10 гіпотетичних астрономічних об’єктів, які можуть існувати

Космос вже довгий час є невід’ємною частиною нашого життя. З тих пір як ми почали розуміти своє оточення, ми часто дивимося на зірки в пошуках відповідей, натхнення і заспокоєння. Спостереження за ними породило безліч ідей для створення сотень кінострічок і написання тисяч різних книг. На наших знаннях про космос створені календарі і гороскопи, в яких описується, як розташування астрономічних об’єктів може визначати індивідуальні риси нашого характеру і передбачати важливі події в нашому житті.

Космос надихнув і продовжує надихати безліч візіонерів майбутнього. Ми намагаємося розробити методи і шляхи до міжзоряним подорожам, створення космічних комунікаційних мереж і навіть розглядаємо ймовірності подорожей у часі через кротові нори. Представлені в сьогоднішньому списку об’єкти виглядають так, як ніби взяті з якоїсь старої науково-фантастичної книги. Однак багато вчених вважають, що вони могли б існувати десь у безкраїх просторах космосу, і нам залишається лише їх знайти, щоб в цьому переконатися. Тому сьогодні поговоримо про десятку найцікавіших гіпотетичних астрономічних об’єктів, які можуть існувати насправді.

Зірки-зомбі

Як стає зрозумілим з самого назви, це зірки, які якимось чином в буквальному сенсі повернулися до життя. Всі ми чули про наднових, які нерідко називають смертельною агонією зірки. Так от, в більшості випадків наднові насправді являють фінальну фазу життя зірки, коли вони в буквальному сенсі вибухають і повністю знищуються. Проте вчені NASA вважають, що наднові можуть залишати після себе частину вмираючої карликової зірки.

Вперше про можливість появи зірок-зомбі астрономи заговорили, коли провели спостереження за тьмяною синьою зіркою, яка годує своєю енергією більш велику зірку-компаньйона. Цей процес у кінцевому підсумку привів до появи відносно невеликий наднової зірки, отримала класифікацію «Type Iax». Вона не дуже яскрава і виливає не так багато зоряної маси, як це роблять наднові класу «Type Ia». На даний момент це єдиний з відомих процесів, що приводить до вибуху білих карликів. Як правило, зірки, які вибухають в кінці свого життєвого циклу, масивні і мають відносно короткі тимчасові перехідні цикли. Білі карлики, в свою чергу, холодніше, живуть довше і зазвичай не вибухають. Замість цього вони розсівають свою масу, створюючи планетарну туманність. Фахівці NASA говорять, що виявили вже близько 30 наднових підкласу Type Iax, які залишили після себе вижили білих карликів. Однак потрібні додаткові дослідження і спостереження, щоб підтвердити їх існування.

Білі діри

Про білих дірках теоретизують вчені, які займаються чорними дірами. Працюючи зі складними математичними моделями, що описують чорні діри, астрономи виявили, що при наявності сингулярності в центрі чорної діри, що не має маси, або при відсутності маси всередині горизонту подій може бути створена біла діра.

Моделі кажуть, що якби білі діри дійсно існували, то їх поведінка була б повністю протилежно чорним. Тобто замість поглинання абсолютно всієї матерії, що їх оточує, вони б «випльовували» її у Всесвіт. Однак ті ж моделі кажуть, що білі діри можуть існувати тільки в тому випадку, якщо всередині їх горизонту подій немає ніякої матерії. В іншому випадку навіть один атом матерії, який увійшов всередину горизонту подій білої діри, буде здатний викликати її колапс і повне зникнення. Тобто якщо білі діри коли-небудь існували на початку буття нашого Всесвіту, їх життєвий цикл був би дуже коротким, так як Всесвіт заповнений матерією.

