Braisle Réaltra LCDCS-0829, mar a thug an Teileascóp Spáis Hubble faoi deara. Tá an braisle réaltra seo ag imeacht uainn, agus i gceann cúpla billiún bliain ní bheidh sé inrochtana, fiú ar luas an tsolais. Creidmheas íomhá: ESA / Hubble & NASA.

Conas a rinneamar ciall den duibheagán cosmaí?

Ba rúndiamhair na mílte bliain é féachaint isteach san anaithnid mhór, dorcha. Ní a thuilleadh!

“Ní féidir leis an eolaíocht a rá le diagacht conas foirceadal an chruthaithe a thógáil, ach ní féidir leat foirceadal an chruthaithe a thógáil gan aois na cruinne agus carachtar éabhlóideach na staire cosmaí a chur san áireamh." -John Polkinghorne

Ardaíonn súil amach i spéir na hoíche ceist mhór a bhféadfadh duine cliste, aisteach a bheith ag smaoineamh air:

  • Cad iad na pointí solais sin sa spéir?
  • An bhfuil Suns eile cosúil lenár gceann féin, agus má tá, an bhfuil pláinéid acu mar a dhéanaimid?
  • Cé chomh fada i gcéin atá na réaltaí, agus cá fhad a mhaireann siad?
  • Cad atá taobh amuigh dár réaltra Bealach na Bó Finne?
  • Cén chuma atá ar an Cruinne iomlán?
  • Agus conas a tháinig sé mar seo?

Ar feadh na mílte bliain, ba cheisteanna iad seo d’fhilí, d’fhealsúna agus do dhiagachtóirí. Ach go heolaíoch, ní amháin go bhfuaireamar na freagraí ar na ceisteanna seo go léir, ach d’ardaigh na freagraí roinnt freagraí níos mó nach bhféadfaimis a bheith ag súil leo riamh.

Amlíne chosmaí chaighdeánach de stair ár Cruinne. Creidmheas íomhá: NASA / CXC / M.Weiss.

Cé is moite de chúpla corp inár nGrianchóras a léiríonn solas na Gréine ar ais ionainn, is réalta é gach pointe solais a fheicimid i spéir na hoíche. Tagann siad i ndathanna éagsúla, ó dhearg go oráiste go buí go bán go gorm, agus tagann siad i gile éagsúla, ó thart ar 0.1% chomh geal lenár nGrian go dtí gile na Gréine na milliúin uaireanta. Tá siad chomh fada i gcéin gur cosúil go bhfuil siad sa riocht céanna ní amháin oíche i ndiaidh oíche, ach bliain i ndiaidh bliana freisin. Bhí an chéad iarracht chun a gcuid faid a thomhas bunaithe ar thoimhde amháin: dá mbeadh na réaltaí comhionann leis an nGrian, cé chomh geal a bheadh ​​siad? Bunaithe ar ár dtuiscint ar an gcaoi a dtéann fad i bhfeidhm ar ghile, measadh go raibh an réalta is gile de spéir na hoíche, Sirius, 0.4 solasbhliain ar shiúl, achar iontach. Dá mbeadh a fhios acu sna 1600í cé mhéad uair a bhí Sirius níos gile ná an Ghrian, bheadh ​​an meastachán achair níos lú ná 10%.

Is réalta G-aicme í ár ngrian. Cé go bhfuil na cinn níos mó, níos gile níos suntasaí, tá líon i bhfad níos lú acu. Tá Sirius, réalta A-aicme, 20-25 uair níos gile ná ár nGrian, ach níl i réaltaí O, B agus A ach 1% de na réaltaí * iomlána * sa réaltra. Creidmheas íomhá: úsáideoir Wikimedia Commons LucasVB.

Go bhfuil na réaltaí eile Gréine mar nár cruthaíodh ár gceann féin go dtí gur cumadh aireagán speictreascópachta, áit a bhféadfaimis solas a bhriseadh suas i dtonnta aonair agus sínithe na n-adamh agus na móilíní a bhí i láthair a fheiceáil. Tá thart ar 90% de na réaltaí níos lú agus níos laige ná ár gcuid féin, tá thart ar 5% níos ollmhór agus níos gile, agus tá thart ar 5% cosúil leis an nGrian ina mais, méid agus gile. Le 25 bliana anuas, fuaireamar amach gurb iad pláinéid an norm timpeall réaltaí, tar éis dúinn níos mó ná 3,000 pláinéad a dhearbhú thar ár nGrianchóras féin. Is í an spásárthach Kepler de chuid NASA an uirlis aimsithe pláinéad is mó a d’fhostaigh muid riamh, ag fáil amach timpeall 90% de na exoplanets atá ar eolas againn inniu.

