В начальной школе я уже читал все подряд: от газет и журналов до толстых томиков Жюля Верна и Майна Рида. И однажды нашел в шкафу у бабушки старый учебник по астрономии для старших классов. Это было очень здорово, хотя и во многом непонятно. Зато информация была для меня по-настоящему эксклюзивной, ввиду принципиального отсутствия интернета в конце 1980-х годов (и библиотек в радиусе дневного перехода). Если ваши дети тоже интересуется космосом, можете вместе прочитать эту статью. Собрал из книги «Главное в истории Вселенной» факты, которые тогда, 35 лет назад точно заставили бы меня воскликнуть «ого-го!» 🙂
Насколько велика Вселенная?
Вселенная огромна. По сегодняшним оценкам, протяженность видимой части космоса (наблюдаемой Вселенной) составляет 93 млрд световых лет. Расстояние до ее горизонта (или края) определяется как расстояние, которое свет успел пройти до нас за всю историю. Вселенная отнюдь не заканчивается за этим космическим горизонтом — просто она так велика, что свет оттуда еще не успел дойти до нас. Чтобы оценить масштаб, вспомните, что один световой год — это примерно 9 трлн км. Для сравнения: расстояние между Солнцем и Землей в среднем составляет 149,6 млн км, а расстояние между Солнцем и самой удаленной от него планетой, Нептуном,— 4,5 млрд км.
Крабовидная туманность. Фото из книги
Что находится между звездами?
Межзвездная среда — то, что находится в пространстве между звездами,— примерно на 99% состоит из газа и небольшого количества пыли. Три четверти этого газа — водород, остальное — в основном гелий с небольшой примесью других элементов. В среднем на каждый кубический сантиметр межзвездного пространства приходится один атом или молекула газа, чаще всего водорода. Для сравнения: в земной атмосфере в том же объеме содержится 30 квинтиллионов (это 30000000000000000 000) молекул.
Как образовалась наша галактика Млечный Путь?
Когда меньшие галактики сливаются и образуют более крупные, это называется иерархическим сценарием. Млечный Путь сформировался именно так. Это спиральная галактика, представляющая собой большой диск, в котором звезды и газ расположены в закручивающихся по спирали к центру рукавах. В центре диска находится балдж, где прячется сверхмассивная черная дыра. Диск окружает почти сферическое облако звезд — гало — с центром в балдже.
В 2020 году астрономы смогли распутать историю слияний Млечного Пути. Оказалось, что он пережил всего около 20 слияний, причем большинство из них произошли в период 6–10 млрд лет назад. В результате самого крупного — с галактикой Кракен — Млечный Путь резко увеличился.
Мы правда сделаны из звезд?
Звезды гибнут либо взрываясь, либо расширяясь и превращаясь в красные гиганты и планетарные туманности, но при этом выбрасывают в космос химические элементы, произведенные в горячих печах своих ядер. Первые звезды полностью состояли из водорода и гелия. Когда они умирали, рождались более тяжелые элементы, которые затем становились основой звезд следующего поколения. Когда умирали и они, появлялись новые элементы — и так далее. То есть каждое поколение обогащало межзвездную среду новой порцией элементов периодической таблицы.
По сути, галактики представляют собой центры переработки, где звезды следующего поколения используют для своего строительства материал, оставшийся после родительских звезд. Когда формировались первые звезды, во Вселенной не было тяжелых элементов, необходимых для образования каменистых планет и тем более жизни. Породить эти миры могли только элементы, произведенные внутри звезд и выпущенные в космос после их смерти. Как однажды сказал Карл Саган, все мы сделаны из звездного вещества.
Как появилась Солнечная система?
Более 4,5 млрд лет назад наша Солнечная система зародилась из гигантского облака молекулярного газа и пыли, подвергшегося гравитационному коллапсу. Оно состояло на 98% из водорода и гелия и на 2% из тяжелых элементов, созданных предыдущими поколениями звезд. В центре этого раздувавшегося облака начало формироваться Солнце, а газовое облако вокруг него сплющилось и образовало вращающийся диск, внутри которого возникли планеты.
Образование Солнечной системы из газопылевого диска, вращающегося вокруг молодого Солнца, в представлении художника. Иллюстрация из книги
Первоначально облако, породившее Солнце, было шириной примерно 65 световых лет. Потом оно распалось на многочисленные фрагменты. «Наш» фрагмент — протосолнечная туманность — массой немного превосходил Солнце. По мере сжатия туманность вращалась все быстрее, ядро уплотнялось, поскольку в него попадало все больше газа из солнечной туманности. Когда прошло 100 тыс. лет, из-за действия гравитации, магнитных полей, вращения и давления газа она сплющилась в диск диаметром примерно 29,9 млрд км.
Из книги «Главное в истории Вселенной».