Сфера Дайсона

Концепт сфери Дайсона був вперше представлений Фріменом Дайсоном, американським фізиком і астрономом, що досліджували цю ідею за допомогою уявного експерименту. Він представив сферу величезного радіуса, навколишню зірку що виступає в ролі колектора сонячної енергії. На його думку, досить розвинена в технологічному плані цивілізація зможе використовувати якусь «оболонку», або «кільце матерії» (дослівно), з допомогою яких можна буде збирати до 100 відсотків випромінюваної зіркою енергії і передавати її на планету. Дайсон представив цю «сферу» в якості спроби пояснити можливість існування позаземного життя у Всесвіті. Виявлення такого об’єкта де б то не було у Всесвіті стане прямим доказом наявності високорозвиненої інопланетної цивілізації.

Факт навздогін. Якщо ми одного разу знайдемо технології, які дозволять нам створити сферу Дайсона навколо Сонця, то ми зможемо генерувати 384 йотаватта енергії, що по суті є усієї генерується потужністю ядра Сонця.

Чорні карлики

Можливо, термін «чорний карлик» і не викликає таких самих фантастичних аналогій, як це робить термін «зірка-зомбі», проте сам концепт цього гіпотетичного зоряного об’єкта не менш цікавий. Астрономам відомо про існування зірок класу білі, коричневі й червоні карлики. Чорних карликів поки ніхто не бачив, тому вони поки ближче до теорії. Тим не менше вчені вважають, що ці об’єкти можуть формуватися дуже довго остигає білих карликів, коли їх температура досягає рівня температури реліктового випромінювання — космічного мікрохвильового фонового випромінювання, що залишилося після Великого вибуху. Його показник становить близько 2,7 Кельвіна.

Передбачається, що ці чорні карлики можуть бути практично невидимими, так як вони не володіють внутрішнім джерелом енергії і, отже, володіють дуже низькою температурою. Теоретично якщо білий карлик з температурою 5 Кельвінів зміг би перетворитися у чорного карлика, то це зайняло близько 1015 років. Однак життєвий цикл білих карликів дуже довгий, тому зниження їх температури до такого рівня доведеться чекати дуже і дуже довго.

Кваркові зірки

Кваркові, або, як їх ще називають, «дивні» зірки – це зірки, що складаються з так званої «кварковой матерії», елементарних частинок звичайної матерії. Астрономи вважають, що подібні зірки можуть створюватися після того, як у середньорозмірних зірок (приблизно в 1,44 рази менше нашого Сонця) закінчується паливо для підтримки термоядерної реакції і вони переходять у коллапсуючу стадію свого життєвого циклу. При колапсі протони і електрони стискуються один з одним настільки сильно, що в підсумку формують нейтрони. Проте учені припускають, що якщо зірка має досить великою масою і продовжує коллапсировать після цієї стадії, то створені нейтрони під колосальним тиском можуть розбиватися на кварки, створюючи дивно щільну форму матерії.

У науковій статті, опублікованій у 2012 році, розповідається гіпотетичний характер і природу цих дивних зірок. Автори пояснюють, що ці зірки можуть бути оповиті тонкої ядерною «корою» з важких іонів, занурених в електронний газ. Але не завжди. Іноді ця кора може бути відсутня. У такому разі кваркові зірки починають виробляти дуже потужні електричні поля до 1019 В/см (вольт на сантиметр).

Океанічні планети

Як припускає сама назва — поверхня океанічних планет, або водних світів, може бути повністю покрита безкрайніми океанами. Ідея про водних світах стала популярною, коли аерокосмічне агентство NASA оголосило про існування двох планет за межами нашої Сонячної системи: Kepler-62e і Kepler-62f. Вчені підозрюють, що ці планети можуть бути океанічними світами і містити багате різноманітне океанічне життя.

У роботі, опублікованій в червні 2004 року, пояснюється, як цей тип планет може формуватися. Вважається, що подібні планети можуть з’являтися тільки на відносно великій відстані від своїх рідних зірок і вже потім повільно починають до них наближатися (приблизно за період близько 1 мільйона років). Через деякий час планета стає в 5-10 разів ближчою до зірки, ніж спочатку була сформована. У статті також обговорюється внутрішня структура таких планет, а також те, наскільки глибокими можуть бути їх океани і яка атмосфера може покривати ці водні світи.

