Космос уже долгое время является неотъемлемой частью нашей жизни. С тех пор как мы начали понимать свое окружение, мы часто смотрим на звезды в поисках ответов, вдохновения и успокоения. Наблюдение за ними породило множество идей для создания сотен кинолент и написания тысяч различных книг. На наших знаниях о космосе созданы календари и гороскопы, в которых описывается, как расположение астрономических объектов может определять индивидуальные черты нашего характера и предсказывать важные события в нашей жизни.
Космос вдохновил и продолжает вдохновлять множество визионеров будущего. Мы пытаемся разработать методы и пути к межзвездным путешествиям, созданию космических коммуникационных сетей и даже рассматриваем вероятности путешествий во времени через кротовые норы. Представленные в сегодняшнем списке объекты выглядят так, как будто взяты из какой-то старой научно-фантастической книги. Однако множество ученых считают, что они могли бы существовать где-то в бескрайних просторах космоса, и нам остается лишь их найти, чтобы в этом убедиться. Поэтому сегодня поговорим о десятке самых интересных гипотетических астрономических объектов, которые могут существовать на самом деле.
Содержание
- 1 Звезды-зомби
- 2 Белые дыры
- 3 Сфера Дайсона
- 4 Черные карлики
- 5 Кварковые звезды
- 6 Океанические планеты
- 7 Хтонические планеты
- 8 Преонные звезды
- 9 Галактики-призраки
- 10 Космические струны
Звезды-зомби
Как становится понятным из самого названия, это звезды, которые каким-то образом в буквальном смысле вернулись к жизни. Все мы слышали о сверхновых, которые нередко называют смертельной агонией звезды. Так вот, в большинстве случаев сверхновые на самом деле представляют финальную фазу жизни звезды, когда они в буквальном смысле взрываются и полностью уничтожаются. Однако ученые в NASA считают, что сверхновые могут оставлять после себя часть умирающей карликовой звезды.
Впервые о возможности появления звезд-зомби астрономы заговорили, когда провели наблюдение за тусклой синей звездой, кормящей своей энергией более крупную звезду-компаньона. Этот процесс в конечном итоге привел к появлению относительно небольшой сверхновой звезды, получившей классификацию «Type Iax». Она не очень яркая и источает не так много звездной массы, как это делают сверхновые класса «Type Ia». На данный момент это единственный из известных процессов, приводящий к взрыву белых карликов. Как правило, звезды, которые взрываются в конце своего жизненного цикла, массивные и имеют относительно короткие временные переходные циклы. Белые карлики, в свою очередь, холоднее, живут дольше и обычно не взрываются. Вместо этого они рассевают свою массу, создавая планетарную туманность. Специалисты NASA говорят, что обнаружили уже порядка 30 сверхновых подкласса Type Iax, оставивших после себя выживших белых карликов. Однако требуются дополнительные исследования и наблюдения, чтобы подтвердить их существование.
Белые дыры
О белых дырах теоретизируют ученые, занимающиеся черными дырами. Работая со сложными математическими моделями, описывающими черные дыры, астрономы обнаружили, что при наличии сингулярности в центре черной дыры, не имеющей массы, или при отсутствии массы внутри горизонта событий может быть создана белая дыра.
Модели говорят, что если бы белые дыры действительно существовали, то их поведение было бы полностью противоположно черным. То есть вместо поглощения абсолютно всей материи, их окружающей, они бы «выплевывали» ее во Вселенную. Однако те же модели говорят, что белые дыры могут существовать только в том случае, если внутри их горизонта событий нет никакой материи. В противном случае даже один атом материи, вошедший внутрь горизонта событий белой дыры, будет способен вызывать ее коллапс и полное исчезновение. То есть если белые дыры когда-то и существовали бы в начале бытия нашей Вселенной, их жизненный цикл был бы очень коротким, так как Вселенная заполнена материей.
Сфера Дайсона
Концепт сферы Дайсона был впервые представлен Фрименом Дайсоном, американским физиком и астрономом, исследовавшим эту идею посредством мысленного эксперимента. Он представил сферу огромного радиуса, окружающую звезду и выступающую в роли коллектора солнечной энергии. По его мнению, достаточно развитая в технологическом плане цивилизация сможет использовать некую «оболочку», или «кольцо материи» (дословно), с помощью которых можно будет собирать до 100 процентов излучаемой звездой энергии и передавать ее на планету. Дайсон представил эту «сферу» в качестве попытки объяснить возможность существования внеземной жизни во Вселенной. Обнаружение подобного объекта где бы то ни было во Вселенной станет прямым доказательством наличия высокоразвитой инопланетной цивилизации.
Факт вдогонку. Если мы однажды обретем технологии, которые позволят нам создать сферу Дайсона вокруг Солнца, то мы сможем генерировать 384 йотаватта энергии, что по сути является всей генерируемой мощностью ядра Солнца.
Черные карлики
Возможно, термин «черный карлик» и не вызывает таких же фантастических аналогий, как это делает термин «звезда-зомби», однако сам концепт этого гипотетического звездного объекта не менее интересен. Астрономам известно о существовании звезд класса белые, коричневые и красные карлики. Черных карликов пока никто не видел, поэтому они пока ближе к теории. Тем не менее ученые считают, что эти объекты могут формироваться из очень долго остывающих белых карликов, когда их температура достигает уровня температуры реликтового излучения — космического микроволнового фонового излучения, оставшегося после Большого взрыва. Его показатель сейчас составляет около 2,7 Кельвина.
Предполагается, что эти черные карлики могут быть практически невидимыми, так как они не обладают внутренним источником энергии и, следовательно, обладают очень низкой температурой. Теоретически если белый карлик с температурой 5 Кельвинов смог бы превратиться в черного карлика, то это заняло порядка 1015 лет. Однако жизненный цикл белых карликов очень длинный, поэтому снижения их температуры до такого уровня придется ждать очень и очень долго.
