Человечество давно размышляет о том, возможна ли жизнь на других планетах и мечтает однажды не только найти, но и полететь к другим мирам, находящимся за пределами нашей Солнечной системы. Чтобы мечта стала реальностью, нужно с чего-то начитать. В ближайших планах — покорение Луны, затем Марса, а потом и других планет. Но, что будет после? Если мы сможем разработать нужные технологии, которые позволят осуществлять перелеты между звездами (на миллиарды и миллиарды километров), как это будет выглядеть?

Китайские ученые разработали компьютерную модель, которая показывает наиболее вероятный сценарий расселения человечества по всей нашей галактике Млечный Путь.

Модель создавалась с расчетом на то, что человечество уже разработало все нужные технологии и обладает всеми ресурсами, необходимыми для подобной галактической колонизации. По их оценкам, это должно произойти примерно через десять лет.

Читайте также:  Астрономы зафиксировали самое мощное излучение из космоса

Во-первых, эксперты рассчитали подходящие маршруты для заселения 100 000 планетных систем, которые исследователи космоса считают подходящими для возможного заселения.

По задумке ученых, полеты между звездами будут осуществляться с помощью огромных так называемых космических кораблей, на борту которых во время полета будут заменены несколько поколений людей. 

Компьютерная модель показывает, как процесс заселения людей начинается с того, что космические корабли (синие и зеленые полосы) покидают Солнечную систему (оранжевая точка). Когда они достигают планеты, пригодной для колонизации, люди основывают на ней свои колонии. Сами планеты становятся новыми отправными точками для дальнейшего заселения людей (красные полосы). Весь процесс напоминает взрывы фейерверков. К тому времени, когда симуляция заканчивается, человечество полностью развивает Персей, один из главных спиральных рукавов нашей галактики.

В начале 1990-х годов ученые начали обнаруживать первые планеты, вращающиеся вокруг звезд, отличных от Солнца: экзопланеты. Самые легкие для наблюдения имели самые большие массы и самые короткие орбиты, так как это планеты с наибольшим наблюдаемым воздействием на их родительские звезды. Вторые типы планет находились в другой крайности, достаточно массивные, чтобы излучать свой собственный инфракрасный свет, но настолько далекие от своей звезды, что их можно было независимо разрешить с помощью достаточно мощного телескопа.

Сегодня существует более 4000 известных экзопланет, но подавляющее большинство либо находится на орбите очень близко, либо очень далеко от своей родительской звезды. В конце концов, однако, команда ученых обнаружила совокупность этих пропавших миров: на том же расстоянии, на орбите газовых гигантов нашей Солнечной системы. Вот как они это сделали.

Когда вы смотрите на звезду, вы не просто видите свет, который она излучает от одной постоянной, точечной поверхности. Вместо этого внутри происходит много физики, которая способствует тому, что вы видите.

• сама звезда не является твердой поверхностью, но излучает свет, который вы видите на многие слои, спускаясь на сотни или даже тысячи километров,
• сама звезда вращается, то есть одна сторона движется к вам, а другая от вас,
• у звезды есть планеты, которые движутся вокруг нее, иногда блокируя часть ее света,
• орбитальные планеты также гравитационно тянут звезду, заставляя ее периодически «колебаться» во времени с планетой, вращающейся вокруг нее
• и звезда движется по всей галактике, изменяя свое движение относительно нас.

Все это, в некотором роде, имеет значение для обнаружения планет вокруг звезды.

Этот первый пункт, который может показаться наименее важным, на самом деле жизненно важен для того, как мы обнаруживаем и подтверждаем экзопланеты. Наше Солнце, как и все звезды, горячее к ядру и холоднее к конечности. При самых высоких температурах все атомы внутри звезды полностью ионизируются, но при переходе к более холодным участкам электроны остаются в связанных состояниях.