Na 21 pláinéad Kepler a aimsíodh i gcriosanna ináitrithe a réaltaí, nach mó ná dhá oiread trastomhas an Domhain. (Tabharfaidh Proxima b, nár aimsíodh le Kepler, an comhaireamh suas go 22.) Fithisíonn mórchuid na ndomhan seo dwarf dearg, níos gaire do “bhun” an ghraif. Creidmheas íomhá: NASA Ames / N. Batalha agus W. Stenzel.

Trí thomhas a dhéanamh ar an gcaoi a mbogann réalta mar gheall ar tharraingt imtharraingthe a pláinéid, is féidir linn a maiseanna agus a dtréimhsí fithise a fháil. Trí thomhas a dhéanamh ar an méid solais a bhíonn ag réalta mar gheall ar phláinéid ag dul os a comhair, is féidir linn a tréimhse agus a méid fisiceach a thomhas. Go dtí seo, fuarthas níos mó ná 20 domhan creagach, garbh ar mhéid na Cruinne sna criosanna “a d’fhéadfadh a bheith ináitrithe” timpeall a réaltaí, rud a chiallaíonn má tá atmaisféir cosúil leis an Domhan ag na saolta seo, beidh na teochtaí agus na brúnna cearta acu d’uisce leachtach. ar a ndromchla. Fuarthas amach le déanaí go bhfuarthas Proxima Centauri, an réalta is gaire dár nGrian, mar an bpláinéad is cosúil leis an Domhan fós, agus é ach 4.2 solasbhliain ar shiúl.

Léiriú ealaíontóra ar Proxima Centauri mar atá le feiceáil ón gcuid “fáinne” den domhan, Proxima b. Bheadh ​​sé os cionn 3 oiread an trastomhais agus 10 n-uaire an limistéar a thógann ár nGrian. Bheadh ​​Alpha Centauri A agus B (a thaispeántar) le feiceáil i rith an lae. Creidmheas íomhá: ESO / M. Kornmesser.

Chun na faid chuig na réaltaí a thomhas go cruinn, is í an teicníc is fearr ná a seasaimh a thomhas chomh beacht agus is féidir le linn bliana iomláine. De réir mar a ghluaiseann an Domhan ina fithis timpeall na Gréine, agus é ag taisteal chomh fada le 300 milliún ciliméadar óna shuíomh sé mhí roimh ré, is cosúil go n-aistreoidh na réaltaí is gaire, ar an mbealach céanna is cosúil go n-aistreoidh do ordóg má choinníonn tú é ar neamhthuilleamaí agus má dhúnann tú ceann súil ar dtús, ansin é a oscailt agus an ceann eile a dhúnadh.

Is éard atá i gceist leis an modh parallax, a úsáideann GAIA, an t-athrú dealraitheach i suíomh réalta in aice láimhe a thabhairt faoi deara i gcoibhneas leis na cinn chúlra is faide i gcéin. Creidmheas íomhá: ESA / ATG medialab.

Níor tomhaiseadh an feiniméan seo, ar a dtugtar parallax, go cruinn ar dtús go dtí lár an 19ú haois, rud a thugann an fad dúinn chuig na réaltaí is gaire. Chomh luath agus a bheidh a fhios agat cé chomh fada i gcéin atá réalta agus má thomhaiseann tú a hairíonna eile, is féidir leat an fhaisnéis sin a úsáid chun réaltaí eile cosúil léi a aithint, agus mar sin a chinneadh cé chomh fada i gcéin is atá aon rud a fheiceann tú sa Cruinne. Is féidir linn céim ó na réaltaí is gaire go dtí na réaltaí uile inár réaltra go réaltaí i réaltraí níos faide ná ár gcuid féin go dtí na réaltraí is faide i gcéin is féidir a fheiceáil.

