Новости нашей вселенной

Еще недавно Вселенную принято было писать с большой буквы, как и Бога, ибо с читалось, что они уникальны и потому это имена собственные. Но времена меняются, наш кругозор расширяется, уникальность сменяется заурядностью и сие не так уж плохо. Во всяком случае, вас уже не сожгут за Мультиверс, как сожгли Джордано Бруно за его множественность миров каких-то четыреста лет назад. Какие же новости в нашей вселенной?

Виват, Opportunity!

Их немало. Так, 25 января исполнилось 11 лет работы ровера "Оппотьюнити" на Марсе. Без техобслуживания, текущего ремонта, замены фильтров, масла и заездов на мойку. Фантастическая надежность у американской техники! За это время он передал на Землю более 200 тыс. снимков, нашел четыре метеорита, доказал существование в давние времена пресной воды на Марсе и побил рекорд "Лунохода-2" по дистанции, пройденной на поверхности иного небесного тела.

Сейчас он движется по западному склону кратера Индевор, направляясь к долине Марафон, где предполагается богатое глинистыми минералами место. За неделю с 14 по 21 января он прошел 175 м (ветеран движется куда быстрее нового "Кьюриосити"!), затем еще 85 м и 27 января до цели ему оставалось менее 300 м. А всего на одометре ровера уже 41,88 км.

Солнечные панели вырабатывают 534 Вт-час энергии при факторе запыленности 0.891. Это неплохо (максимальный показатель выработки энергии был близок к 900 Вт-час), к тому же практика показала, что в любой момент может налететь торнадо и очистить панели.

Но долгое пребывание на Марсе не прошло бесследно. В 2007 г. у ровера появились неполадки в работе правого переднего колеса (скачки напряжения). Аналогичная неполадка вывела из строя это же колесо у его близнеца "Спирит". Инженеры дали передохнуть ему, когда ровер долгое время изучал горное обнажение, и оно заработало нормально. Но в декабре 2013 г. неполадки вновь повторились и команда управления все еще ищет меры по устранению неисправности.

С 2007 г. отключён инфракрасный тепловой эмиссионный спектрометр MiniTES - его зеркало забила пылевая буря и с тех пор он не может принимать изображения. Есть надежда, что сильный порыв ветра очистит зеркало от пыли, но пока она не оправдалась. Отключён и мессбауэровский спектрометр, определяющий соединения железа в породах. Во время зимовки 2011 г. его ещё пытались применить, но пришлось потратить несколько недель на один образец и прибор отключили. Применяемый в нём кобальт-57 имеет период полураспада 271,8 дня и давно исчерпал свой ресурс.

Появились и проблемы с буром. Анализ показал, что датчики наведения на цель работают некорректно, но инженеры перепрограммировали управляющий компьютер и решили проблему. Вышел из строя также один обогреватель, поддерживающий внутреннюю температуру.

Имели место и компьютерные сбои. Так, 22 апреля 2013 года ровер самовольно переключился в режим ожидания. Тестирование установило, что он почувствовал что-то неладное в своих системах во время измерения прозрачности атмосферы. Похоже, что он решил перезагрузить бортовой компьютер в то время, когда его камеры делали снимки Солнца. Но уже 1 мая по команде с Земли ровер успешно вышел из режима ожидания и возобновил свою деятельность.

А в декабре 2014 г. из-за многократных сезонных засыпаний и пробуждений забарахлила флэш-память,часть ее ячеек повреждена. Вместо нее для временного хранения телеметрии приходится использовать RAM, но команда управления ровера уже разработала план ремонта, точнее, изменения режима работы флэш-памяти - поврежденные ее секторы отключаются, и теперь при каждом пробуждении она будет управляться компьютером самостоятельно, без команд с Земли, что позволит избежать дальнейшей деградации.

Но остальные приборы и камеры исправно работают, шлют на Землю телеметрию. В качестве ретранслятора марсоход использует орбитальный зонд "Марс Одиссей", который вот уже четырнадцатый год вращается вокруг красной планеты. Он делает один оборот примерно за два часа и в течение 10-15 минут находится в зоне контакта с ровером, принимая данные, накопленные в его памяти.

А есть ли на Марсе жизнь?

В середине декабря 2014 г. появились результаты химических анализов марсианской почвы, сделанные новым ровером "Кьюриосити". Он работает на красной планете уже два с половиной года и приближается к горе Шарп, что в центре кратера Гейл. Там он ищет следы древнего озера, некогда то заполнявшего кратер, то усыхавшего много раз в течение десятков миллионов лет.

Шесть миль, пройденных им, были нелегкими. Алюминиевые колеса оказались слабоватыми для тяжелой машины и получили много проломов. Поэтому команда управления стала выбирать маршруты с более мягким грунтом (но не чересчур, чтобы не повторить судьбу забуксовавшего "Спирита") и порой включает реверс, когда колеса начинают зарываться в мелкую пыль,  и ищет обходной путь.

