Читайте AstroNews в Яндекс.ДзенВихревая теория образования всего (ВТОВ), - знает все и сколько бы астрономы не изобретали "велосипеды", все равно, рано или поздно им придется признать - ВТОВ. Потому, что умнее ВТОВ, им ничего изобрести, не удастся.
3433
14
Первые звезды должны были образоваться очень быстро
Астрономы во главе с Эдуардо Баньядосом из Института астрономии им. Макса Планка обнаружили газовое облако, содержащее информацию о ранней фазе галактики и звездообразования, всего через 850 миллионов лет после Большого взрыва. Облако было случайно обнаружено во время наблюдений за далеким квазаром, и оно обладает свойствами, которые астрономы ожидают от предшественников современных карликовых галактик. Когда речь идет об относительном изобилии, химия облаков удивительно современна, показывая, что первые звезды во вселенной, должно быть, образовались очень быстро после Большого взрыва. Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal.
Когда астрономы смотрят на отдаленные объекты, они обязательно оглядываются назад во времени. Облако газа обнаруженное Баньядосом настолько далеко, что его свету потребовалось почти 13 миллиардов лет, чтобы добраться до нас; и наоборот, свет, достигающий нас, теперь говорит нам о том, как газовое облако выглядело почти 13 миллиардов лет назад, не более, чем через 850 миллионов лет после Большого взрыва. Для астрономов это чрезвычайно интересная эпоха. В течение первых нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва образовались первые звезды и галактики, но детали этой сложной эволюции все еще в значительной степени неизвестны.
Это очень далекое газовое облако было случайным открытием. Баньядос, работавший в то время в Институте Карнеги и его коллеги изучали несколько квазаров в ходе исследования 15 самых отдаленных известных квазаров (z³6.5). Список квазаров был подготовлен Кьярой Маццучелли в рамках ее докторской диссертации в Институте астрономии Макса Планка. Сначала исследователи просто отметили, что квазар P183+05 имел довольно необычный спектр. Но когда Баньядос проанализировал более детальный спектр, полученный с помощью Магеллановых телескопов в Обсерватории Лас-Кампанас в Чили, он понял, что происходит что-то еще: странные спектральные особенности были следами газового облака, которое было очень близко к далекому квазару - одному из самых отдаленных газовых облаков, которые астрономы до сих пор смогли идентифицировать.
Освещенный далеким квазаром
Квазары - это чрезвычайно яркие активные ядра далеких галактик. Движущей силой их светимости является Центральная сверхмассивная черная дыра галактики. Материя, вращающаяся вокруг этой черной дыры (прежде чем упасть в нее), нагревается до температур, достигающих сотен тысяч градусов, испуская огромное количество излучения. Это позволяет астрономам использовать квазары в качестве фоновых источников для обнаружения поглощения водорода и других химических элементов: если газовое облако находится непосредственно между наблюдателем и удаленным квазаром, часть света квазара будет поглощена.
Астрономы могут обнаружить это поглощение, изучая спектр квазара, то есть разложение света квазара на различные области длин волн. Картина поглощения содержит информацию о химическом составе газового облака, температуре, плотности и даже о расстоянии облака от нас (и от квазара). За этим стоит тот факт, что каждый химический элемент имеет "отпечаток" спектральных линий - узкую область длин волн, в которой атомы этого элемента могут излучать или поглощать свет особенно хорошо. Наличие характерного отпечатка пальца свидетельствует о наличии и обилии определенного химического элемента.
Не совсем то облако, которое они искали
По спектру газового облака исследователи сразу же определили расстояние до него и поняли, что они смотрят назад, в первый миллиард лет космической истории. Они также обнаружили следы нескольких химических элементов, включая углерод, кислород, железо и магний. Однако количество этих элементов было ничтожно малым, примерно в 1/800 раз превышая их количество в атмосфере нашего Солнца. Астрономы обобщенно называют все элементы тяжелее гелия "металлами"; это измерение делает газовое облако одной из самых бедных металлами систем, известных во Вселенной. Майкл Раух из Института науки Карнеги, который является соавтором нового исследования, говорит: "после того, как мы убедились, что смотрим на такой первозданный газ только через 850 миллионов лет после Большого Взрыва, мы начали задаваться вопросом, может ли эта система все еще сохранять химические сигнатуры, произведенные самым первым поколением звезд".
Обнаружение этих звезд первого поколения, так называемых "популяций III", является одной из важнейших задач в реконструкции истории Вселенной. В более поздней Вселенной химические элементы тяжелее водорода играют важную роль в коллапсе газовых облаков с образованием звезд. Но эти химические элементы, особенно углерод, сами производятся в звездах и выбрасываются в космос при взрывах сверхновых. Для первых звезд этих химических посредников просто не было бы, поскольку непосредственно после фазы Большого взрыва существовали только атомы водорода и гелия. Именно это делает первые звезды принципиально отличными от всех более поздних звезд.
