Información sobre el universo~
¿Cómo entender cuántas dimensiones más tiene el universo que la tierra? Por ejemplo, una pequeña bola rueda por el suelo y cae en un pequeño agujero. Desde nuestro punto de vista, la pelota existe y todavía está en el hoyo, porque los humanos somos "tridimensionales" para un animal, ¡concluiremos que la pelota ya no existe! Desaparece. ¿Por qué se llega a esta conclusión? Debido a que vive en un mundo "bidimensional", es imposible comprender claramente los eventos "tridimensionales". De la misma manera, los humanos vivimos en un mundo "tridimensional", y es difícil entender un universo con varias dimensiones más que el nuestro. Por eso la pregunta "¿Cómo es el universo?" no puede explicarse.
1. Unificar el universo
La gente siempre ha creído que la tierra es el centro del universo. Copérnico puso patas arriba esta visión. Creía que el sol era el centro del universo. Planetas como la Tierra giran alrededor del sol y las estrellas están incrustadas en la capa más externa de la esfera celeste. Bruno creía además que el universo no tenía centro y que las estrellas eran soles distantes.
Tanto la teoría geocéntrica de Ptolomeo como la teoría heliocéntrica de Copérnico creían que el universo era finito. La Iglesia apoya el argumento de que el universo es finito. Sin embargo, Bruno se atrevió a decir que el universo era infinito, lo que desencadenó un largo debate sobre si el universo es finito o infinito. La polémica no cesó cuando la iglesia quemó a Bruno. Las personas que defienden que el universo es finito dicen: "¿Cómo puede el universo ser infinito?" Esta pregunta es realmente difícil de explicar con claridad. Las personas que defienden que el universo es infinito preguntan: "¿Cómo puede ser finito el universo?". Esta pregunta también es difícil de responder.
Con el desarrollo de la tecnología de observación astronómica, la gente vio que, como decía Bruno, la estrella es el sol lejano. Además, la gente se da cuenta de que la Vía Láctea es una enorme galaxia compuesta por innumerables sistemas solares. Nuestro sistema solar está en el borde de la Vía Láctea y gira alrededor del centro de la Vía Láctea a una velocidad de unos 250 kilómetros por segundo. Se necesitan unos 250 millones de años para orbitar el centro de la Vía Láctea. El diámetro del Sistema Solar es como máximo de 1 año luz, mientras que el diámetro de la Vía Láctea es de hasta 100 millones de años luz. La Vía Láctea está compuesta por más de 100 mil millones de estrellas. La posición del sistema solar en la Vía Láctea es realmente como un grano de arena en Beijing. Más tarde se descubrió que nuestra Vía Láctea y otras galaxias forman un cúmulo de galaxias más grande, con un diámetro de unos 107 años luz (mil millones de años luz). En la actualidad, la distancia de observación del telescopio ha alcanzado más de 100 mil millones de años luz y hay innumerables cúmulos de galaxias dentro del rango visible. Estos grupos ya no forman grupos más grandes, sino que se distribuyen de manera uniforme e isotrópica. En otras palabras, en una escala de 10 a la séptima potencia de años luz, la materia se distribuye en cúmulos. Las lunas orbitan alrededor de los planetas, y los planetas y los cometas orbitan alrededor de las estrellas para formar el sistema solar. Estos sistemas solares constan de uno, dos, tres o más soles y sus planetas. Los que tienen dos soles se llaman sistemas binarios y los que tienen tres o más soles se llaman cúmulos de galaxias. Cientos de miles de millones de sistemas solares se unen para formar la Vía Láctea, y todas las estrellas (sistemas solares) que forman la Vía Láctea giran alrededor del mismo centro de gravedad: el Centro Galáctico. Innumerables galaxias forman un cúmulo de galaxias y las galaxias del cúmulo también giran alrededor de su mismo centro de gravedad. Sin embargo, no existe una estructura de cúmulos entre cúmulos de galaxias. Cada cúmulo de galaxias está distribuido uniformemente y se mueve de manera irregular. La situación es similar en todas las direcciones de nuestro planeta. En términos generales, las galaxias son un poco como moléculas de gas en un recipiente, distribuidas uniformemente y moviéndose de manera irregular. En otras palabras, en una escala de 10 a 8 años luz (100 millones de años luz), la distribución de la materia en el universo ya no está agrupada, sino distribuida uniformemente. Debido a que la luz necesita tiempo para propagarse, la galaxia que vemos a 100 millones de años luz de distancia es en realidad el aspecto que tenía hace 100 millones de años. Entonces, lo que vemos con los telescopios no son sólo galaxias distantes en el espacio, sino también su pasado. Vistos desde un telescopio, no importa qué tan lejos esté el cúmulo de galaxias, están distribuidos de manera uniforme e isotrópica.
