Тайны Мироздания. Макромир вглядываясь в бездну

О НАШЕМ ДОМЕ – ВСЕЛЕННОЙ…

МАКРОМИР: ВГЛЯДЫВАЯСЬ В БЕЗДНУ (АСТРОФИЗИКА).

И так давай начнём приоткрывать завесу тайн Вселенной с разведки макромира. Когда ты смотришь на мерцающий купол ночного неба, кажется, будто звезды — это просто яркие лампочки, приклеенные к одному потолку. Но это великая оптическая иллюзия.
На самом деле ты смотришь в «слоеный пирог» времени и пространства. Между двумя соседними звездами, которые кажутся тебе близнецами, может лежать пропасть в миллиарды световых лет. Космос настолько невыносимо велик, что мерить там расстояния земными мерками: сантиметрами, метрами и даже километрами невозможно – придётся писать цифры с очень большим количеством нулей, что неудобно при расчётах. Поэтому астрономы придумали свои «линейки» для измерения расстояний в Космосе — астрономическая единица, световой год и парсек. Это единицы измерения для тех, кто не боится смотреть в бесконечность.
Астрономическая единица (а. е.) — это среднее расстояние от Земли до Солнца. В приближённом виде астрономическую единицу часто округляют до 150 миллионов километров (точное значение: 149 597 870,7 км). Эта наименьшая космическая «линейка» используется преимущественно для измерения расстояний внутри Солнечной системы (например, до планет) или между компонентами двойных звёзд. Для межзвёздных расстояний удобнее применять световые годы или парсеки.
Чтобы представить масштабы этих «линеек» наши земные скорости типа гоночных болидов, реактивных самолетов и даже ракет покажутся «черепашьими». Для этого возьмем самого быстрого «гонщика» во Вселенной — луч света. Представь: ты нажимаешь на кнопку фонарика. В ту же секунду луч срывается с места. За одну единственную секунду, пока ты успел моргнуть, этот луч успел бы облететь вокруг земного шара семь с половиной раз. Семь раз вокруг Земли за один миг!
А теперь представь, что этот луч несется в пустоте не секунду, не час и не день... а целый год. 365 дней без остановок и перекусов на сумасшедшей скорости 300 000 километров в секунду. Это самая большая существующая скорость на Земле и в Космосе. Вот то расстояние, которое луч света пролетит за год, и называется световым годом. Это около 10 триллионов километров (если точно, то 9 460 730 472 580,8 км). Триллион – это цифра, в которой 12 нулей. Парсек ещё более крупная величина, он свыше трёх световых лет – это почти 31 триллион километров (3,2616 световых лет или 30,8568 триллионов километров). В 1 световом годе больше 63 тысяч астрономических единиц.
Чтобы представить вселенские масштабы приведём несколько примеров космических расстояний. До Луны свет идёт всего чуть больше секунды (1,2 секунды, то есть до Луны расстояние равно 1,2 световой секунды), а до Солнца (это ближайшая к нам звезда) около пятисот секунд, то есть расстояние до Солнца восемь с половиной световых минут. И если представить, что Солнце вдруг неожиданно сразу погаснет, то у нас ещё есть больше 8 минут спокойствия! - мы увидим это только через 8,5 минут…
На сегодняшний день самый дальний объект от нашей Земли, созданный талантом и руками человека, это космический аппарат «Вояджер-1». Он летит уже почти 50 лет (с 1977 года) в космической пустоте со скоростью 17 км/сек. И даже на такой быстрой для Земли скорости только в ноябре 2026 года он преодолеет расстояние в одни световые сутки. Это значит, что если мы посветим ему гигантским лазером с Земли, то луч будет лететь до него целые сутки! А его путешествие с такой скоростью до ближайшей к Солнцу звезды Проксимы Центавра продлится десятки тысяч лет.
Немного об этой нашей ближайшей соседке звезде Проксима (красный карлик) в созвездии Центавра. Она расположена на расстоянии более 4 световых лет (4,24 световых года или 1,3 парсека), и если перевести это в километры, то получится громадное число 40 триллионов 113 миллиардов 497 миллионов 203 тысячи 743 километра. То есть мы видим сейчас свет от этой звезды, который она испустила больше 4 лет назад. Сразу надо оговориться: невооружённым глазом Проксиму не увидеть — она слишком тусклая. Видимая звёздная величина Проксимы — около 11m. Для сравнения: невооружённым глазом мы видим звёзды до 6m, в бинокль — примерно до 9–10m. Значит, даже в хороший бинокль её не разглядеть: нужен телескоп.
Проксима стоит чуть в стороне от яркой Альфы Центавра — примерно в 2 градусах южнее. На этой картинке это как раз «чуть ниже» той самой звезды, на которую указывает жёлтая стрелка
У этой звезды Проксима Центавра обнаружены три экзопланеты:
Проксима Центавра b — настоящий двойник Земли по размеру. Самое крутое то, что она находится в „зоне обитаемости“. Это значит, что там климат, примерно, как на нашей Земле: не слишком жарко и не слишком холодно. Там теоретически может течь жидкая вода, а значит — может быть жизнь! Но есть нюанс: год там длится всего 11 дней. Представляете, день рождения каждые полторы недели? В апреле 2019 году мир облетела новость: учёные поймали странный сигнал с Проксимы Центавра! Он получил название BLC1. Этот сигнал был очень необычным: он шёл узким лучом, длился несколько часов и не повторялся. Учёные сначала подумали, что это может быть сигнал от инопланетян! Ведь он выглядел как что-то искусственное, а не природное. Но потом начались споры. Некоторые учёные предположили, что сигнал мог быть просто помехой, созданной земными технологиями. Хотя и не все с этим согласились — загадка осталась.
Проксима Центавра c — пока ещё неподтверждённый кандидат в экзопланеты, обнаруженный в 2019 году. Может иметь массу около 5,8 масс Земли, период обращения — около 5 лет;
Проксима Центавра d — неподтверждённая планета меньше Земли, открытая в 2020–2022 годах, более близкая к звезде, чем предыдущие две планеты.
А ведь есть звезды, удаленные от Земли на миллиарды световых лет, и к нам приходит от них свет, испущенный ими в то время, когда ещё и Солнца нашего, и Земли не было… То есть чем дальше от Земли находится звезда, тем мы её видим моложе на количество лет, равных расстоянию до неё в световых годах… И может сейчас, смотря на звёздное небо, мы видим свет многих звёзд, которые уже давно взорвались и исчезли, но весть об этом — их свет — всё еще в пути.
А как далеко от нас находятся галактические соседи? По современным оценкам, расстояние до ближайшей к нам галактики Андромеды составляет около 2,5 миллиона световых лет, или 780 000 парсеков (в километрах это огромное число: примерно
23 650 000 000 000 000 000 км (23,65 квинтиллиона километров). То есть мы видим её такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад. 
Чтобы её увидеть нужно выбраться за город тёмной звёздной ночью. Наиболее благоприятное время для её наблюдения – это с конца лета и до середины зимы — в северном полушарии. Найти её на небе можно ориентируясь на заметное и известное созвездие Кассиопея (похоже на W). На небе галактика Андромеда занимает примерно 6 лунных диаметров в длину — то есть выглядит довольно большой, но очень бледной, как небольшое размытое туманное пятнышко.
А теперь немного расскажем об этой галактической соседке. То, что мы сегодня называем галактикой Андромеды (M31), древние люди, в частности античные наблюдатели, описывали как «маленькое туманное облачко» в пределах созвездия Андромеды. Своё название созвездие получило по имени дочери эфиопского царя Кефея и царицы Кассиопеи. Кассиопея похвасталась, что её дочь красивее нереид, чем разгневала Посейдона. В наказание Андромеду приковали к скале как жертву морскому чудищу, а спас её герой Персей. Древние астрономы «разместили» на небе всех участников этой драмы: рядом с Андромедой — Персей, чуть выше — Кассиопея, а неподалёку — Цефей(Кефей).
Первое письменное упоминание о галактике Андромеды содержится в «Каталоге неподвижных звёзд» персидского астронома Ас-Суфи (946 год), описавшего её как «маленькое облачко». В 1764 году Шарль Мессье внес её как туманность в свой каталог под определением M 31. И только в 1924 году астроном Эдвин Хаббл объявил, что туманность Андромеды на самом деле является спиральной галактикой. О том, что наш Млечный Путь является тоже спиральной галактикой понимание пришло ещё позднее, только в 1951 год астрономы Морган, Остерброк и Шарплесс в своих работах обобщив результаты наблюдений нескольких поколений астрономов впервые убедительно показали спиральные рукава нашего Млечного Пути.
Галактика Андромеды примерно вдвое больше нашей: диаметр около 220 тысяч световых лет, Млечный Путь около 100 тысяч световых лет. Звёзд в ней порядка триллиона, что в 2–3 раза больше, чем в нашей. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Андромеды массой около 100 миллионов масс Солнца — это более чем в 20 раз тяжелее чёрной дыры нашего Млечного Пути (Стрелец А*, около 4 миллионов масс Солнца). О загадках черных дыр повествование будет дальше.
Интересный факт: Андромеда и наш Млечный Путь не удаляются, а идут на сближение со скоростью около 120 км/с. Примерно через 4,5 миллиарда лет ожидается их столкновение и последующее слияние в одну гигантскую галактику, которой уже придумали и название «Милкомеда». Но пока однозначно сказать нельзя произойдёт ли столкновение или галактики просто разойдутся. По крайней мере гало тёмной материи двух галактик столкнутся, даже если не произойдёт столкновения самих дисков. Фрэнк Саммерс из Научного института космического телескопа создал компьютерную визуализацию предстоящего события.