Анализ показал, что химический состав облака не был химически примитивным, но вместо этого относительное содержание было удивительно похоже на химическое содержание, наблюдаемое в современных межгалактических газовых облаках. Соотношения обилия более тяжелых элементов были очень близки к соотношениям в современной Вселенной. Тот факт, что это газовое облако в очень ранней Вселенной уже содержит металлы с современным относительным химическим содержанием, ставит ключевые проблемы для формирования первого поколения звезд.
Так много звезд, так мало времени
Это исследование предполагает, что образование первых звезд в этой системе должно было начаться гораздо раньше: химические выходы, ожидаемые от первых звезд, уже были стерты взрывами по крайней мере еще одного поколения звезд. Особое ограничение по времени связано со сверхновыми типа Ia, космическими взрывами, которые необходимы для получения металлов. Для возникновения таких сверхновых обычно требуется около 1 миллиарда лет, что серьезно ограничивает любые сценарии формирования первых звезд.
Теперь, когда астрономы обнаружили это очень раннее облако, они систематически ищут дополнительные примеры. Эдуардо Баньядос говорит: "удивительно, что мы можем измерить металлоемкость и химическое изобилие в ранней истории Вселенной, но если мы хотим идентифицировать сигнатуры первых звезд, нам нужно исследовать более ранние моменты космической истории. Я с оптимизмом смотрю на то, что мы найдем еще более далекие газовые облака, которые могли бы помочь нам понять, как родились первые звезды".
Описанные здесь результаты были опубликованы в работе Баньядоса «Система с недостаточным содержанием металла и демпфированием Lyα при красном смещении 6.4», в Astrophysical Journal.
(Добавил: RoboAstroNews)
к последнему комментарию
Вихревая теория образования всего (ВТОВ), - знает все и сколько бы астрономы не изобретали "велосипеды", все равно, рано или поздно им придется признать - ВТОВ. Потому, что умнее ВТОВ, им ничего изобрести, не удастся.
Есть замечательная книга «Происхождение и эволюция галактик» Ольги Сильченко (дфмн, МГУ, институт Штейнберга, 2017), в которой она пишет: «Измеряя эмиссионные линии различных элементов в спектрах квазаров на больших z, вплоть до z = 6,28, исследователи убедились, что на z = 5 ÷ 6 металлы уже были, и в оболочках квазаров металличность даже превосходит солнечную. Следовательно, пыль на этих красных смещениях тоже есть, и ее даже может быть много. Откуда все это там взялось — отдельный вопрос, но сам факт надежно установлен».
«Хитрые» ученые постоянно снижают временные рамки образования и взрыва СН для звезд первого поколения. Начинали с 1 млрд лет, потом снизили до 500 млн лет. Сейчас они составляют 180 млн лет на образование, +70 млн лет на взрыв СН, итого - 250 млн лет от БВ.
Я лично (ST) очень надеюсь, что и Джеймс Уэбб заглянет за эту границу и убедится, что тяжелые элементы (металлы) существовали и там. Это будет надежным подтверждением схемы первичного нуклеосинтеза всех элементов в едином цикле по схеме Гамова в облаке реликтовых нейтронов, путём последовательного присоединения реликтовых нейтронов к ядрам атомов водорода (первичным протонам, образующимся при распаде первых реликтовых нейтронов). Реализации данной схемы возможна благодаря тому, что масса реликтовых нейтронов составляет 939.75120755 МэВ, т.е. на 0.18582935 МэВ больше массы справочного нейтрона в атоме дейтерия (939.5653782 МэВ). Указанный излишек массы равняется массе двух мю-симплов, которые лопаются при присоединении реликтового нейтрона к протону и образовании ядра дейтерия. По аналогичной схеме идет первичное образование ядер всех остальных элементов, с превращением реликтовых нейтронов то в протон, то в нейтрон, в зависимости от выявленных в ST закономерностей данного процесса. В соответствии с этими закономерностями в ST выведена формула, по которой можно посчитать массу любого изотопа (в том числе ещё не открытых), по количеству протонов и нейтронов в его составе, с большей точностью, чем по формуле Вайцзеккера.
На моей аватарке приведена структура реликтового нейтрона из симплов, содержащая 120 тау-симплов, 122 мю-симплов, и три кварка (u из 4-х u-симплов, и 2 d из 2-х d-симплов каждый). В ST показано, что это единственная устойчивая структура бариона, которая могла образоваться в симпльной плазме. В процессе первичного нуклеосинтеза (до 56Fe) при присоединении реликтовых нейтронов в них лопается до 102 мю-нейтрино (плюс конфайнмент кварков). В результате ядро 56Fe состоит из 26 легких протонов (930.0955216 МэВ) и 30 легких нейтронов (930.08808135 МэВ). После 56Fe количество лопающихся мю-нейтрино начинает уменьшаться. Процесс первичного нуклеосинтеза заканчивается с окончанием запаса реликтовых нейтронов.
Образование реликтовых нейтронов из симплов и первичный нуклеосинтез из реликтовых нейтронов – с этого начиналась S_теория (Чибисова). Всё остальное, о чём я здесь пишу, является следствием данного процесса (не считая теории корпускулярного пространства – это отдельная «песня»).
viktorchibis: По последним теориям эволюции вселенной, сингулярности никакой не было, а была горячая стадия вселенной, которая после инфляционного расширения очень быстро остыла до степени образования атомов гелия и водорода. И это произошло очень быстро. Так что первые звезды засверкали не через 800 тысяч лет, а гораздо раньше, так что сравнительно тяжелые элементы могли уже тогда образовываться. Согласен с Вашими выводами.