Por tanto, podemos pensar que el estado uniforme de distribución de la materia a escala cósmica (por encima de 10,5 años luz) no sólo está presente, sino que ya existe.
Como resultado, los astrofísicos propusieron una ley, el llamado principio cosmológico.
Este principio dice que a escala cósmica, el espacio tridimensional es uniforme e isotrópico en todo momento. Ahora parece que el principio cosmológico es correcto. Todas las galaxias son similares y tienen procesos de evolución similares. Por lo tanto, las galaxias distantes que vemos a través de los telescopios no son sólo imágenes de su pasado, sino también imágenes del pasado de nuestra propia Vía Láctea. Los telescopios no sólo miran el espacio, también miran el tiempo y nuestra historia.
2. Universo finito e infinito
Después de que Einstein publicara la teoría general de la relatividad, prestó atención a la astrofísica y creyó que la gravedad es mucho más débil que la fuerza electromagnética y no puede afectar a las moléculas, a los átomos. y los núcleos tienen un impacto importante en la investigación. Creía que el universo era un área donde la relatividad general sería útil.
Einstein publicó la teoría general de la relatividad en 1915 y propuso un modelo de universo basado en la relatividad general en 1917. Este es un patrón completamente inesperado. En este modelo, el espacio tridimensional del universo es infinito y no cambia con el tiempo. En el pasado, la gente pensaba que lo finito era el borde y lo infinito era lo infinito. Einstein distinguió entre los conceptos de finito y acotado.
El escritorio rectangular tiene un largo, ancho y área determinada, por lo que su tamaño es limitado. Al mismo tiempo tiene cuatro lados distintos, por lo que tiene lados. Si hay un pequeño escarabajo arrastrándose sobre él, no importa en qué dirección se arrastre, rápidamente llegará al borde de la mesa. Entonces el escritorio es un espacio bidimensional limitado con bordes. Si el tablero de la mesa se extiende infinitamente en todas direcciones y se convierte en un plano en la geometría euclidiana, entonces este plano euclidiano es un espacio bidimensional infinito.
Miremos la superficie de una pelota de baloncesto. Si el radio de la pelota de baloncesto es R, entonces el área de la esfera es 4πr al cuadrado y su tamaño es finito. Sin embargo, esta esfera bidimensional es infinita. Si un pequeño escarabajo se arrastra sobre él, nunca terminará. Por tanto, la superficie del baloncesto es un espacio bidimensional finito e infinito.
Según los principios cosmológicos, en la escala del universo, el espacio tridimensional es uniforme e isotrópico. Einstein creía que dicho espacio tridimensional debe ser un espacio con curvatura constante, es decir, el grado de curvatura de cada punto en el espacio debe ser el mismo, es decir, debe tener la misma curvatura. Debido a la existencia de materia, el espacio-tiempo de cuatro dimensiones debería ser curvo. El espacio tridimensional también debería ser curvo en lugar de plano. Einstein creía que tal universo probablemente sería una hiperesfera tridimensional. La hiperesfera tridimensional no es una esfera ordinaria, sino una generalización de la esfera bidimensional. La esfera habitual es finita, tiene lados, el volumen es 4/3πr al cubo y los lados son esferas bidimensionales. La hiperesfera tridimensional es infinita y las criaturas tridimensionales que viven en ella (por ejemplo, los humanos somos criaturas tridimensionales con largo, ancho y alto) no pueden tocar el borde sin importar en qué dirección vayan. Si continúa hacia el norte, eventualmente regresará desde el sur.
Los principios cosmológicos también creen que la uniformidad e isotropía del espacio tridimensional se mantienen en todo momento. Einstein creía que el orden más simple es un universo estático, es decir, un universo que no cambia con el tiempo. Un universo así, mientras sea homogéneo e isotrópico en un momento determinado, siempre seguirá siendo homogéneo e isotrópico.