Хтонічні планети

Ідея хтонічних планет стала популярною завдяки планеті Осіріс, що знаходиться приблизно в 153 роках від Сонячної системи. Вчені аерокосмічного агентства NASA були здивовані, коли виявили вуглець і кисень в атмосфері планети, що знаходиться за межами Сонячної системи. Проте пізніше з’ясувалася ще одна цікава деталь — атмосфера Осіріса дуже швидко випаровується.

На базі цього дослідники вивели новий клас планет, які називаються хтоничними. Вони стають ними тоді, коли газові гіганти, схожі на наш Юпітер, виходять на критичний рівень зближення зі своїми рідними зірками. У цьому випадку зовнішні шари їх атмосфери починають швидко випаровуватися. По своїй суті Хтонічні планети є останками колись великих газових гігантів, які втратили свою газову оболонку і оголюють своє щільне центральне ядро.

Преонні зірки

Гіпотетичні преонні зірки можуть бути продовженням кваркових. Коли зірка стиснеться настільки, що перетвориться в кваркову зірку, але при цьому як і раніше збереже досить маси, щоб продовжувати процес колапсу, то кварки, на думку вчених, почнуть розділятися на преони.

До цього часу наукою не знайдено способу поділу кварків на преони. Тим не менш якщо кварки з них дійсно складаються, то теоретично зірка буде здатна досягти ще більш щільного стану.

Галактики-примари

Так звані галактики-примари – це темні галактики, що володіють дуже малою кількістю зірок. Вони настільки неефективні у створенні нових світил, що в основному складаються з газу і пилу, що робить їх практично непомітними. Вони як і раніше вважаються гіпотетичними об’єктами, проте астрономи схильні вважати, що галактики-примари, що можуть існувати насправді. У 2012 році міжнародна група вчених заявила, що виявила першу таку темну галактику. Для підтвердження результатів потребує проведення більшої аналізу даних.

Ще до галактик-привидам приписують також і інший вид галактик. Їх особливість полягає в тому, що вони до 99 відсотків складаються з темної матерії. Одну з таких галактик, що отримала назву Dragonfly 44, знайшли в 2014 році. По масі вона не поступається Чумацькому Шляху, але при цьому володіє в 100 разів меншим порівняно з нашою галактикою кількістю зірок. Якщо нам коли-небудь вдасться більш докладно за неї подивитися і вивчити, то ця інформація серйозно підвищить наш багаж знань про процес формування як самих галактик, так і темної матерії.

Космічні струни

Космічні струни – це сама по собі божевільна ідея, але найбезглуздіша в ній полягає в тому, що вони можуть існувати насправді. Ці струни являють собою якісь дефекти в тканині простору і часу і з’явилися незабаром після зародження Всесвіту. Якби була можливість взаємодіяти з однією з таких струн, то, згідно з теоріями, можна було б створити «закриту криву часу», що дозволяє подорожувати назад в часі.

Вчених настільки зацікавили космічні струни, що вони стали думати над тим, як на їх базі можна було б створити машину часу. На їхню думку, якщо помістити дві струни досить близько один до одного, або з’єднати струну з чорною дірою, то можна створити цілий масив таких закритих тимчасових кривих, переміщаючись в просторі і часі.

Незважаючи на те, що переконливих доказів їх існування поки виявлено не було, є непрямі ознаки їх присутності в тканини Всесвіту. Це, зокрема, показує спостереження за квазарами, а також деякими галактиками. Як кажуть вчені, побачити саму космічну струну неможливо, але вона, як будь-дуже масивний об’єкт, створює ефект гравітаційного лінзування — змушує світло від джерел, що знаходяться за нею, її огинати.