An Hubble eXtreme Deep Field (XDF), a nocht thart ar 50% níos mó réaltraí-in aghaidh na cearnóige ná an Réimse Ultra-Deep roimhe seo. Creidmheas íomhá: NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, agus P. Oesch, Ollscoil California, Santa Cruz; R. Bouwens, Ollscoil Leiden; agus Foireann HUDF09.

Oibríonn sé seo díreach cosúil le dréimire, áit a dtéann tú ar an gcéad rith agus an chéim sin a úsáid chun dul go dtí an chéad rith eile, agus gach uair a gheobhaidh tú rud beag eile ar do thuras. Féachann satailíte GAIA Ghníomhaireacht Spáis na hEorpa, a seoladh in 2013, le suíomhanna parallax na milliún réalta a thomhas, ag tabhairt an “chéad rithim” is daingne dúinn ar an dréimire faid chosmaí i gcónaí.

Léarscáil de dhlús réalta i Slí na Bó Finne agus sa spéir máguaird, ag taispeáint go soiléir Bealach na Bó Finne, Scamaill Magellanic móra agus beaga, agus má fhéachann tú níos dlúithe, NGC 104 ar thaobh na láimhe clé den SMC, NGC 6205 beagán os cionn agus ar an taobh clé de croí an réaltrach, agus NGC 7078 beagán faoi bhun. Creidmheas íomhá: ESA / GAIA.

Dóitear réaltaí trína gcuid breosla díreach mar a dhéanann an Ghrian: trí hidrigin a thiontú ina héiliam ina gcroí. Astaíonn an próiseas comhleá núicléach méid ollmhór fuinnimh le E = mc ^ 2 Einstein, toisc go bhfuil gach núicléas héiliam a tháirgeann tú ó cheithre núicléas hidrigine 0.7% níos éadroime ná an méid a thosaigh tú leis. Thar stair 4.5 billiún bliain ár nGrian, tá sé caillte thart ar mhais Satarn sa phróiseas chun an bealach a dhéanann sé a shoilsiú. Ach ag pointe éigin, rithfidh an Ghrian agus gach réalta sa Cruinne as breosla ina croí.

Anatamaíocht na Gréine, lena n-áirítear an croí istigh, arb é an t-aon áit a dtarlaíonn comhleá. Creidmheas íomhá: NASA / Jenny Mottar.

Nuair a dhéanann sé, leathnóidh sé agus casfaidh sé isteach i bhfathach dearg, ag comhleá héiliam go carbón. Déanfaidh réaltaí níos mó fós carbón a chomhleá in ocsaigin, ocsaigin isteach i sileacain, sulfair agus maignéisiam, agus comhleádh na réaltaí is ollmhór sileacain in iarann, cóbalt agus nicil. Gheobhaidh réaltaí cosúil lenár nGrian bás go bog, ag séideadh a gcuid sraitheanna seachtracha i nebula pláinéadach, agus gheobhaidh na réaltaí is mó bás i bpléasc tubaisteach supernova, agus athchúrsálfaidh an dá cheann na heilimintí troma a fhoirmítear laistigh den mheán idir-réaltach.

Beidh saolré iomlán de thart ar 12 billiún bliain ag ár nGrian, agus dófaidh na réaltaí maise is ísle (ag thart ar 8% mais ár nGrian) trína gcuid breosla an ceann is moille, ag maireachtáil ar feadh níos mó ná 10 trilliún bliain: a mhéad uair an aois reatha na Cruinne. Ach sruthán na réaltaí is ollmhór trína gcuid breosla níos gasta, agus ní mhaireann roinnt réaltaí ach cúpla milliún bliain sula bhfaigheann siad bás agus a n-eilimintí troma a dhíbirt ar ais isteach sa Cruinne.

An iarsma supernova N 49, atá le fáil laistigh dár Slí Bó Finne féin. Creidmheas íomhá: NASA / ESA agus Foireann Oidhreachta Hubble (STScI / AURA).

Ní amháin go bhfuil na heilimintí troma seo cosúil le carbón, ocsaigin, nítrigin, fosfar, sileacan, copar agus iarann ​​riachtanach don saol mar is eol dúinn é, ach chun pláinéid chreagacha a chruthú sa chéad áit. Tógann sé glúnta iomadúla réaltaí ina gcónaí, ag dó trína gcuid breosla, ag fáil bháis agus ag athchúrsáil na gcomhábhar sin ar ais sa spás, áit a gcuidíonn siad leis na chéad ghlúine eile de réaltaí, domhan mar an Domhan a chruthú. Agus anseo, ónár bpeirspictíocht féin, bhíomar in ann breathnú amach ar na Cruinne, ní amháin ar fud na faid chosmaí móra, ach ar ais isteach in am atá thart na Cruinne.