С энергией, постоянно поступающей из окружающей среды, эти электроны могут перемещаться на разные орбитали, поглощая часть энергии звезды. Когда они это делают, они оставляют характерную подпись в спектре света звезды: особенность поглощения. Когда мы смотрим на линии поглощения звезд, они могут сказать нам, из каких элементов они сделаны, при какой температуре они излучают и как быстро они движутся, как вращательно, так и относительно нашего движения.

Чем точнее вы можете измерить длину волны конкретной функции поглощения, тем точнее вы сможете определить скорость звезды относительно вашей линии обзора. Если звезда, которую вы наблюдаете, движется к вам, этот свет смещается в сторону более коротких волн: синее смещение. Точно так же, если звезда, которую вы наблюдаете, удаляется от вас, этот свет будет смещен в сторону более длинных волн: красного смещения.

Это просто доплеровский сдвиг, который происходит для всех волн. Всякий раз, когда между источником и наблюдателем наблюдается относительное движение, полученные волны будут либо растягиваться в сторону более длинных, либо более коротких длин волн по сравнению с излучаемым. Это верно для звуковых волн, когда проезжает грузовик с мороженым, и в равной степени верно для световых волн, когда мы наблюдаем другую звезду.

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Внедрение искусственного интеллекта на предприятие: преодоление двух основных препятствий

Когда было объявлено о первом обнаружении экзопланет вокруг звезд, это произошло благодаря необычайному применению этого свойства вещества и света. Если бы у вас была изолированная звезда, которая двигалась в пространстве, длина волны этих линий поглощения изменялась бы только в течение длительных периодов времени: когда наблюдаемая нами звезда двигалась относительно нашего Солнца в галактике.

Но если бы звезда не была изолирована, а скорее имела планеты, вращающиеся вокруг нее, эти планеты заставили бы звезду колебаться на своей орбите. По мере того, как планета движется по эллипсу вокруг звезды, звезда также движется по эллипсу (гораздо меньшему) во времени с планетой, сохраняя их взаимный центр масс в одном и том же месте.

В системе с несколькими планетами эти паттерны просто накладываются друг на друга; для каждой планеты, которую вы можете идентифицировать, будет отдельный сигнал. Самые сильные сигналы будут исходить от самых массивных планет, а самые быстрые сигналы - от планет, находящихся наиболее близко к их звездам, - будет легче всего определить.

Это свойства, которыми обладали самые первые экзопланеты: так называемые «горячие Юпитеры» галактики. Их было проще всего найти, потому что при очень больших массах они могли изменять движение своих звезд на сотни или даже тысячи метров в секунду. Точно так же, с короткими периодами и близкими орбитальными расстояниями, многие циклы синусоидального движения могут быть обнаружены всего за несколько недель или месяцев наблюдений. Массивные, внутренние миры легче всего найти.

На совершенно противоположном конце спектра некоторые планеты, равные или превышающие массу Юпитера, чрезвычайно хорошо отделены от своей звезды: более отдаленные, чем даже Нептун от Солнца. Когда вы сталкиваетесь с такой системой, массивная планета настолько горяча в своем ядре, что может излучать больше инфракрасного излучения, чем отражается от звезды, которая вращается вокруг нее.

С достаточно большим разносом телескопы, такие как Хаббл, могут различать как главную звезду, так и ее большого планетного спутника. Эти два местоположения - внутренняя солнечная система и крайняя внешняя солнечная система - были единственными местами, где мы обнаружили планеты вплоть до взрыва экзопланет, вызванного космическим кораблем НАСА Кеплер. До этого это были только планеты с большой массой, и только в тех местах, где их нет в нашей Солнечной системе.

Кеплер произвел революцию, потому что он использовал совершенно другой метод: метод транзита. Когда планета проходит перед своей родительской звездой относительно нашей прямой видимости, она блокирует крошечную часть света звезды, открывая нам ее присутствие. Когда одна и та же планета проходит свою звезду несколько раз, мы можем узнать такие свойства, как ее радиус, период обращения и расстояние до орбиты от ее звезды.