Einstein intentó resolver las ecuaciones de campo de la relatividad general bajo el supuesto de que el espacio tridimensional es uniforme e isotrópico y no cambia con el tiempo. Las ecuaciones de campo son muy complejas y requieren conocimiento de las condiciones iniciales (la situación inicial del universo) y las condiciones de contorno (la situación en el borde del universo) antes de poder resolverlas. Habría sido difícil resolver una ecuación así, pero Einstein era muy inteligente. Imaginó que el universo es finito e infinito y, naturalmente, no requiere condiciones de contorno sin aristas. También imaginó que el universo estaba estacionario, igual ahora que en el pasado, por lo que las condiciones iniciales eran innecesarias. Junto con la restricción de simetría (que requiere una isotropía uniforme en el espacio tridimensional), las ecuaciones de campo se vuelven mucho más fáciles de resolver. Pero todavía no hay resultado. Después de pensarlo repetidamente, Einstein finalmente entendió la razón por la que no podía encontrar una solución: la relatividad general puede considerarse como una extensión de la ley de gravitación universal, que solo incluye el "efecto gravitacional" y no incluye el "efecto repulsivo". Para mantener un universo invariante en el tiempo, debe haber un equilibrio entre los efectos repulsivos y atractivos. Es decir, es imposible derivar un universo "estático" a partir de las ecuaciones de campo de la relatividad general. Si queremos un universo estático, tenemos que modificar las ecuaciones de campo. Entonces añadió un "término repulsivo" a la ecuación, llamado término cósmico. De esta manera, Einstein finalmente desarrolló un modelo de universo estático, uniforme, isotrópico y finito. Todos estaban muy emocionados en ese momento. La ciencia finalmente nos dijo que el universo no cambia con el tiempo y es finito e infinito.
El debate sobre si el universo es finito o infinito parece haber terminado.
3. Universo en expansión o pulsante
Unos años más tarde, F. Lidman, un matemático poco conocido de la antigua Unión Soviética, aplicó el método sin términos cosmológicos Las ecuaciones de campo conducen a un modelo de un universo en expansión o pulsante. El universo Lidman es homogéneo e isotrópico en tres dimensiones, pero no estático. Este modelo de universo cambia con el tiempo y se divide en tres situaciones. En el primer caso, la curvatura del espacio tridimensional es negativa; en el segundo caso, la curvatura del espacio tridimensional es cero, es decir, el espacio tridimensional es recto; en el tercer caso, la curvatura; del espacio tridimensional es positivo. En los dos primeros casos, el universo continúa expandiéndose; en el tercer caso, el universo primero se expande, alcanza un valor máximo y luego comienza a contraerse, luego se expande y se contrae nuevamente... entonces el tercer universo está pulsando. "Cosmos" de Lidman se publicó originalmente en una revista relativamente desconocida. Posteriormente, algunos matemáticos y físicos de Europa occidental obtuvieron modelos similares del universo. Einstein se emocionó mucho cuando conoció este modelo de un universo en expansión o pulsante. Pensó que su modelo era malo y debería abandonarse. El modelo de Lidman es el modelo correcto del universo.
Al mismo tiempo, Einstein afirmó que era un error añadir un término cosmológico a las ecuaciones de campo de la relatividad general. Las ecuaciones de campo no deberían contener el término cosmológico y deberían ser las mismas que antes. Sin embargo, los términos cósmicos son como el diablo liberado de la botella en Las mil y una noches y nunca podrán recuperarse. Las generaciones posteriores ignoraron la opinión de Einstein y continuaron discutiendo el significado de los términos cosmológicos. Hoy en día existen dos tipos de ecuaciones de campo de la relatividad general, una sin términos cosmológicos y otra con términos cosmológicos, las cuales están siendo aplicadas y estudiadas por expertos.
Ya en 1910, los astrónomos descubrieron que los espectros de la mayoría de las galaxias tienen un desplazamiento hacia el rojo, y los espectros de algunas galaxias tienen un desplazamiento hacia el púrpura. Estos fenómenos pueden explicarse por el efecto Doppler. Cuando recibimos luz de una fuente de luz alejada de nosotros, sentiremos que su frecuencia disminuye, su longitud de onda se hace más larga y las líneas espectrales se desplazan hacia longitudes de onda más largas. Por el contrario, hacia la fuente de luz que viene hacia nosotros, las líneas espectrales se desplazarán hacia longitudes de onda cortas, lo que dará como resultado un desplazamiento violeta. Este fenómeno es similar al efecto Doppler del sonido. Muchos de nosotros hemos tenido la sensación de que el tren que llega es especialmente estridente y áspero, mientras que el que nos abandona es claramente aburrido. Este es el efecto Doppler de las ondas sonoras. Sentimos que las ondas sonoras emitidas por fuentes sonoras que se aproximan aumentan en frecuencia, mientras que las ondas sonoras emitidas por fuentes alejadas de nosotros disminuyen en frecuencia.
