0
17192
Газета Наука и технологии Интернет-версия

10.10.2023 18:58:00

Время в исходной Вселенной текло в пять раз медленнее, нежели сегодня

Бинарные системы – от атомов до звезд

Тэги: астрономия, астрофизика, вселенная, космос, время


астрономия, астрофизика, вселенная, космос, время Бинарные атомы Ридберга между графеном (внизу) с монослоем WSe2 вверху.

Датчанин Нильс Бор в начале ХХ века предположил, что электрон в своем обращении вокруг ядра не теряет энергию, а пребывает на исходном, или ground уровне, с которого «уходит» вверх при накачке энергией. В распоряжении Бора были лишь данные спектроскопии, свидетельствовавшие о разных уровнях энергии, дающих различные спектры. Вообще спектроскопистам было чем похвастаться перед коллегами: они открыли благодаря характерному салатово-зеленому цвету полосок спектра таллий и гелий на Солнце, а также другие элементы, занявшие свою клетку в таблице Менделеева.

Одним из известных спектроскопистов был швед Йоханнес Ридберг, открывший, что в возбужденном состоянии могут пребывать не только электроны, но молекулы и атомы (последние называют экситонами). Астрономы добавили к этому, что до трех четвертей межзвездного пространства занимает водород в ионизированном состоянии. Позже выяснилось, что процесс «сжигания» водорода за счет термоядерных реакций в недрах звезд обеспечивает не только светимость, но и синтез гелия, а также и других элементов вплоть до железа.

11-13-4480.jpg
Концентрация звезд вокруг центра
Млечного Пути.  Иллюстрации Physorg
У атома водорода всего один электрон, а у гелия два, и вращаются они у того и другого на одной орбите, или слое s (от англ. – surface, поверхность). Их так и называют – s-электроны. У атомов других элементов слоев может быть много, но s-электроны самые подвижные и могут «сходить» с орбиты, оставляя после себя дырку (hole). Эта локация приобретает условный положительный заряд. При этом масса атома, удерживающая электроны, концентрируется в его центре, или ядре. Виртуальную элекрон-дырочную пару называют экситоном.

В Пекинском университете и Университете Уханя (КНР) наблюдали «волнообразные» атомы Ридберга – экситоны – в монослое диселенида вольфрама (WSe2), подтвердив их наличие спектроскопически. Китайцы уверены, что полученные ими экситоны Ридберга можно будет использовать в квантовых технологиях.

По современным космологическим представлениям, через миллиард лет после Большого взрыва стали формироваться галактики, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры (СМЧД). Одним из выводов космологии является то, что «дырочной» гравитации СМЧД не хватает, чтобы удерживать, например, нашу галактику Млечный Путь в исходной сфере. Именно поэтому она стала плоской и с разбегающимися спиральными рукавами. На периферии одного из этих рукавов есть звезда – желтый карлик, который мы называем Солнце. Разбегаются и галактики, хотя туманность Андромеды «готова» врезаться в Млечный Путь.

Сотрудники Института космических исследований РАН, Казанского университета и МГУ им. М.В. Ломоносова открыли самый яркий рентгеновский квазар. Речь идет не о звезде, а о ее квазиварианте, излучающем не своим светом, а в результате тех процессов, которые протекают вблизи черной дыры.

Известно, что мгновение спустя после Большого взрыва началось резкое, инфляционное расширение образовавшейся Вселенной. В те мгновения Вселенная была очень похожа на шаровую молнию, внутри которой, согласно данным телескопа Уэбб, через 320 млн лет родились первые галактики, а через 570 млн лет – сверхмассивные черные дыры.

Австралийцы вместе с коллегами из Университета Окленда (США) показали, что по крайней мере в Млечном Пути нарождающиеся звезды «кучковались» вокруг его центра. Но так было не всегда, и галактика породила рукава-спирали, в которых образовались и квазары. Астрономы по обе стороны Тихого океана в течение 20 лет детально изучали 190 ярчайших квазаров (массы черных дыр в их центрах достигают 2 млрд солнечных). Это позволило сделать два интересных вывода. Первый касается того, что время в исходной Вселенной текло в пять раз медленнее, нежели сегодня, а второй связан с тем, что большинство звезд до сих пор находятся вблизи центра Млечного Пути.

Каких еще открытий можно ждать в связи с выведением на орбиты все новых телескопов, регистрирующих излучения в самом широком диапазоне, остается только догадываться…  


Читайте также


Очевидец

Очевидец

Евгений Лукин

Рассказ о том, как и почему расширяется Вселенная

0
470
Дорожная карта колонизации Марса расписана на весь XXI век

Дорожная карта колонизации Марса расписана на весь XXI век

Андрей Ваганов

Но пока никто убедительно не объяснил, зачем нужно наше присутствие на Красной планете

0
6177
За миллиард лет до следующего Ковчега

За миллиард лет до следующего Ковчега

Обычно выживают существа с наилучшими способностями обеспечения экспансии

0
5659
Как подготовиться к приему гостей из космоса

Как подготовиться к приему гостей из космоса

Игорь Лалаянц

У астрономии, физики высоких энергий и биологии нашелся общий объект интереса – живая материя

0
2973