Краткий курс истории Вселенной

После нескольких заметок по космологии было бы полезно совершить беглый экскурс по всей истории Вселенной — от Большого взрыва до наших дней. Впрочем, оставим за кадром то, что было до Большого взрыва, — космологическую инфляцию: там слишком много возможностей, которые заслуживают отдельного курса.

Что грозит планете из космоса?

Человек, конечно, смертен (или даже «внезапно смертен»). Однако и человечество в целом не бессмертно. И это факт: в далеком прошлом жизнь на нашей планете неоднократно либо висела на волоске, либо прерывалась вовсе. В будущем ей тоже грозят вполне реальные катастрофы. И если природные катаклизмы на самой Земле в основном локальны и всеобщей гибелью не грозят, да и само себя человечество без остатка вряд ли уничтожит ядерным оружием (разве что сильно деградирует после термоядерной войны), то из космоса может прийти такое, что действительно принесет всеобщую погибель.

Астрофизика‑2020

За год в астрофизической части Архива (arXiv.org) появилось около 15 тыс. статей. Это, конечно, снова рекорд, хотя прирост по сравнению с 2019 и 2018 годами совсем небольшой. Тем не менее есть из чего выбирать. Основными темами нашего ежегодного обзора станут результаты работы крупных проектов, несколько громких, но пока не до конца понятных заявлений об открытиях, экзопланеты и, разумеется, быстрые радиовсплески. Однако начнем с «плановых» результатов.

Нобелевские пульсары в небе «Аресибо»

Среди множества ярких результатов, полученных на телескопе «Аресибо», есть по крайней мере два открытия нобелевского уровня. Оба связаны с пульсарами. Инструмент благодаря своей высокой чувствительности оказался особенно ценным в изучении этих удивительных объектов — вращающихся нейтронных звезд, излучающих направленные радиолучи, чиркающие по нам на каждом обороте пульсара, подобно лучу маяка.

Где рождаются нейтрино?

«В ядрах активных галактик», — так ответила на давно беспокоивший астрофизиков вопрос группа российских ученых из Астрокосмического центра ФИАН (АКЦ ФИАН), Московского физико-технического института (МФТИ) и Института ядерных исследований (ИЯИ РАН). Александр Плавин, Юрий Ковалев-мл., Юрий Ковалев-ст. и Сергей Троицкий рассказали ТрВ-Наука о сделанном ими открытии.

Астрофизика-2019: есть что вспомнить

Мне кажется, что на протяжении многих лет радиоастрономы были в тени своих коллег по цеху. На первом плане оказывались данные рентгеновских, оптических, гамма-, инфракрасных наблюдений плюс гравитационно-волновые исследования, детекторы нейтрино и космических лучей. Разве что ультрафиолетовый диапазон традиционно уступал радио- в популярности. Однако в 2019-м перед нами предстала иная картина.

Есть ли проблемы с согласованием скорости расширения Вселенной?

За последние двадцать лет в наших представлениях о Вселенной произошла революция. Была построена согласованная стандартная космологическая модель, называемая ΛCDM, которая удовлетворяет практически всем наблюдательным данным и описывает эволюцию Вселенной от момента ее возникновения до десятков миллиардов лет вперед. Модель включает конечное число параметров и имеет расширения (дополнительные параметры), которые также удается измерить с высокой точностью.

Живое небо «Ферми»

В свое время я сделал слайд в презентации про черные дыры, где использовался файл в формате MPEG — проигрывался прилет гамма-квантов на некотором куске неба. Это было интересно — вспыхивал яркий блазар, пролетало Солнце, которое тоже излучает гамма-кванты, но это не было красиво. У меня попросту нет никакого опыта в изготовлении мультиков из данных, поэтому на одной из лекций я обратился к аудитории с просьбой о помощи — дескать, нужен волонтер, который помог бы сделать качественный ролик с гамма-квантами…

Во славу темной материи

Темная материя дослужилась-таки до популярного мема. Почти столь же популярного, как динозавры. В свое время как могли пытались связать то или иное явление с вымиранием динозавров, это считалось сильным пиар-ходом. А вот теперь на русском вышла книга «Темная материя и динозавры» (Лиза Рэндалл, АНФ, 2017), где предполагается, что дата вымирания динозавров связана с темной материей…

Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть 2. Блазары

Во второй статье, посвященной юбилею проекта «Ферми», основное внимание мы уделим самым ярким из долговечных объектов во Вселенной — блазарам разного типа. В данной статье приводятся рисунки, отображающие данные «Ферми» за 10 лет без пяти дней. Нескольких дней вполне достаточно, чтобы нарисовать простейшие предварительные распределения, иллюстрирующие феноменологию блазаров.

Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть I

11 июня 2008 года был запущен космический гамма-телескоп «Ферми». Для меня лично юбилей «Ферми» наступает 4 августа — именно 4 августа 2008 года в 15:43 прилетел первый гамма-квант, который фигурирует в общедоступной базе данных. Под гамма-квантами, вообще говоря, понимаются фотоны с энергией выше сотни кэВ — области, характерной для ядерных реакций и выше. В этой заметке речь пойдет о фотонах энергии выше 100 МэВ.

Конец темных веков

В начале марта 2018 года в Nature опубликована статья про результат астрономических наблюдений, который интерпретируется как свидетельство массового рождения первых звезд во Вселенной возрастом около 180 млн лет. Статья вызвала заметный отклик в СМИ. Для того, чтобы представить результат широкому кругу читателей, требуется экскурс в историю молодой Вселенной.

Обсерватория ИНТЕГРАЛ: недреманное око на земной орбите

17 августа 2017 года ученые впервые зарегистрировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд, а не двух черных дыр, как в предыдущих четырех случаях (первое детектирование произошло 14 сентября 2015 года). Об этом говорят массы данных объектов: в диапазоне от 1,1 до 1,6 массы Солнца. Слияние произошло в галактике NGC 4993 (созвездие Гидры) за 130 млн световых лет от нас. Открытию сопутствовала дополнительная удача: наряду с гравитационным сигналом был параллельно зафиксирован другой, электромагнитный. Вначале сработали детекторы обсерваторий LIGO в Ливингстоне (штат Луизиана, США) и Хэнфорде (штат Вашингтон), а также VIRGO вблизи Пизы (Италия). Примерно через 1,5 секунды обсерватории Fermi и…

Радиационное начало космической эры и спутники МГУ

На вопросы ТрВ-Наука отвечает Михаил Игоревич Панасюк — докт. физ.-мат. наук, директор Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ), зав. отделом космических наук НИИЯФ МГУ, зав. кафедрой физики космоса физического факультета МГУ. Вопросы задавал Максим Борисов.

Столкновение космологов: тридцать три богатыря против банды трех

В февральском номере Scientific American (2017) вышла статья Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt, Abraham Loeb с критикой теории космологической инфляции. Первый автор мало кому известен; последний, Абрахам Лёб, наоборот, весьма известен — он занимался довольно разнообразными задачами в разных областях, зачастую задачами весьма рискованными. Основной же вдохновитель статьи, судя по всему, Пол Стейнхардт: критика теории инфляции — его конек. Как известно, космологическая инфляция — механизм, способный за ничтожные доли секунды из микроскопического зародыша создать огромную расширяющуюся Вселенную. О ней написано достаточно много популярных статей и книг, в том числе и автором данной заметки (см., например, http://trv-science.ru/proryv/).

Быстрые радиовсплески: ключ к разгадке тайны

В 2007 году было обнаружено одно из самых загадочных явлений в современной астрофизике: быстрые радиовсплески. Первый из них найден в архивных данных радиотелескопа «Паркс» — миллисекундный всплеск радиоизлучения высокой интенсивности, который имел очень сильную зависимость задержки сигнала от частоты. Эта зависимость называется мерой дисперсии, она возникает при распространении радиосигнала в космической межзвездной и межгалактической плазме и пропорциональна плотности электронного компонента, проинтегрированной вдоль луча зрения. Автор открытия Дункан Лоример предположил, что, скорее всего, источником был внегалактический объект, на расстоянии порядка сотен мегапарсеков. Через несколько лет радиоастрономы открыли аналогичные всплески с похожими свойствами, и стало ясно, что это целый класс новых астрономических…

«Ломоносов»: первые результаты

Спутник «Михайло Ломоносов» запущен 28 апреля 2016 года с нового российского космодрома «Восточный» на солнечно-синхронную орбиту высотой около 500 км и уже более четырех месяцев передает на Землю научную информацию. Об экспериментах, проводимых на спутнике, рассказывает Михаил Панасюк, докт. физ.-мат. наук, директор НИИЯФ МГУ, зав. отделом космических наук НИИЯФ МГУ, зав. кафедрой физики космоса физфака МГУ.

