные характеристики, такие как процесс формирования и значение для эволюции звезд, усиливают это впечатление.

4. Галактики без темной материи

Галактика NGC 1277 без темной материи в созвездии Персея

Темную материю обычно считают невидимым клеем, скрепляющим галактики. Но в некоторых галактиках ученые наблюдали гораздо меньше темной материи, чем ожидалось.

DF2 и DF4 — галактики с очень низкой дисперсией скоростей, что указывает на небольшое количество темной материи или ее отсутствие. Открытие бросает вызов традиционным теориям формирования и эволюции галактик, поскольку считается, что галактики формируются внутри огромных гало темной материи.

Галактики DF2 и DF4

Исследование предполагает, что галактики DF2 и DF4 образовались в результате столкновений богатых газом галактик, которые создали скопление меньших галактик. В таком сценарии газ отделяется от темной материи во время столкновения, и последующее звездообразование создает галактики, свободные от темной материи.

Телескоп Хаббл использовался для точного измерения этих галактик, но ни одно из измерений не объяснило отсутствие темной материи. Вопрос, на который необходимо ответить: если не темная материя, то что удерживает эти галактики вместе?

5. Туманность Бумеранг

Туманность Бумеранг

Восточно-Антарктическое плато в Антарктиде — самое холодное место на Земле, которое в 3 раза теплее, чем туманность Бумеранг, что делает ее одним из самых страшных мест в космосе.

Туманность Бумеранг, которую иногда называют туманностью Галстук-бабочка, расположена в созвездии Центавра. Это самое холодное известное место во Вселенной с удивительной температурой 1 К (-272 °C).

Туманность Бумеранг классифицируется как протопланетная туманность, которая считается звездной системой, приближающейся к фазе планетарной туманности, заключительной стадии звездной эволюции.

Ученые полагают, что центральная звезда туманности — это умирающий красный гигант, который вызывает отток газа, приводящий к продолжению формирования туманности. Такое истечение создает форму песочных часов, видимую благодаря освещению пыли звездным светом.

Чрезвычайно низкая температура туманности бросает вызов нынешнему пониманию учёными того, как энергия балансируется в космосе. Туманность холоднее, чем фоновое излучение от Большого взрыва, что поднимает вопросы о механизмах и процессах, происходящих в космосе.

6. Странная материя

Три странных кварка составляют омега-отрицательный барион

Помимо обычной материи, из которой состоит все, что нас окружает, и темной материи, есть другой тип материи, называемый странной материей.

Странная материя состоит из странных кварков — разновидности фундаментальных частиц. Предполагается, что эта материя возникает в экстремальных средах, таких как ядра нейтронных звезд, или в виде изолированных капель (странглеты), размером от фемтометров до километров.

Ученые предполагают, что странная материя может возникнуть, когда ядерная материя сжимается до критической плотности, что приводит к диссоциации протонов и нейтронов на кварки. Это указывает на то, что странная материя стабильна только при высоких давлениях.

Гипотеза странной материи предполагает, что кварковая материя является «истинным» основным состоянием всей материи, что делает ее более стабильной, чем обычная ядерная материя. Такая идея также известна как предположение Бодмера-Виттена.

Исследователи постоянно ищут наблюдаемые признаки, чтобы определить, есть ли в ядре нейтронных звезд кварковая материя. Такой тип нейтронной звезды называется «гибридной звездой».

Хотя странная материя является увлекательной теоретической концепцией, большая часть ее понимания основана на предсказаниях и моделях. Нет никаких физических доказательств, подтверждающих её существование, что делает такую материю поистине «странной» и загадочной.

7. Объекты, сближающиеся с Землей

Комета 103P/Хартли

Солнечная система наполнена многочисленными небесными объектами (астероиды и кометы), некоторые из которых способны приближаться к Земле на ее орбите. Кроме того, некоторые из них могут повлиять на Землю.

Такие объекты, называемые околоземными объектами, представляют собой небольшие объекты Солнечной системы, которые могут приближаться к Земле на близкое расстояние, когда их орбиты пересекаются или приближаются к орбите Земли. Ученые наблюдали 23 кометы, которые прошли на расстоянии 149,6 млн. километров от Земли.

Недавними примерами являются астероид 2020 VT4 (2020 год) и астероид 367943 Duende (2013 год), которые прошли ближе, чем спутники на геостационарной орбите. Одним из самых близких столкновений стал Великий дневной огненный шар в 1972 году, который пролетел в пределах 58 километров от поверхности Земли.

Такая природа делает околоземные объекты одними из самых опасных объектов в космосе для всего живого на Земле.

Помимо нарушения связей, удары околоземных объектов могут также привести к взрывам в верхних слоях атмосферы или на поверхности Земли, создавая цунами или образуя кратеры. Ученые отправляли космические корабли к таким объектам для сбора образцов, изучения их состава и лучшего понимания их происхождения.

Проекты NASA «Spaceguard Surveys» и «Управление по координации планетарной обороны» были созданы для обнаружения, отслеживания и оценки околоземных объектов, что позволяет заблаговременно предупреждать и разрабатывать стратегии возможного отклонения курса или смягчения последствий столкновения.