Кварковые звезды
Кварковые, или, как их еще называют, «странные» звезды, – это звезды, состоящие из так называемой «кварковой материи», элементарных частиц обычной материи. Астрономы считают, что подобные звезды могут создаваться после того, как у среднеразмерных звезд (примерно в 1,44 раза меньше нашего Солнца) заканчивается топливо для поддержания термоядерной реакции и они переходят в коллапсирующую стадию своего жизненного цикла. При коллапсе протоны и электроны сжимаются друг с другом настолько сильно, что в итоге формируют нейтроны. Однако ученые предполагают, что если звезда обладает достаточно большой массой и продолжает коллапсировать после этой стадии, то созданные нейтроны под колоссальным давлением могут разбиваться на кварки, создавая удивительно плотную форму материи.
В научной статье, опубликованной в 2012 году, рассказывается гипотетический характер и природа этих странных звезд. Авторы работы объясняют, что эти звезды могут быть окутаны тонкой ядерной «корой» из тяжелых ионов, погруженных в электронный газ. Но не всегда. Иногда эта кора может отсутствовать. В таком случае кварковые звезды начинают производить очень мощные электрические поля до 1019 В/см (вольт на сантиметр).
Океанические планеты
Как предполагает само название — поверхность океанических планет, или водных миров, может быть полностью покрыта бескрайними океанами. Идея о водных мирах стала популярной, когда аэрокосмическое агентство NASA объявило о существовании двух планет за пределами нашей Солнечной системы: Kepler-62e и Kepler-62f. Ученые подозревают, что эти планеты могут быть океаническими мирами и содержать богатую разнообразную океаническую жизнь.
В работе, опубликованной в июне 2004 года, объясняется, как этот тип планет может формироваться. Считается, что подобные планеты могут появляться только на относительно большом удалении от своих родных звезд и уже затем медленно начинают к ним приближаться (примерно за период около 1 миллиона лет). Через время планета становится в 5-10 раз ближе к звезде, чем изначально была сформирована. В статье также обсуждается внутренняя структура таких планет, а также то, насколько глубокими могут быть их океаны и какая атмосфера может покрывать эти водные миры.
Хтонические планеты
Идея хтонических планет стала популярной благодаря планете Осирис, находящейся примерно в 153 годах от Солнечной системы. Ученые аэрокосмического агентства NASA были удивлены, когда обнаружили углерод и кислород в атмосфере планеты, находящейся за пределами Солнечной системы. Однако позже выяснилась еще одна интересная деталь — атмосфера Осириса очень быстро испаряется.
На базе этого исследователи вывели новый класс планет, называющихся хтоническими. Становятся они ими тогда, когда газовые гиганты, похожие на наш Юпитер, выходят на критический уровень сближения со своими родными звездами. В этом случае внешние слои их атмосферы начинают быстро испаряться. По своей сути Хтонические планеты являются останками некогда больших газовых гигантов, утративших свою газовую оболочку и обнаживших свое плотное центральное ядро.
Преонные звезды
Гипотетические преонные звезды могут являться продолжением кварковых. Когда звезда сожмется настолько, что превратится в кварковую звезду, но при этом по-прежнему сохранит достаточно массы, чтобы продолжать процесс коллапса, то кварки, по мнению ученых, начнут разделяться на преоны.
К настоящему моменту наукой не найдено способа разделения кварков на преоны. Тем не менее если кварки из них действительно состоят, то теоретически звезда будет способна достигнуть еще более плотного состояния.
Галактики-призраки
Так называемые галактики-призраки – это темные галактики, обладающие очень малым количеством звезд. Они настолько неэффективны в создании новых светил, что в основном состоят из газа и пыли, что делает их практически невидимыми. Они по-прежнему считаются гипотетическими объектами, однако астрономы склонны считать, что галактики-призраки могут существовать на самом деле. В 2012 году международная группа ученых заявила, что обнаружила первую такую темную галактику. Для подтверждения результатов требуется проведение большего анализа данных.
Еще к галактикам-призракам приписывают также и другой вид галактик. Их особенность заключается в том, что они до 99 процентов состоят из темной материи. Одну из таких галактик, получившую название Dragonfly 44, нашли в 2014 году. По массе она не уступает Млечному Пути, но при этом обладает в 100 раз меньшим по сравнению с нашей галактикой количеством звезд. Если нам когда-нибудь удастся более подробно за ней понаблюдать и изучить, то эта информация серьезно повысит наш багаж знаний о процессе формирования как самих галактик, так и темной материи.
Космические струны
Космические струны – это сама по себе безумная идея, но самое безумное в ней заключается в том, что они могут существовать на самом деле. Эти струны представляют собой некие дефекты в ткани пространства и времени и появились вскоре после зарождения Вселенной. Если бы имелась возможность взаимодействовать с одной из таких струн, то, согласно теориям, можно было бы создать «закрытую кривую времени», позволяющую путешествовать обратно во времени.
Ученых настолько заинтересовали космические струны, что они стали думать над тем, как на их базе можно было бы создать машину времени. По их мнению, если поместить две струны достаточно близко друг к другу или соединить струну с черной дырой, то можно создать целый массив таких закрытых временных кривых, перемещаясь в пространстве и времени.
Несмотря на то, что убедительных доказательств в их существовании пока обнаружено не было, есть косвенные признаки их присутствия в ткани Вселенной. Это, в частности, показывает наблюдение за квазарами, а также некоторыми галактиками. Как говорят ученые, увидеть саму космическую струну невозможно, но она, как любой очень массивный объект, создаёт эффект гравитационного линзирования — заставляет свет от источников, находящихся за ней, её огибать.