Ближайшие пригодные для жизни экзопланеты: где они, как их можно наблюдать и как их достичь

Год назад было объявлено об открытии планеты земного типа Кеплер-452b у звезды, похожей на Солнце. Планета даже получила прозвище «Земля 2.0», хотя она примерно в пять раз тяжелее Земли. Впрочем, это не помеха для жизни. Главное — она находится в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от своей звезды, что на ней может быть комфортная температура и жидкая вода. Лишь одно обстоятельство слегка удручает: расстояние до этой системы — 1400 световых лет.

Новое о быстрых радиовсплесках

В конце февраля появилась важная астрономическая новость: впервые удалось определить место рождения так называемых быстрых радиовсплесков. Само событие FRB 150418 (как следует из его обозначения) наблюдалось в апреле прошлого года. Предлагаем вашему вниманию исторический экскурс Алексея Левина на эту тему.

Мрак атакует

Когда нам говорят об опасностях, связанных с Солнцем, то мы, рядовые граждане, склонны думать о солнечном ударе, об облезающей коже и прочих локальных неприятностях.

Гамма-всплески как зеркало ранней Вселенной

В начале начал Вселенная была безвидна и пуста, и тьма над бездною — ни одна звезда или галактика не освещала пространство, в основном заполненное нейтральным газообразным водородом.

Межпланетные планы России

Александр Ильин, редактор журнала «Новости космонавтики», рассказал ТрВ-Наука о планах России по запуску научных миссий к Луне, Марсу и другим планетам.

Как расширялась Вселенная в 2013 году

В ушедшем году в астрофизике не произошло каких-то революций. Однако это не означает, что в этой области не было интересных открытий.

И ты, магнитар?

Магнитарами называют нейтронные звезды, наблюдаемая активность которых связана с выделением энергии их магнитных полей (или, точнее, электрических токов, текущих внутри компактного объекта, которые эти поля создают).

Грязевая артиллерия

С момента появления законопроекта о реформе Российской академии наук в описании происходящего интенсивно используется военная терминология: «блицкриг», «позиционная война», «пятая колонна», «тяжелая артиллерия». А вот теперь пущена в ход крупнокалиберная артиллерия, бьющая вонючей грязью: РЕН-ТВ.

Дело «МАСТЕРа» испугалось

Первая неделя сентября этого года оказалась необыкновенно удачной для российских охотников за космическими гамма-всплесками.

Планк и Гершель в точке Лагранжа

14 мая Европейское косми­ческое агентство (ESA) запусти­ло два космических аппарата, «Гершель» и «Планк». Оба по сути телескопы с уникальными характеристиками, работающие далеко за пределами оптического диапазо­на.

Гравитационные линзы

Во всей красе мы увидели гравитационные линзы лишь с запуском «Хаббла».

Гамма-телескоп «Ферми»: год без сенсаций

Важным принципом, поставленным во главу угла всей работы NASA, является открытость полученных данных.

Астрономы добрались до края света

Утром 23 апреля 2009 года астрофизикам удалось зарегистрировать рекордный гамма-всплеск (gamma ray burst — GRB), который, согласно предварительным оценкам, пришел к нам из невероятной дали — с расстояния свыше 13…

Михаил Ревнивцев: «Теория ради теории скучна»

9 февраля 2009 г. в Кремле состоялась церемония вручения Премий Президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых за 2008 г. Первыми лауреатами стали хирург Е.Е.Ачкасов, специалист в области минералогии С.В.Кривовичев, математикА.Г.Кузнецов и астрофизикМ.Г.Ревнивцев.