Nikkaknik, в этих вопросах должна быть строгость. Надо уточнять, какую теорию образования Вселенной без сингулярности Вы имеете в виду, или хотя бы автора. Этапы «горячая стадия», «быстро остыла» тоже неплохо бы проиллюстрировать цифрами. Я ориентируюсь на цифры Стандартной космологической модели, предлагая свою модель инфляции и уточняя состав протоплазмы (то что кварки, по ряду признаков, являются составными частицами, можно прочитать даже в Вики). Ключевая цифра – 380 тыс лет – момент рекомбинации атомов водорода. Рубеж 800 тыс лет – «засверкали звезды» слышу от Вас первый раз. По всем другим источникам этот этап измеряется сотнями миллионов лет. Так что с Вашим согласием с моими выводами согласиться не могу.
Вы не смотрите передачи Алексея Семихатого "на грани безумного"? Там дискутируют многие наши известные ученые, и именно там, да и не только высказывалась мысль об отсутствии сингулярности у вселенной. Как по мне - сингулярность не поддается никаким расчетам и там не работают законы физики. Она бессмысленна, и нужно искать другие пути. А Вы сразу требуете от оппонента ссылок, источников, мы ведь не ученые степени защищаем, а всего лишь обмениваемся мнениями, и на этом сайте все, в том числе и Вы - дилетанты...
nikkaknik (5), извините за беспокойство. Я подходил к Вам с другими мерками.
viktorchibis: Да ладно Вам коллега. Вы сами подумайте, если экстраполировать вселенную вспять до сингулярности, то значения температуры и плотности примут бесконечные значения, и следы этих запредельных температур обязательно бы прослеживались в реликтовом излучении, а там их нет. Это только одно из многих возражений. Не обижайтесь, у меня не было намерений Вас обидеть.
Nikkaknik, я за свою жизнь столько пережил, что обижаться просто разучился. Есть другие способы реакции. В т.ч. дискутировать, если оппонент ведёт себя адекватно.
.
Отрицать сингулярность – тупиковый вариант. Это значит отрицать и ЧД (СМЧД), наличие которых фактически уже доказано.
К понятию сингулярности надо подходить диалектически. Есть формальные её параметры, вытекающие из формул Эйнштейна. А есть законы сохранения в физике, которых никто не отменял. Разные пассажи, типа – «На уровне пространства законы сохранения надо ещё посмотреть», (А. Рубаков, в моей вольной интерпретации), - это от «бессилия» дать истинное толкование. (Извиняюсь перед А. Рубаковым за мою такую резкую «дилетантскую» оценку).
Так вот, если «прислушиваться» к законам сохранения, то сингулярность безусловно должна иметь некие маленькие конечные размеры, и самое главное – внутреннюю структуру. Из понятия симплов, эта структура вытекает однозначно – торообразная структура с мощным магнитным вихрем внутри и электрическими вихрями по тороидальной поверхности, придающими в т.ч. дипольный электрический момент ЧД (сингулярности). ST называет даже плотность такой структуры – 3,77E+19 г/см^3. Как видите, всего на 3-5 порядков выше плотности нуклонов, ядер и НЗ. Вся материя Вселенной при этом умещается в объёме (сингулярности) диаметром 0,1 а.е.
По большому счету, вопрос заключается в определении шкалы резонансов агрегатов из связанных электрических и магнитных вихрей. Вывод такой шкалы (теории) ответит на многие вопросы.
=мы ведь не ученые степени защищаем, а всего лишь обмениваемся мнениями, и на этом сайте все, в том числе и Вы - дилетанты...=
nikkaknik43, согласен, мы и не только здесь присутствующие в комментариях новостей, но и все остальные учёные вместе взятые - все дилетанты, потому что никто достоверно не знает как устроена вселенная, ЧД и т.п. объекты. Есть лишь некоторые наблюдения, догадки и гипотезы.
Ну вот только если graviton12 из первого комментария с его Вихревой теории образования всего (ВТОВ).....
graviton12 не 12, а просто graviton. :-)
viktorchibis, для справки, если сжать тело в ЧД, то сзедняя плотность [кг/м^3], сравните с плотностью ядра:
Луна --------1,36E+34
Земля ------2,03E+26
Солнце ----1,82E+19
Стрелец ---1,03E+06
:-))
Leonid (11)
Согласен. Есть нестыковочки в моих цифирьках. Всё зависит от того, какой параметр выбрать критическим для взрыва (лопанья бублика) сингулярности.
Ещё одно доказательство того, что никакого большого взрыва не было и химический состав звёзд примерно одинаков во всех областях Вселенной.
"если экстраполировать вселенную вспять до сингулярности, то значения температуры и плотности примут бесконечные значения..". Бесконечны они всего лишь для физиков, математиков, ибо сингулярность просто ещё не поддаётся пониманию.
