Как выглядело небо в прошлом и будущем
[1]
Солнце располагается в весьма спокойном месте: в 27,2 тыс. световых лет от центра галактики, на краю рукава Ориона. И в рамках человеческой жизни — на видимом невооружённым глазом небе практически ничего не происходит (за исключением движения планет). Но даже в истории человеческой цивилизации, так было не всегда [2]. И такая ситуация не является стандартной даже для нашего Млечном пути [3] (ну и других галактик тоже).
А при переходе на масштабы тысячелетий — даже в диске [4] нашего Млечного пути находятся места (с плотным скоплением звёзд), где постоянно что-то происходит: так скажем шаровое скопление M71 [5] (изображено на фото) имеет около 10 тысяч [6] звёзд в диаметре всего 27 световых лет (в таком же радиусе от нас находится менее 250 звёзд). Такая плотность звёзд приводит к тому, что за несколько тысяч лет, звёздное небо полностью преображается, а звёздные карты — становятся безнадёжно устаревшими (за счёт вращения отдельных звёзд, их групп, и групп из их групп вокруг общего центра масс).
Но раз уж мы «застряли» здесь, давайте поговорим о самых примечательных событиях которые будут происходить в нашей округе в будущем, и происходили в прошлом:
Спустя 4 млрд. лет. Возможный вариант развития событий [7]: столкновение [8] Млечного пути и Андромеды. С учётом того, что наша встречная скорость составляет около 110 км/с, а поперечная не более 100 км/с — галактики могут как столкнуться, так и лишь слегка сблизиться в процессе вращения вокруг общего центра масс: текущая точность определения углового положения объекта ограничена техническими возможностями телескопов, и необходимая точность — будет получена только в ходе набора данных телескопом Gaia [9].
Так или иначе, понаблюдать за этим процессом с поверхности Земли, нам не удастся: температура на поверхности Земли к тому моменту станет столь высокой, что все океаны испарятся [10], и известные нам формы жизни на ней просто не смогут существовать.
Спустя 1,35 млн. лет. Звезда Глизе 710 [11] должна пройти на расстоянии всего 0.205 ± 0.07 световых лет от Солнца (по первым данным [12] того же Gaia). Эта дистанция (в 13 тыс. а.е. [13]) позволит этой звезде гравитационно повлиять на объекты в облаке Оорта [14] (располагающимся на расстоянии в 50-100 тыс. а.е.), и вызвать поток комет [15]. Звёздная величина [16] Глизе 710 составит -2,7 (что выше яркости Марса, но ниже Венеры).
[17]
Направление северного…
[18]
… и южного полюсов Земли (цикл — около 26 тыс. лет)
Спустя 12 тыс. лет. Прецессия [19] земной оси [20] приведёт к тому, что место Полярной звезды [21], займёт Вега [22] (как было уже 14 тыс. лет назад). По этой же причине древние Греки — могли со всем основанием [23] называть Тубан [24] «Полярной звездой».
Спустя 9 800 лет. К нам на ближайшее расстояние (3,75 световых лет), должна подойти звезда Барнарда [25] — имеющая самую большую угловую скорость [26] на небосводе. Однако двукратное сближение, для любителей астрономии даст мало: звёздная величина уменьшится на одну единицу (но всё равно будет составлять 8,5 единиц, что находится за пределом видимости невооружённым глазом), и выросшая до ≈20 угловых секунд в год скорость — всё ещё не позволит фиксировать этот процесс (без крупных телескопов, или годичных наблюдений).
[27]
2854 год н.э. В этом году [28] произойдёт большой парад планет [29] (все 8 штук + исключённый из них Плутон [30]). Последний раз такое происходило в 561 году н. э.
1006 год н. э. 1 мая этого года ознаменовало собой появлением на небе новой звезды — это была сверхновая SN 1006 [31] (SN в данном случае сокращение от supernova [32]; 1006 — год её образования; в годы, когда их обнаруживается более одной — к названию добавляются одна или две буквы, как в данном случае [33]). Данная сверхновая была ярчайшей, из зафиксированных за всю историю человечества, и её можно было наблюдать даже днём.