Этим ровером найдена органика. Она могла быть местной либо занесенной метеоритами, связанной с жизнью - либо абиогенной. Многомесячные исследования доказали ее марсианское происхождение. Что касается биогенности, то обнаружены ясные следы метана и органических молекул в атмосфере рядом со скалой Камберленд, где брались пробы, причем уровень метана то вырастает в десять раз, то падает, что свидетельствует о локальном источнике. Конечно, органические молекулы еще не означают жизни, они прекрасно существуют и без нее, но их наличие говорит о том, что в древности на Марсе могли существовать благоприятные условия для таковой. Ну, а выбросы метана могут свидетельствовать о том, что под почвой - там, где не действует губительное космическое излучение и есть жидкая вода - эта жизнь в виде микробов имеет место и сейчас.

Анализ газов, выделенных при нагревании порошка, полученного при бурении скалы Камберленд, рассказал о потере воды древним Марсом - по соотношению дейтерия и обычного водорода в молекулах воды. Это соотношение меняется, ибо легкий водород улетучивается из верхних слоев атмосферы быстрее тяжелого и можно построить его зависимость от времени. Для образца Камберленд оно вдвое меньше по сравнению с нынешней атмосферой, проще говоря, первоначальная вода Марса была потеряна после формирования этой скалы. Однако оно втрое выше, чем в его первичных бассейнах, если исходить из того, что оно совпадало с таковым в земных океанах. Это заставляет думать, что древняя вода Марса исчезла раньше.

НАСА считает, что несколько миллиардов лет назад кратер Гейл был заполнен водой. Таящий снег с вершин кольца гор запитывал озеро, потоки воды формировали характерные отложения на дне, нечто вроде наших песчаников, и марсоход ищет дельты этих потоков. Вода была не слишком соленая или кислотная и могла поддерживать микробиологическую жизнь.

Кимберли, обширные отложения плит песчаника вблизи горы Шарп. Эти плиты навевают мысль о том, что здесь миллионы лет плескалось озеро.

Вселенная или вселенные?

Увы, Марс всего лишь небольшая холодная планета по соседству с Землей. Его площадь примерно равна площади земной суши, что немало, но там нет океанов, что гасит всякую надежду. Гигантская замороженная Сахара. Конечно, спасибо и на том, худо-бедно, а Марс пригоден для колонизации, но это дело неблизкого будущего, а что нового сейчас и дальше, в самых глубинах, на самых границах мироздания? Разве вам не важно знать, живем мы в конечном или же в бесконечном мире? Одиноки ли мы во вселенной? Сколько этих вселенных и какие они? Почему молчат звезды? Неужели среди миллиардов землеподобных планет ни на одной нет разума? А мы, разумны ли мы сами?

Переходя к последним новостям с переднего фронта науки, вспомним, что в 2006 году космолог Лаура Мерсини-Хаутон из университета Северной Каролины сделала чрезвычайно важный шаг по пути Джордано Бруно. Она предсказала существование наблюдаемых эффектов, вытекающих из ее космологической теории. В январе 2010 года "Кругозор" уже писал об этом. По Лауре наш невообразимо огромный Universum - всего лишь малый пузырек в Ниагаре Multiverse! Поэтому пора уже писать слово вселенная с маленькой буквы.

Она полагает, что в момент рождения из пузырьков первичного вакуума имело место квантовое взаимодействие нашей вселенной и соседки-сестры, родившейся одновременно. Эта квантовая сцепленность действовала первые микродоли долей первой микросекунды вплоть до их разделения в результате суперинфляции, практически мгновенного колоссального расширения пространства. И ее влияние должно проявляться в общем строении и динамике нашего мира. Его можно представить в виде некоей силы, действующей из-за горизонта, за который мы заглянуть не можем, и оказывающей влияние на распределение галактических кластеров, на неравномерность реликтового излучения, которая говорит о первичной неоднородности распределения материи, и на крупномасштабное движение вещества.

Что же именно предсказала Лаура? Это, во-первых, существование в южной небесной полусфере отдаленной и холодной гигантской (размером порядка 12 градусов) области пустого пространства, этакой форточки, из которой тянет ледяным сквозняком неведомого. Второй эффект - это мощный поток галактических кластеров в определенном направлении и с определенной скоростью как следствие своеобразного "наклона" гравитационного потенциала нашей вселенной.

Обнаружить такие эффекты - дело чести современной астрономии, вооруженной до зубов передовой техникой! И неудивительно, что уже в августе 2007 г. в созвездии Эридана была обнаружена WMAP ColdSpot, громадная область пониженного фона реликтового излучения, что говорит об отсутствии в ней материи. Ее радиус около пяти градусов, как и предсказала Мерсини.

Эта громадная полость находится в 6-10 миллиардах световых лет от нас. А её размеры просто потрясают: по оценкам исследователей, она имеет диаметр примерно в миллиард световых лет! Диаметр нашей галактики, которая классифицируется как гигантская, всего лишь сто тысяч световых лет и миллионы таких галактик комфортно разместились бы в этой полости.