Si pensamos que el desplazamiento al rojo y al púrpura de las galaxias es el efecto Doppler, entonces la mayoría de las galaxias están muy lejos de nosotros, y sólo unas pocas galaxias están muy cerca de nosotros. Investigaciones posteriores descubrieron que esas galaxias desplazadas hacia el púrpura que están individualmente cerca de nosotros están todas en nuestro propio Grupo Local de galaxias (el grupo de galaxias en el que se encuentra nuestra Vía Láctea se llama Grupo Local de galaxias). La mayoría de las galaxias de este cúmulo están desplazadas hacia el rojo y algunas están desplazadas hacia el púrpura. Las galaxias de otros cúmulos están desplazadas al rojo.
En 1929, el astrónomo estadounidense Hubble resumió algunos datos de observación de aquel momento y propuso una regla empírica, es decir, el corrimiento al rojo de las galaxias extragalácticas (es decir, otras galaxias fuera de nuestra Vía Láctea) está relacionado con su distancia desde el centro de nuestra Vía Láctea Proporcional a la distancia. Debido a que el desplazamiento hacia el rojo del efecto Doppler es directamente proporcional a la velocidad de la fuente de luz, la ley anterior también se expresa como: la velocidad de recesión de las galaxias extragalácticas es proporcional a su distancia de nosotros:
v = alta definición
Donde V es la velocidad de retroceso de las galaxias extragalácticas y D es su distancia al centro de nuestra galaxia. Esta ley se llama ley de Hubble y la constante de proporcionalidad H se llama constante de Hubble. Según la ley de Hubble, todas las galaxias extragalácticas se alejan de nosotros. Cuanto más se alejan de nosotros, mayor es su velocidad de escape.
La ley reflejada por la ley de Hubble coincide con la teoría de la expansión del universo. El desplazamiento hacia el púrpura de las galaxias individuales se puede explicar de esta manera. Las galaxias de este cúmulo giran alrededor de su *mismo centro de gravedad, por lo que siempre habrá varias galaxias cerca de nuestra Vía Láctea en un momento dado. Este fenómeno de cambio púrpura no tiene nada que ver con la expansión general del universo.
La ley de Hubble apoya en gran medida el modelo del universo de Lidman. Pero si nos fijamos en el gráfico de datos utilizado para la ley de Hubble, la gente se sorprende. En la relación entre distancia y corrimiento al rojo, los puntos marcados por Hubble no están concentrados cerca de una línea recta, sino que están dispersos. ¿Cómo se atreve Hubble a concluir que estos puntos deberían trazarse en línea recta? Una posible respuesta es que Hubble captó la esencia de la ley y dejó de lado los detalles. Otra posibilidad es que Hubble ya conociera la teoría de la expansión cósmica en ese momento, por lo que creyó audazmente que sus observaciones eran consistentes con la teoría.
Posteriormente, los datos de observación se volvieron cada vez más precisos y los puntos en el gráfico de datos se concentraron cada vez más cerca de la línea recta. La ley de Hubble fue finalmente confirmada por un gran número de observaciones experimentales.
4. ¿El universo es finito o infinito?
Ahora bien, volvamos al tema anterior. ¿Es el universo finito o infinito? ¿Hay alguna ventaja o no hay ninguna ventaja? En este sentido, discutimos este tema desde las perspectivas de la relatividad general, el modelo del universo del big bang, las observaciones astronómicas, etc.
El universo que satisface el principio cosmológico (el espacio tridimensional es uniforme e isotrópico) debe ser ilimitado. Pero la cuestión de limitarlo o no debe discutirse en tres situaciones.