Tá an réaltra NGC 7331, le réaltraí níos faide i gcéin agus réaltaí tulra níos dlúithe i bhfráma freisin. Creidmheas íomhá: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Ollscoil Arizona.

Ní chiallaíonn go bhfuil luas an tsolais teoranta agus seasmhach, ag 299,792,458 m / s, go bhfuil moill ann comharthaí a sheoladh thar achair an-mhór. Ciallaíonn sé agus muid ag breathnú ar rudaí atá i bhfad i gcéin, nach bhfaca muid iad mar atá siad inniu, ach mar a bhí siad ar ais i bhfad i gcéin na Cruinne. Féach ar réalta 20 solasbhliain ar shiúl, agus tá tú á fheiceáil mar a bhí 20 bliain ó shin. Féach ar réaltra atá 20 milliún solasbhliain ar shiúl, agus tá tú á fheiceáil 20 milliún bliain ó shin.

Réaltraí cosúil le Bealach na Bó Finne mar a bhí siad roimhe seo sa Cruinne. Creidmheas íomhá: NASA, ESA, P. van Dokkum (Ollscoil Yale), S. Patel (Ollscoil Leiden), agus an Fhoireann 3D-HST.

D’éirigh linn breathnú chomh fada siar, a bhuí le teileascóip chumhachtacha mar Hubble, gur éirigh linn réaltraí a fheiceáil sa Cruinne mar a bhí siad billiúin bliain ó shin, ar ais nuair nach raibh na Cruinne ach cúpla faoin gcéad dá reatha aois. Feicimid go raibh réaltraí san am atá thart níos lú, níos lú ollmhór, níos gorma i ndath intreach, ag cruthú réaltaí níos gasta, agus nach raibh siad chomh saibhir sna heilimintí troma sin a chaithfimid pláinéid a fhoirmiú. Feicimid freisin, le himeacht ama, go gcomhcheanglaíonn na réaltraí seo le chéile chun struchtúir níos mó a dhéanamh. Is féidir linn an pictiúr iomlán seo a chur le chéile, agus a shamhlú conas a tháinig an Cruinne chun cinn chun a bheith mar atá sé faoi láthair.

Is gréasán mór cosmaí é an Cruinne iomlán, áit a bhfoirmíonn réaltraí agus braislí réaltraí ag a dtrasnaíonn na filiméid chosmaí seo. Idir an dá linn, tá folúntais chosmaí ollmhóra ann nach bhfuil réaltaí agus réaltraí iontu, áit ar tharraing imtharraingt sna réigiúin níos dlúithe an t-ábhar sin le húsáid chun críocha eile. Táimid ag feiceáil go dtarlóidh sé sin ar ár scála áitiúil inniu, de réir mar a bhíonn na réaltraí sa ghrúpa áitiúil ag bogadh i dtreo a chéile. Ag pointe éigin, ceithre go seacht mbilliún bliain amach anseo, cumascfaidh an comharsa mór is gaire dúinn, Andraiméide, lenár Slí Bó Finne, ag cruthú réaltra éilipseacha ollmhór: Milkdromeda.

Sraith stills a thaispeánann cumasc Bhealach na Bó Finne-Andraiméide, agus an chuma a bheidh ar an spéir difriúil ón Domhan mar a tharlaíonn sé. Creidmheas íomhá: NASA; Z. Levay agus R. van der Marel, STScI; T. Hallas; agus A. Mellinger.

Idir an dá linn, leanann an Cruinne ag leathnú, i dtreo cinniúint níos fuaire, níos folamh, níos faide i gcéin. Glacann réaltraí taobh amuigh dár ngrúpa áitiúil ónár gcuid féin agus óna chéile. Fanfaidh na rudaí atá ceangailte le chéile ag imtharraingt - pláinéid, réaltaí, córais ghréine, réaltraí agus braislí réaltraí - ceangailte le chéile chomh fada agus a dhófaidh na réaltaí inár Cruinne. Ach glacfaidh gach grúpa réaltra aonair nó braisle ó gach ceann eile, de réir mar a éiríonn an Cruinne níos fuaire agus níos uaigní de réir mar a théann an t-am ar aghaidh.