Но это тоже было ограничено. Хотя он был способен обнаруживать планеты с очень малой массой по сравнению с более ранним методом (звездное колебание / радиальная скорость), основная миссия длилась всего три года. Это означало, что Кеплер не мог разглядеть любую планету, которая занимала орбиту вокруг своей звезды больше года. То же самое относится к любой планете, которая случайно не блокирует свет своей звезды с нашей точки зрения, которую вы вряд ли отодвинете дальше от звезды, которую смотрите.

Планеты промежуточного расстояния, на расстоянии Юпитера и дальше, все еще были неуловимы.

Вот где может помочь специальное долгосрочное исследование звезд, чтобы заполнить этот пробел. Большая группа ученых во главе с Эмили Рикман провела огромный опрос с использованием спектрографа CORALIE в обсерватории La Silla. Они измерили свет, исходящий от большого количества звезд в течение около 170 световых лет на почти непрерывной основе, начиная с 1998 года.

Используя тот же инструмент и практически не оставляя долгосрочных пробелов в данных, долгосрочные и точные доплеровские измерения наконец стали возможными. В этом последнем исследовании было объявлено в общей сложности о пяти совершенно новых планетах, одном подтверждении предполагаемой планеты и трех обновленных планетах , в результате чего общее число планет Юпитера и более за пределами расстояния Юпитер-Солнце достигло 26. на что мы всегда надеялись: наша Солнечная система не так уж необычна во Вселенной; просто трудно наблюдать и обнаруживать планеты, подобные тем, которые есть у нас.

Однако даже с этими последними результатами мы все еще не чувствительны к мирам, которые мы на самом деле имеем в нашей Солнечной системе. Хотя периоды этих новых миров варьируются от 15 до 40 лет, даже самый маленький из них почти в три раза массивнее Юпитера. Пока мы не разработаем более чувствительные измерительные возможности и не сделаем эти наблюдения в течение десятилетий, реальные Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун останутся незамеченными.

Наш взгляд на Вселенную всегда будет неполным, так как методы, которые мы разрабатываем, всегда будут смещены в пользу обнаружения в одном типе системы. Но незаменимый актив, который откроет нам больше Вселенной, совсем не основан на технике; это просто увеличение времени наблюдения. При более длительных и более чувствительных наблюдениях за звездами, внимательно отслеживая их движения, мы можем обнаружить планеты с меньшей массой и миры на больших расстояниях.

Это верно как для метода звездного колебания / радиальной скорости, так и для метода транзита, который, мы надеемся, покажет миры даже меньшей массы с более длительными периодами. О Вселенной еще многое предстоит узнать, но каждый наш шаг приближает нас к пониманию окончательных истин о реальности. Хотя мы могли бы беспокоиться о том, что наша Солнечная система была в некотором роде необычной, мы теперь знаем еще один способ, которым мы не являемся. Наличие газовых гигантских миров во внешней солнечной системе может создать проблему для обнаружения, но эти миры существуют и встречаются относительно часто. Может быть, тогда солнечные системы похожи на наши.

Златан Ибрагимович из «Лос-Анджелес Гэлакси» не сыграет в субботу днем ​​в «Далласе» после того, как нападающий не поехал в преддверии второй игры MLS в регулярном сезоне для обеих команд.

Ибрагимович, который забил победный гол на 80-й минуте победы на открытии сезона в прошлую субботу над «Чикагским огнем», беспокоит больной Ахиллес.

Галактика также останется без Ромена Алессандрини, который ушел с травмой подколенного сухожилия в игре против Огня. Ожидается, что в Галактике появится новое прибытие Джо Короны после его добавления в марте из Тихуаны Liga MX.

Ибрагимович, который находится во втором сезоне с «Галактикой», забил 22 гола в прошлом сезоне, второй в MLS.