Si la curvatura del espacio tridimensional es positiva, entonces el universo será infinito. Pero es diferente del universo estático infinito de Einstein. Es dinámico, cambia con el tiempo y pulsa constantemente. No puede ser estático. El universo comenzó a explotar y expandirse a partir de una singularidad con un volumen de espacio infinitesimal. La densidad de la materia, la temperatura, la curvatura del espacio y la curvatura cuatridimensional del espacio y el tiempo en este punto singular son todas infinitas. Durante el proceso de expansión, la temperatura del universo disminuye gradualmente y la densidad de la materia, la curvatura del espacio y la curvatura del espacio-tiempo disminuyen gradualmente. Cuando el volumen se expande al máximo, cambia a contracción. Durante el proceso de contracción, la temperatura vuelve a aumentar y la densidad de la materia, la curvatura del espacio y la curvatura del espacio-tiempo aumentan gradualmente hasta alcanzar finalmente un punto nuevo. Mucha gente cree que el universo comenzará a expandirse nuevamente después de alcanzar un punto de novedad. Obviamente, el volumen de este universo es finito, es un universo finito y pulsante.
Si la curvatura del espacio tridimensional es cero, es decir, el espacio tridimensional es recto (hay materia en el universo, y el espacio-tiempo cuatridimensional es curvo), entonces la El universo tiene un volumen tridimensional infinito desde el principio. Este volumen inicial es singular (es decir, una singularidad en el infinito). El Big Bang comenzó a partir de esta singularidad "infinita". La explosión no ocurre en un punto determinado del espacio tridimensional inicial, sino en cada punto del espacio tridimensional inicial. Es decir, el Big Bang ocurrió en toda la singularidad "infinita". Esta singularidad "infinita". La temperatura es infinita, la densidad es infinita y la curvatura del espacio-tiempo es infinita (la curvatura del espacio tridimensional es cero). Después de la explosión, toda la "singularidad" comenzó a expandirse y se convirtió en un espacio-tiempo normal, no singular, y la temperatura, densidad y curvatura del espacio-tiempo disminuyeron gradualmente. Este proceso continuará para siempre. Esta es una imagen difícil de entender: un volumen infinito que se expande constantemente. Obviamente, este universo es infinito; es un universo infinito.
La curvatura negativa del espacio tridimensional es similar a la curvatura cero del espacio tridimensional. El universo ha tenido un volumen tridimensional infinito desde el principio, y este volumen inicial también es extraño, que es la singularidad tridimensional "infinita". Su temperatura y densidad son infinitas, y sus curvaturas tridimensionales y cuatridimensionales son infinitas. El Big Bang ocurrió a lo largo de la "Singularidad". Después de la explosión, el volumen tridimensional infinito se expande para siempre y la temperatura, la densidad y la curvatura disminuyen gradualmente. Este también es un universo infinito, o un universo infinito.
Entonces, ¿a cuál de las tres situaciones anteriores pertenece nuestro universo? ¿La curvatura del espacio en nuestro universo es positiva, negativa o cero? Esta cuestión se determinó mediante la observación.
Las investigaciones sobre la relatividad general muestran que existe una densidad crítica ρc para la materia en el universo, que es de unos tres núcleos (protones o neutrones) por metro cúbico. Si la densidad de materia en nuestro universo ρ es mayor que ρc, la curvatura del espacio tridimensional es positiva y el universo es finito e infinito si ρ es menor que ρc, la curvatura del espacio tridimensional es negativa y; el universo es infinito. Por tanto, al observar la densidad media de la materia en el universo, podemos determinar a qué universo pertenecemos, si es finito o infinito.
Además, existe otro estándar, que es el coeficiente de desaceleración. El corrimiento al rojo de las galaxias extragalácticas refleja una expansión desacelerada, es decir, la velocidad a la que las galaxias extragalácticas se alejan de nosotros está disminuyendo. A partir de la tasa de desaceleración, también podemos determinar el tipo de universo. Si el factor de desaceleración q es mayor que 1/2, la curvatura del espacio tridimensional es positiva y el universo se encogerá cuando se expanda hasta cierto punto si q es igual a 1/2, la curvatura de los tres; -el espacio tridimensional es cero y el universo se expandirá para siempre si q es menor que 1/2. La curvatura del espacio tridimensional será negativa y el universo se expandirá para siempre.
La Tabla 3 enumera las situaciones relevantes:
Tabla 3
El factor de desaceleración del corrimiento al rojo de la densidad de materia en el universo; las características de expansión del universo; curvatura del espacio tridimensional tipo universo
ρ > ρ c q > 1/2 pulsación infinita finita positiva
ρ = ρ Cq = 1/2 cero infinito y eterna expansión infinita.
ρ < ρ c q < 1/2 negativo el infinito se expande para siempre.