Наш Млечный Путь и Андромеда две крупнейшие галактики Местной группы, в которую входит ещё более 50 галактик, их  число растёт по мере открытия новых карликовых галактик. Размер всей Местной группы — примерно 1 мегапарсек (около 3,26 миллиона световых лет) в поперечнике. О галактиках мы расскажем более подробно дальше.
Горизонт же видимой нами Вселенной, то есть максимально удалённая область пространства, откуда свет или иное электромагнитное излучение успели дойти до нас за время существования Вселенной (её возраст по современным оценкам около 13,8 млрд лет), отдалён от нас примерно на 46 миллиардов световых лет во всех направлениях. И этот горизонт всё время удаляется, поскольку Вселенная раздувается как воздушный шар. Современный космический телескоп «Джеймс Уэб» обнаружил самую далёкую галактику MoM-z14, свет от которой шёл 13,53 млрд лет, но из за расширения текущее расстояние сейчас до неё — около 33,8 млрд световых лет. Конечно же сейчас эта галактика выглядит совсем по-другому, поскольку мы её видим какой она была больше 13,5 миллиардов лет назад.
Когда Кант говорил о «звездном небе», он и не догадывался, насколько точно мы научимся его измерять. Но даже зная всё про парсеки и квинтиллионы километров, мы не перестаем удивляться. Потому что никакие цифры не могут объяснить, почему холодные точки в небе вызывают у нас такой трепет внутри. Звездное небо над нами — это не просто «картинка», это живая история Вселенной длиной в миллиарды лет.