66 млн. лет назад. Будь у динозавров [34] телескопы и астрономы — сверхмассивную чёрную дыру в центре нашей галактики они бы назвали не Стрелец A* [35] (как мы), а Лебедь A*: за этот период Солнце вместе с Землёй пропутешествовало на 99° вокруг галактического центра (около 23,5 тыс. световых лет).
[27]
4,6 млрд. лет назад. На месте Солнечной системы — протопланетный диск с зарождающимся Солнцем в центре. Протопланеты разогреты процессом коллапса из газопылевого облака, и столкновениями между собой (процесс формирования и остывания Земли занял почти 100 млн. лет). Солнце к моменту формирования Земли уже занимает своё место на главной последовательности [36] (для него процесс формирования занял только 1 млн. лет). Такой разброс в скорости формирования, обусловлен разницей в 332,9 тысяч раз по массе, и гравитационным влиянием других протопланет [37].
560 млн. лет от большого взрыва. Период формирования первых звёзд (населения III [38]). В связи с отсутствием металлов (под которыми в астрономии подразумеваются все вещества, тяжелее гелия [39]) в составе молодой Вселенной, в ней могли формироваться звёзды с массой не менее 10 [40] солнечных (голубые гиганты [41]). Звезды, породившей молекулярное облако [42], из которого образовалось Солнце ещё не существует (зато уже формируется звезда, которая станет донором вещества для неё).
150 млн. лет от большого взрыва. Так называемые «Темные века» — реликтовое излучение уже успело сместиться в инфракрасную зону спектра, а звёзды ещё не успели сформироваться (к появлению первых звёзд средняя температура во Вселенной падает до -210° C). Время формирования первых галактик.
[43]
Реликтовое излучение снятое обсерваторией «Планк» [44]: перепад температур, между самой холодной и горячей точкой на этом фото — в 800 раз [45] ниже средней температуры.
377 тысяч лет от большого взрыва. Стадия рекомбинации: Вселенная становится прозрачной для света, всё вокруг — заполнено равномерным жёлтым цветом (температура реликтового излучения составляет 4 тыс. K). Экстраполяция времени дальше — даёт увеличение температуры дальше в бесконечность, при приближении к сингулярности [46] (в зону гамма-излучения сквозь рентген и ультрафиолет). Но заглянуть так далеко мы уже не можем чисто физически (в независимости от того, сколь хороши будут наши телескопы).
Послесловие. Человеческая жизнь не позволяет нам фиксировать большинство астрономических процессов напрямую: время существования человекоподобных обезьян [47] — сравнимо со временем жизни самых крупных [48] (и самых короткоживущих) звёзд. И даже возраст существования всей жизни на Земле измеряется 15 галактическими годами [49], а человеческая цивилизация [50] — и вовсе существует каких-то 22 «галактические минуты» (или 0,0002% от времени существования Солнца).
Однако это не мешает астрономам буквально собирать из тысяч и миллионов «пазлов» (десятилетних наблюдений звёзд разного возраста, но одинакового состава и массы) картину их развития на сотни миллионов и миллиарды лет.
Порой к ещё большим усилиям, приходилось прибегать астрономам эпохи возрождения: Николай Коперник [51] — потратил 40 лет на написание труда «О вращении небесных сфер», Тихо Браге [52] — провёл 20 лет за наблюдениями планет, а Иоганн Кеплер [53] — провёл 22 года за расчётами орбит планет на основе этих наблюдений, и гелиоцентрической системы [54] Коперника (для преобразования «круговой» системы Коперника в «эллиптическую», используемую до сих пор, за небольшим дополнением [55]).