Tenemos dos criterios para determinar a qué universo pertenecemos. Los resultados de la observación muestran que ρ < ρ 1/2, lo que significa que la curvatura espacial de nuestro universo es positiva, el universo pulsa infinitamente y se contraerá cuando se expanda hasta cierto punto. ¿Qué conclusión es correcta? Algunas personas tienden a creer que la observación del factor de desaceleración es más confiable y especulan que parte de la materia oscura en el universo puede ignorarse. Si encuentra esta materia oscura, encontrará que ρ es en realidad más grande que ρ c. Otros sostienen la opinión opuesta. Algunas personas también creen que, aunque las conclusiones de los dos métodos de observación son opuestas, la curvatura espacial obtenida no es muy diferente de cero y la curvatura espacial del universo puede ser cero. Sin embargo, para unificar la comprensión de todos, se necesitan más observaciones experimentales y escrutinio teórico. Hoy en día, no estamos seguros de si el universo es finito o infinito, ¡pero sólo podemos estar seguros de que el universo es infinito y se está expandiendo! Además, también sabemos que la expansión comenzó hace unos 654,38+0 mil millones-20 mil millones de años, lo que significa que nuestro universo se originó hace unos 654,38+0 mil millones-20 mil millones de años.
5. El modelo del universo de Einstein
Las ideas y especulaciones sobre el universo planteadas bajo ciertos supuestos basados en la teoría física se denominan modelos del universo.
El famoso científico Einstein estableció la teoría física de la relatividad general en 1915. Esta teoría sostiene que no existe un espacio ni un tiempo absolutos en el universo. El espacio y el tiempo son inseparables de la materia, y tanto el espacio como el tiempo se ven afectados por la gravedad, que es el efecto de la curvatura del espacio, y la curvatura del espacio está determinada por la existencia; de materia. Einstein aplicó sus teorías al estudio del universo. En 1917 publicó el artículo "Investigación cosmológica basada en la relatividad general". Aplicó las ecuaciones del campo gravitacional de la relatividad general a todo el universo y estableció un modelo del universo.
En aquella época, los científicos generalmente creían que el universo era estático y no cambiaba con el tiempo. Aunque el astrónomo estadounidense Shriver descubrió hace unos años el corrimiento al rojo de las líneas espectrales de las galaxias extragalácticas (obviamente esto es un desafío al universo estático), la noticia no llegó a Europa porque estábamos en la Primera Guerra Mundial. Por tanto, Einstein, como la mayoría de los científicos, creía que el universo era estacionario. Einstein quería empezar con las ecuaciones del campo gravitacional y obtener la respuesta de que el universo es estático, uniforme e isotrópico. Pero la solución que obtuvo es inestable, lo que indica que la distancia total no es constante, sino que cambia en cualquier momento. Para obtener una solución estable en el espacio, Einstein introdujo artificialmente un término llamado "constante cosmológica" en la ecuación del campo gravitacional, haciéndolo actuar como una fuerza repulsiva. Einstein propuso un modelo de universo estático finito e infinito, al que llamamos Modelo de Universo de Einstein. Para que sea más fácil de entender, se puede comparar con una esfera bidimensional en un espacio tridimensional: la esfera tiene un área finita, pero no hay límite ni centro a lo largo de la esfera, y la esfera permanece estacionaria. Años más tarde, Einstein se arrepintió de haber incluido una constante cosmológica en su modelo, calificándolo como el mayor error de su vida.
El último descubrimiento: la aparición de estrellas compañeras de estrellas extrañas en la Vía Láctea.
Usando el satélite de detección del Espectrómetro Ultravioleta Lejano de la NASA, unos científicos han detectado por primera vez la estrella compañera de Eta Carinae. Eta Carinae es la estrella más pesada y extraña de la Vía Láctea. Se encuentra a 7.500 años luz de la Tierra y puede verse claramente a simple vista desde el hemisferio sur. Los científicos creen que Eta Carinae es una estrella inestable que se está desvaneciendo rápidamente.