Ceithre cinn fhéideartha na Cruinne gan ach ábhar, radaíocht, cuaire agus tairiseach cosmeolaíoch ceadaithe. Tacaíonn an fhianaise leis an “gcinniúint” íochtarach. Creidmheas íomhá: E. Siegel, óna leabhar, Beyond The Galaxy.

Rud a chiallaíonn, má théimid ar ais go dtí an tús, agus fiafraí díom conas a tháinig sé chun bheith, ní mór dúinn:

  • Cruinne inbhraite a thosaigh le stát te, dlúth, aonfhoirmeach den chuid is mó ar a dtugtar an Bang Mór;
  • an t-ábhar fuaraithe, cumasaithe sin agus an t-antamatter a dhíothú, gan ach méid beag ábhar fágtha a fhágáil;
  • a fhuaraigh tuilleadh, ag ligean do phrótóin agus neodróin comhleá le chéile i héiliam gan iad a bhlaiseadh óna chéile;
  • a fhuaraigh níos mó fós, rud a fhágann gur féidir adaimh neodracha chobhsaí a chruthú;
  • áit ar fhás agus ar fhás na neamhfhoirfeachtaí imtharraingthe, rud a d’fhág go raibh gás ag bearradh le chéile i roinnt réigiún, a d’éirigh dlúth go leor chun na chéad réaltaí a fhoirmiú;
  • áit a raibh na réaltaí is ollmhór dóite trína gcuid breosla, a fuair bás agus a n-athchúrsáil a n-eilimintí níos troime ar ais sa mheán idir-réaltach;
  • rinneadh braislí réaltaí beaga agus réaltraí a chumasc le chéile agus d’fhás siad, ag spreagadh tonnta nua d’fhoirmiú réalta;
  • nuair a fhoirmíonn réaltaí nua tar éis na billiúin bliain le pláinéid chreagacha orthu agus na comhábhair don saol;
  • áit ar fhás réaltraí ina bhfuil siad ina bhfathach bíseach agus éilipseach atá againn inniu;
  • agus más rud é, 9.2 billiún bliain tar éis an Big Bang, go ndéantar braisle réalta rith an mhuilinn a fhoirmiú i réaltra bíseach iargúlta, áit a bhfuil 2% de na dúile níos troime anois ná hidrigin-agus héiliam;
  • ceann acu a tharlaíonn mar ár nGrian;
  • agus más rud é, tar éis 4.54 (nó mar sin) billiún bliain breise, go dtagann speiceas cliste chun cinn a fhéadfaidh tosú ag cur na bpíosaí dár stair chosmaí le chéile, ag tuiscint cá as a dtagann muid den chéad uair.
Freshco Bertini de Galileo Galilei ag taispeáint Doge na Veinéise conas an teileascóp a úsáid, 1858.

Tá níos mó rudaí foghlamtha againn, agus tá níos mó doimhne le hiniúchadh ar na saincheisteanna seo go léir. (Déanann mo chéad leabhar, Beyond The Galaxy, é seo go díreach.) Sea, tá ceisteanna ann a bhfuilimid fós ag obair orthu, mar shampla conas a tháinig an neamhshiméadracht ábhair / frithmhéadair, conas a bunaíodh agus a thosaigh an Big Bang, agus conas , go díreach, comhlíonfaidh an Cruinne a chinniúint deiridh. Ach freagraíodh na ceisteanna faoi chuma na Cruinne, conas a tháinig sí ar an mbealach seo agus a bhfuil á dhéanamh go fisiciúil: ní ag fealsúna, filí nó diagachta, ach ag an iarracht eolaíoch. Agus má tá na ceisteanna móra nua le freagairt - na cinn a ardaíodh sna freagraí ar na ceisteanna móra roimhe seo - is eolaíocht a léireoidh an bealach dúinn arís.

Bhí an post seo le feiceáil den chéad uair ag Forbes, agus tugann ár lucht tacaíochta Patreon saor in aisce duit é. Déan trácht ar ár bhfóram, & ceannaigh ár gcéad leabhar: Beyond The Galaxy!