Як астрономічна наука відповідає на загадки Всесвіту?

18 травня в Україні відзначається День науки. Астрономія є чи не найдавнішою серед усіх наук, проте вона і досі продовжує розгадувати загадки Всесвіту. Ми вирішили з нагоди свята розповісти, як наука знаходить відповіді на питання, що хвилюють не лише науковців.

Загадки Всесвіту
Загадки Всесвіту

1. Чи є життя на Марсі?

Четверта від Сонця планета дуже схожа на Землю. На ній неодноразово спостерігали щось незвичайне, інтерпретоване як сліди позаземного життя, а то й інопланетної цивілізації. Проте все це за уважної перевірки виявлялося природними утвореннями. Та й апарати, що працюють на орбіті навколо цього небесного тіла й на його поверхні, за кілька десятиліть жодного свідчення присутності там бодай якихось організмів так і не знайшли.

Проте все це зовсім не означає, що життя на Червоній планеті ніколи не було. У зразках метеоритів, які прилетіли звідти, неодноразово знаходили речовини, що можуть бути наслідком діяльності живих істот. Численні дослідження підтверджують, що мільярди років тому Марс був значно теплішим, вологішим і мав гідросферу, в якій цілком могло існувати життя. Тепер усі чекають на доправлення на Землю зразків глинистих порід тих часів, щоб остаточно в цьому розібратися.

Щодо існування життя на Марсі — такої можливості вчені досі не виключили. Якщо десь під марсіанською поверхнею є гарячі термальні води, вони цілком можуть бути домівкою для поки що невідомої екосистеми.

2. Що вчені думають про дев’яту планету Сонячної системи?

Відтоді як 2006 року Плутон перекласифікували зі звичайної планети у карликову, вчені шукають йому заміну на роль досі невідомого великого тіла. Проте жодного гідного кандидата наразі не знайшли. 

Щобільше, дослідження, здійснені інфрачервоним супутником WISE, показали, що в околицях Сонця на відстані сотні астрономічних одиниць жодного тіла розміром з Юпітер чи хоча б Нептун не існує. А цей космічний телескоп бачить крихітні коричневі карлики на відстанях, що вимірюються світловими роками.

Однак деякі групи астрономів продовжують шукати докази того, що ми насправді чогось не помічаємо. Головним свідченням цього є орбіти деяких віддалених від Сонця об’єктів, що нібито зазнають гравітаційного впливу невідомого тіла. Проте інші науковці вказують на те, що представлені дані притягнуті за вуха.

3. Чи існують планети, схожі на Землю?

За останні три десятиліття вчені відкрили поблизу інших зір кілька тисяч планет і ще більше перебувають у статусі непідтверджених кандидатів. Тож наука точно знає, що Сонячна система як така — зовсім не унікальна. Інша справа — існування «близнюка» Землі.

Для цього небесному тілу треба не лише мати масу та радіус, подібні до нашої планети, а й рухатися по такій орбіті, щоб кількість енергії, яку воно отримує від своєї зорі, була співмірною з тим, що отримує Земля від Сонця.

За роки досліджень вчені відкрили не так уже й багато планет земного розміру. Більшість відкритих тіл все ж значно масивніші та перебувають ближче до своїх світил.

Ми вже знаємо про планети, схожі за розміром на Землю. Деякі з них навіть отримують співмірну з Землею кількість енергії. Проте придатність кожної з них до життя викликає певні зауваження.

4. Де ховаються чорні діри проміжної маси?

Більшість людей однією з найголовніших загадок Всесвіту вважають чорні діри. У їхньому уявленні це щось таке, чого наука досі не розуміє. Насправді ж об’єкти, що мають горизонт подій і при цьому утворюються внаслідок вибухів наднових, не такі вже й загадкові. 

Проте вчених хвилює, чому вони знайшли чорні діри, що мають масу у 3–20 більшу за Сонце, й ті, що важчі за нього у мільйони разів, проте чогось середнього практично не спостерігається. 

Чому ми не бачимо сотень і тисяч чорних дір проміжної маси — справді загадка для науковців, адже такі об’єкти мають бути проміжною ланкою, що з’єднує результати вибухів наднових з їхніми надмасивними родичами, які існують у центрах галактик. Можливо, вони просто ні з чим не взаємодіють, а можливо, їх взагалі немає, а отже, в нашому розумінні еволюції Всесвіту є певні прогалини.

5. Чи дійсно Великий вибух був початком Всесвіту?

Концепція Великого вибуху передбачає, що приблизно 13,7 млрд років тому весь Всесвіт був зібраний в одну точку, а потім швидко розширився. Такий висновок вчені багато десятиліть тому зробили на основі аналізу швидкостей руху галактик. Чим далі вони від нас перебувають, тим більше їхнє світло зсувається у червону область спектра, а значить, тим швидше вони летять від нас.

Цей рух спричинений саме розширенням Всесвіту, і за величиною червоного зсуву вчені отримують дату початку його існування. Крім того, теоретичні моделі передбачають інші явища, які вже вдалося спостерігати — наприклад, існування фонового випромінювання на різних довжинах хвиль.

Попри це, досі з’являються скептики, які пропонують альтернативні сценарії. Наприклад, дехто стверджує, що за мільярди років фотон може «старіти», втрачаючи енергію, і червоний зсув пояснюється саме цим, а не розширенням Всесвіту. Однак теорія Великого вибуху найкраще пояснює всі явища, що спостерігаються.

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine

Земна атмосфера здатна захистити нас від близького спалаху наднової
Вони серед нас: вчені Гарварду припускають, що прибульці маскуються під людей
NASA витратить 19,5 млн доларів на запуск фальшивої зірки
Марсохід Perseverance доїхав до Світлого янгола
Подорож до Марса ціною нирок: організм людини не витримає міжпланетний переліт
В Англії екоактивісти облили фарбою стародавню обсерваторію
Кратери та іржа: TGO зазнімкував багату на метали ділянку на Марсі
Темою міжнародного хакатону NASA у 2024 році стане Сонце
Червоні та коричневі карлики: Дуже Великий телескоп знайшов приховані супутники яскравих зір
Астрофотограф зафільмував сріблясті хмари над Україною (відео)