Durante mucho tiempo, los científicos han especulado que debería tener una estrella compañera, pero no ha habido evidencia directa. La evidencia indirecta proviene de cambios regulares en su brillo. Los científicos han descubierto que el brillo de Eta Carinae exhibe patrones repetitivos regulares en luz visible, rayos X, ondas de radio y bandas infrarrojas, por lo que especulan que puede ser un sistema estelar binario. La evidencia más sólida es que cada cinco años y medio los rayos X del sistema Etta en Carina desaparecen durante unos tres meses. Los científicos creen que Eta Carinae es demasiado fría para emitir rayos X, pero emite rayos X emitiendo partículas de gas a 300 millas por segundo que chocan con partículas emitidas por su estrella compañera. Los científicos creen que la razón de la desaparición de los rayos X es que Eta Carinae los bloquea cada cinco años y medio. La última desaparición radiológica comenzó el 29 de junio de 2003.
Los científicos han llegado a la conclusión de que la distancia entre Eta Carinae y su estrella compañera es 10 veces la distancia entre la Tierra y el Sol porque están demasiado cerca y demasiado lejos de la Tierra para poder resolverlos directamente con telescopios. Otro método consiste en observar directamente la luz de la estrella compañera. Sin embargo, la estrella compañera de Eta Carinae es mucho más tenue que ella misma.
En el pasado, los científicos intentaron observarlo utilizando telescopios terrestres y el Telescopio Hubble, pero fracasaron.
La científica de la Universidad Católica de América Lin Xiawei Yiping y sus colaboradores utilizaron el satélite Espectrógrafo Ultravioleta Lejano para observar la estrella compañera porque puede observar luz ultravioleta en longitudes de onda más cortas que el Hubble. Observaron luz ultravioleta lejana el 10 y el 17 de junio, pero desapareció dos días antes de que desaparecieran los rayos X, el 27 de junio. La luz ultravioleta lejana observada proviene de la estrella compañera de Eta Carinae, porque Eta Carinae es demasiado fría para emitir luz ultravioleta lejana. Esto significa que Eta Carinae bloquea los rayos X y a la estrella compañera. Esta es la primera vez que los científicos observan la luz de una estrella compañera de Eta Carinae, confirmando la existencia de esta estrella compañera.
Una estrella con tres soles
Según la agencia de noticias Xinhua el día 14, según la revista "Nature" publicada el día 14, los astrónomos estadounidenses descubrieron una estrella con tres estrellas de 149 luces. -Años de distancia de la Tierra. En este planeta de la galaxia, se ven tres soles en el cielo.
Astrónomos del Instituto de Tecnología de California informaron en esta revista que descubrieron tres estrellas en la galaxia HD188753 en la constelación de Cygnus. Una estrella en el centro de la Vía Láctea es similar al Sol de nuestro sistema solar, y los planetas cercanos son al menos un 14% más grandes que Júpiter. La distancia entre el planeta y la estrella central es de unos 8 millones de kilómetros, una vigésima parte de la distancia entre el Sol y la Tierra. Las otras dos estrellas de la Vía Láctea se encuentran en la periferia. No están lejos unos de otros y también orbitan alrededor de la estrella central.
La mayoría de las galaxias de la Vía Láctea son galaxias individuales o sistemas estelares binarios. Las galaxias con más de tres estrellas se llaman cúmulos de galaxias, que son raras.
Las estrellas no están distribuidas uniformemente en el universo. La mayoría de las estrellas se ven afectadas por la atracción gravitacional de otras, formando sistemas de cúmulos estelares como estrellas binarias, estrellas triples o incluso cúmulos de estrellas, así como grupos de estrellas como galaxias compuestas por miles de millones de estrellas.
Los astrónomos han descubierto que el nacimiento de la vida en el universo es un fenómeno común.
Recientemente, un equipo de investigación científica de la NASA que busca evidencia de vida más allá de la Tierra descubrió que algunas sustancias químicas orgánicas que desempeñan un papel crucial en reacciones bioquímicas reales se encuentran comúnmente fuera de nuestro planeta. Los resultados de la investigación muestran que hay formas de vida en las profundidades del universo, o que hay reacciones químicas que generan formas de vida. Este es un fenómeno común en el vasto universo.
La investigación anterior proviene de un equipo de investigación de biología espacial en el Centro de Investigación Ames de la NASA. Douglas Higgins, un científico que trabaja en el equipo, dijo: "Según los últimos resultados de la investigación de este equipo de investigación científica, una clase de compuestos que desempeñan un papel vital en la bioquímica biológica existe ampliamente y en grandes cantidades en el vasto espacio". Uno de los principales miembros del grupo de investigación de exobiología, Douglas Higgins, fue publicado por primera vez en la revista "Astrophysics" en junio de 5438 + octubre de 65438. Los autores publicaron los últimos resultados de su investigación.