Автор: voyager-1
Источник [56]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/fizika/261646
Ссылки в тексте:
[1] Image: https://habrastorage.org/web/341/0b7/40e/3410b740e866418e84147936932b1f88.jpg
[2] не всегда: https://ru.wikipedia.org/wiki/SN_1006#.D0.9E.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F_.D0.B2.D1.81.D0.BF.D1.8B.D1.88.D0.BA.D0.B8
[3] Млечном пути: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BB%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%9F%D1%83%D1%82%D1%8C
[4] в диске: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0
[5] шаровое скопление M71: https://ru.wikipedia.org/wiki/M_71_(%D1%88%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5)
[6] около 10 тысяч: https://apod.nasa.gov/apod/ap141210.html
[7] развития событий: https://science.nasa.gov/andromeda-vs-milky-way-astronomers-predict-titanic-collision-0
[8] столкновение: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%BA%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%9C%D0%BB%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%9F%D1%83%D1%82%D0%B8_%D0%B8_%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%90%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D1%8B
[9] телескопом Gaia: https://ru.wikipedia.org/wiki/Gaia
[10] испарятся: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%89%D0%B5%D0%B5_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B8#.D0.AD.D0.BF.D0.BE.D1.85.D0.B0_.D0.B1.D0.B5.D0.B7_.D0.BE.D0.BA.D0.B5.D0.B0.D0.BD.D0.B0
[11] Глизе 710: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B5_710
[12] первым данным: https://en.wikipedia.org/wiki/Gaia_(spacecraft)#Data_releases
[13] а.е.: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0
[14] облаке Оорта: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE_%D0%9E%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B0
[15] комет: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0
[16] Звёздная величина: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D0%B0
[17] Image: https://habrastorage.org/web/6db/0db/382/6db0db38204b4dcc91109f4eccc15fa5.gif
[18] Image: https://habrastorage.org/web/afd/d8f/842/afdd8f842afc42c4ad27a922162b2592.gif
[19] Прецессия: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F
[20] земной оси: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B9
[21] Полярной звезды: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B2%D0%B5%D0%B7%D0%B4%D0%B0
[22] Вега: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%B3%D0%B0
[23] со всем основанием: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B9#.D0.9F.D0.BE.D1.81.D0.BB.D0.B5.D0.B4.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B8.D1.8F
[24] Тубан: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D0%B1%D0%B0%D0%BD
[25] звезда Барнарда: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B2%D0%B5%D0%B7%D0%B4%D0%B0_%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B0
[26] угловую скорость: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%B1%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
[27] Image: https://habrastorage.org/web/e0f/bbf/897/e0fbbf897db648e2b24060d4c1b78e4e.jpg
[28] этом году: http://curious.astro.cornell.edu/about-us/57-our-solar-system/planets-and-dwarf-planets/orbits/246-when-was-the-last-time-all-9-planets-were-aligned-beginner
[29] парад планет: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82
[30] Плутон: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%BD
[31] SN 1006: https://ru.wikipedia.org/wiki/SN_1006
[32] supernova: https://en.wikipedia.org/wiki/Supernova
[33] в данном случае: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85_2009_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%B0
[34] динозавров: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D0%B2%D1%80%D1%8B
[35] Стрелец A*: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%86_A*
[36] главной последовательности: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
[37] протопланет: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0
[38] населения III: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
[39] тяжелее гелия: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
[40] не менее 10: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2011-348
[41] голубые гиганты: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%B1%D0%BE%D0%B9_%D0%B3%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D1%82
[42] молекулярное облако: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE
[43] Image: https://habrastorage.org/web/680/ae7/012/680ae701244a4377ab5080ecb0f783c7.jpg
[44] обсерваторией «Планк»: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%BA_(%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BE%D0%B1%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F)
[45] в 800 раз: http://www.astro.ucla.edu/~wright/CMB-DT.html
[46] сингулярности: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
[47] человекоподобных обезьян: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D1%8C%D1%8F%D0%BD%D1%8B#.D0.AD.D0.B2.D0.BE.D0.BB.D1.8E.D1.86.D0.B8.D1.8F
[48] самых крупных: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%B3%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D1%82
[49] галактическими годами: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B3%D0%BE%D0%B4
[50] человеческая цивилизация: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F
[51] Николай Коперник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA,_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0%D0%B9
[52] Тихо Браге: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%B5,_%D0%A2%D0%B8%D1%85%D0%BE
[53] Иоганн Кеплер: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D1%80,_%D0%98%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BD
[54] гелиоцентрической системы: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0#.D0.9A.D0.BE.D0.BF.D0.B5.D1.80.D0.BD.D0.B8.D0.BA
[55] за небольшим дополнением: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%8F_%D0%9C%D0%B5%D1%80%D0%BA%D1%83%D1%80%D0%B8%D1%8F
[56] Источник: https://geektimes.ru/post/291727/
Нажмите здесь для печати.