Сучасні погляди на будову і еволюцію Всесвіту

Досліджуючи власне обертання галактик, астрономи звернули увагу на те, що швидкості зірок, розташованих на периферії галактик, і швидкості супутників галактик помітно вища за ту, яку вони мали б, якби все речовина галактики була зосереджена в зірках, газі і пилу.

Спостереження вказують на те, що в галактиках є трохи випромінює світло темна матерія, яка за масою в кілька разів перевищує сумарну масу всіх зірок. Це не світяться речовина не бере участь в електромагнітній взаємодії, мало проявляється в ядерному і слабкому взаємодіях, тому воно себе не виявляє. В основному воно бере участь в гравітаційній взаємодії. Природа цієї матерії поки не ясна, але вона вносить основний вклад в масу галактик. Робити висновки про нескінченне розширення Всесвіту поки передчасно, так як ряд спостережень вказують на існування у Всесвіті більш екзотичної за властивостями темної матерії, яка отримала назву темної енергії. За своєю масою вона перевищує всі інші форми матерії і вносить основний вклад в розширення Всесвіту.
Прояв темної енергії було виявлено за спостереженнями спалахів наднових зірок в дуже далеких галактиках. Вдалося незалежно від методу вимірювання відстані по червоному зсуву ліній в спектрах далеких галактик і закону Хаббла визначити відстань до них. Виявилося, що це відстань більше, ніж дає закон Хаббла. Звідси випливало, що на таких відстанях розширення відбувається з прискоренням, т. Е. У Всесвіті проявляє себе нова сила відштовхування, яка є визначальною в великих масштабах, а на малих відстанях нею можна знехтувати. Природа темної енергії і пов’язана з нею сила відштовхування поки не відомі. Темна матерія не випускає електромагнітного випромінювання і тому не доступна для спостереження. Її можна виявити тільки за її масі, тобто гравітаційному впливу на інші об’єкти, в тому числі і світло.

На початку XIX ст., Вивчаючи власний рух зірок, астрономи звернули увагу на те, що рух Сіріуса не було прямолінійним, він відчував періодичні відхилення від прямої траєкторії. Було припущення, що навколо Сіріуса обертається невидима зірка, яка своїм тяжінням призводить до видимих ​​коливань Сіріуса.

Коли для спостережень стали використовувати більш потужні телескопи, близько Сіріуса виявили слабку зірку – білий карлик. Це відкриття підштовхнуло астрономів до більш ретельному дослідженню рухів зірок.

В даний час для пошуку планет за межами Сонячної системи (екзопланет) використовують і інші методи, засновані на спостереженні: по ослабленню світла від зірки, коли планета проходить по її диску і затуляє частину зірки; по вимірюванню доплерівського зсуву спектральних ліній в зоряному спектрі через рух зірки навколо центру мас зірки і екзопланети.

Труднощі пошуку екзопланет полягає в тому, що для виявлення планети типу Землі швидкості, які потрібно виміряти, складають кілька метрів в секунду, а ослаблення світла зірки складе частки відсотка.

Тепер основна мета спостережень – виявлення атмосфери у цих екзопланет і визначення її хімічного складу. Якщо в хімічному складі буде виявлений кисень, вуглекислий таз, метан, то на цих планетах можлива наявність життя.

Багато астрономів шукали прояв життя на планетах Сонячної системи. Так, відкриття Дж. Скіапареллі каналів і морів на Марсі під час Великого протистояння планети в кінці XIX в. викликало великий інтерес до проблеми зв’язку з марсіанської цивілізацією.

Пропонували прорубати в сибірській тайзі просіки у вигляді теореми Піфагора з гігантськими квадратами на катетах і гіпотенузи, засіяти їх пшеницею, і тоді на зеленому тлі тайги «марсіани» побачать цей малюнок і врешті-решт дадуть нам знати про себе.

До проблеми пошуку зв’язку з позаземними цивілізаціями вчені звернулися в кінці 50-60 рр. XX ст. Вчені К. Саган, Ф. Дрейк і І. Шкловський спробували на основі знань з астрономії, біології, хімії, соціології та інших природничих наук оцінити кількість розумних цивілізацій в нашій Галактиці, з якими ми могли б сподіватися зв’язатися в даний час. Розрахунки показали, що в Чумацькому Шляху має бути від однієї цивілізації (нашого земного) до мільйона. У великі радіотелескопи астрономи намагаються почути ці цивілізації. Перші спостереження в рамках пошуку позаземних цивілізацій були проведені в 1960 р Тоді астрономи, використовуючи радіотелескоп з діаметром антени в 25 м, прослуховували дві близькі зірки, схожі на Сонце – Кита і Ерідана в надії почути радіосигнали штучної природи. Сигнали поки так і не були виявлені. За допомогою гігантських антен радіотелескопів Центру далекого космічного зв’язку в Євпаторії були вставлені послання в сторону кількох найближчих зірок, схожих на наше Сонце.

Спостереження спалахів наднових зірок в дуже далеких галактиках дозволили визначити відстані до них незалежно від методу червоних зсувів. Отримане відмінність в оцінках відстаней вказує на прискорене розширення Всесвіту на великих відстанях. Це говорить про те, що поряд з силою всесвітнього тяжіння між тілами у Всесвіті діє сила всесвітнього відштовхування. Мабуть, ця сила відштовхування є проявом особливої ​​форми матерії, яка називається темною енергією. Одним з її властивостей є те, що вона володіє негативним тиском.

В даний час виявлено понад 4000 екзопланет, визначені їх маси і відстані до зірки, навколо якої вони звертаються. Серед них лише близько 40 з масами, порівнянними з масою Землі, і розташованих на відстанях від зірки, що забезпечують комфортні умови для утворення і еволюції життя на ній.

Для пошуку позаземних цивілізацій проводиться прослуховування космічного простору, а також надсилаються закодовані послання в області Галактики, де, можливо, існує розумне життя. Крім того, планується сформувати і направити експедицію на Марс. Згідно припущень багатьох вчених, на Марсі присутні або колись були присутні форми життя.

Посилання на основну публікацію