Аббревиатура WMAP в названии пустоты говорит о том, что она была обнаружена после обработки данных американского зонда, который так и называется. Он был запущен с целью картографирования неоднородностей (анизотропии) микроволнового реликтового излучения, которое отражает распределение вещества, имевшее место на самых ранних этапах развития вселенной. Это излучение интересно тем, что долгое время с высокой точностью считалось однородным и потому служило предметом головной боли физиков-теоретиков. Непонятно было, откуда же тогда взялись галактики, их кластеры и вообще крупноячеистая структура вселенной?

Однако сейчас ситуация изменилась и возникли противоположные проблемы -  как объяснить чрезмерную неоднородность излучения!? Одной из таких попыток и является гипотеза Лауры Мерсини-Хаутон.

Которая вскоре получила еще одно подтверждение!В ноябре 2008 г. группа из Годдардовского центра НАСА, возглавляемая Александром Кашлински, обнаружила т.н. Темный Поток галактических кластеров, движущийся со скоростью, вычисленной Лаурой. Так его назвали по аналогии с другими загадочными явлениями - темной материей и темной энергией. Астрофизики проанализировали характер перемещения 1400 скоплений галактик и подтверждают существование феномена их "полета" со скоростью около 1 тыс. км в час. Эти скопления - часть потока, который растянулся приблизительно на 3 млрд. световых лет и направлен к небольшому участку неба между южными созвездиями Центавр и Паруса (несколько севернее Большой Пустоты).

Гипотеза Мерсини-Хоутон получает убедительные подтверждения!Это означает, что и гипотеза гениального Джордано Бруно о множественности обитаемых миров блестяще подтверждается. Причем, возможно, даже на более высоком уровне, чем ожидалось, не только на уровне планет, но и на уровне вселенных!

Но черные дыры невозможны…

Но откуда же берутся вселенные? В последние годы утвердилось мнение, подтвержденное наблюдениями, что СМЧД, сверхмассивные черные дыры, не только существуют в центре практически каждой галактики, но и сыграли ведущую роль в их формировании. Вполне возможно, что мироздание начиналось именно с них!

Американский астрофизик Никодем Поплавский доказывает, что полноценные вселенные рождаются из черных дыр звездной массы, равной примерно двум-трем массам Солнца. Эта гипотеза весьма смела и привлекательна, но каждый "Титаник" имеет свой айсберг.

Дело вот в чем. Теория черных дыр еще настолько не разработана, что даже сам Стивен Хокинг, ведущий специалист в этой области, 22 января 2014 года (аккурат в день моего рождения!) выложил на ресурсе Корнелльского университета arXiv.org препринт своей статьи, в которой предложил объяснение парадокса файервола (firewall), "стены огня". Как известно, онеще в 1974 г. показал, что квантовые эффекты вблизи горизонта событий приводят к тому, что черная дыра должна излучать. Причем спектр излучения аналогичен спектру излучения абсолютно черного тела, что означает уничтожение информации о том, что дыра поглотила. Но это противоречит постулату о сохранении информации и получило название информационного парадокса черных дыр.

Развивая идеи Хокинга и пытаясь разрешить парадокс, физик Джо Полчински с коллегами в 2012 г. описали эффект так называемой "стены огня". Суть его состоит в том, что, вместо горизонта событий образуется так называемая "стена огня", регион с частицами колоссальных энергий. Этот результат, в свою очередь, оказывается в противоречии с теорией относительности, согласно которой горизонт событий ничем не отличается от остальных регионов пространства с точки зрения физических законов.

Так вот, из объяснений Хокинга следует, что черных дыр в классическом понимании этого слова вообще не существует! Он пишет, что из-за вызванных квантовыми эффектами возмущений определить точную границу черной дыры невозможно в принципе и предлагает заменить горизонт событий так называемым "видимым горизонтом событий". Этот горизонт способен задерживать материю и энергию только на время, а не навсегда. "Отсутствие горизонта событий означает, что не существует и черных дыр. По крайней мере, в смысле регионов пространства, которые свет не в состоянии покинуть", - делает вывод Хокинг.

Вот тебе, бабушка, и Юрьев день! Отец-основатель теории черных дыр хоронит свое детище! Хокинг сообщает, что подвести математическую основу под свое предположение пока не может, но за него эту работу адвоката дьявола сделала наша Лаура Мерсини-Хоутон! 5 сентября 2014 г. она поместила на том же ресурсе свою работу, в которойзаявила, что математическидоказаланевозможность существования черных дыр.(Back-reaction of the Hawking radiation flux on a gravitationally collapsing star II: Fireworks instead of firewalls. LauraMersini-Houghton, Harald P. Pfeiffer).

Ее расчеты показали, что излучение Хокинга возникает уже при коллапсе звезды, и она теряет массу столь стремительно, что плотность внутренних областей перестает расти и образование черной дыры останавливается."Я сама не могу оправиться от шока. Мы изучали эту проблему более 50 лет, и это решение заставляет нас о многом задуматься" - сказала исследовательница.

"Все страньше и страньше", как говорила наблюдательная девочка Алиса, попав в Зазеркалье. И все интереснее. Вы не находите?