Al describir los resultados de su investigación, Higgins dijo: "Con la ayuda de observaciones recientes del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, los astrónomos han descubierto que en toda la Vía Láctea vivimos en evidencia de la existencia de compuestos orgánicos complejos. Sin embargo, este descubrimiento inicialmente solo atrajo la atención de los astrónomos y no despertó el interés de los astrobiólogos que estudian la vida en el espacio exterior. Sin embargo, en un análisis reciente, nuestro equipo de investigación se sorprendió al descubrir que. La estructura molecular de estos HAP observados en el universo contiene el elemento 'nitrógeno' (N). Este descubrimiento inesperado cambió drásticamente nuestra investigación."
Otro miembro del equipo de investigación, del Centro de Investigación Ames de la NASA. Louis Eland Mandela dijo: "Para la mayoría de las sustancias químicas que constituyen la vida, incluidas las moléculas de ADN, la participación de moléculas orgánicas que contienen nitrógeno es una condición necesaria. Dé un ejemplo del significado de las sustancias vitales. Ejemplos típicos de compuestos orgánicos que contienen nitrógeno son los clorofila familiar, que desempeña un papel clave en la fotosíntesis de las plantas. Las moléculas de clorofila son ricas en hidrocarburos aromáticos policíclicos que contienen nitrógeno (PANH).
”
Se informa que en el trabajo de investigación del equipo de investigación, además de los datos de observación obtenidos del Telescopio Spitzer, los investigadores también utilizaron datos de observación del Satélite de Observación de Astronomía Espacial Infrarroja de la Agencia Espacial Europea. En los Estados Unidos, en el laboratorio del Centro de Investigación Ames de la NASA, los investigadores utilizaron tecnología de identificación química por espectroscopia infrarroja para analizar exhaustivamente la estructura molecular y la composición química de este tipo especial de hidrocarburos aromáticos policíclicos y al mismo tiempo encontraron evidencia de la presencia de nitrógeno. , los científicos utilizaron tecnología informática para simular y analizar los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) que contienen nitrógeno y que predominan en el universo.
Louis Ellen Mandela también dijo: "Además de las conclusiones del análisis anterior, existen otras. Hallazgos aún más dramáticos. Sin embargo, las observaciones del Telescopio Espacial Spitzer también han demostrado que el material interestelar alrededor de algunos objetos estelares moribundos en el universo contiene este componente especial de hidrocarburo aromático policíclico que contiene nitrógeno. En cierto sentido, este descubrimiento parece decirnos que en el vasto cielo estrellado del universo, incluso si llega la muerte, todavía hay un fuego de nueva vida. ”
El mayor avance científico del año: la expansión del universo, el descubrimiento de la energía oscura.
Analizando los cúmulos de galaxias (los puntos de la izquierda en la imagen), astrónomos del Sloan Digital Sky Survey Confirman que la energía oscura está impulsando la expansión del universo
Según el informe británico "Guardian", confirmar que el universo se está expandiendo es el avance científico más importante de este año <. /p>
Según los informes, casi el 73% del universo se está expandiendo. % está compuesto de misteriosa energía oscura, que es una especie de antigravedad. El descubrimiento de la energía oscura fue calificado como el avance científico más importante. este año por la revista estadounidense "Science" publicada en junio de 2009. A través de telescopios, la humanidad ha descubierto casi 200 mil millones de galaxias en el universo, y hay alrededor de 200 mil millones de planetas en cada galaxia, pero en conjunto solo representan 4 % de todo el universo.
Ahora se está explorando un nuevo espacio. Básicamente, mediante el estudio cuidadoso de 10.000 galaxias, los astrónomos han descubierto al menos una parte de la materia en el universo. "Materia Oscura". Nadie sabe qué es porque no se puede detectar, pero lo es. La masa del universo es significativamente mayor que la del universo visible. Casi el 73% del universo es energía oscura recién descubierta. La fuerza parece estar acelerando la expansión del universo. El astrónomo británico Sir Martin Rees llamó a este descubrimiento "el descubrimiento más importante".
Este descubrimiento es el resultado de la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP) en órbita. ) y el Observatorio Digital Sloan (SDSS). Resuelve preguntas de larga data sobre la edad del universo y su tasa de expansión. Una serie de controversias sobre la composición del universo ahora creen que la edad del universo es 65,438+03,7. mil millones de años.