Заурядно ли наше место во Вселенной? И. Д. Караченцев 1974 г

[alexday457]

Скорость звездообразования за последние 11 млрд лет упала в 30 раз

Международная группа астрономов под руководством Дэвида Собрала из Лейденского университета(Нидерланды) проанализировала изменения скорости звездообразования, имевшие место с момента его начала (примерно 13,4 млрд лет назад) до настоящего времени. На основании тенденций этого периода был сделан довольно неожиданный прогноз на будущее.
Для анализа скорости формирования звёзд учёные использовали « Британский инфракрасный телескоп» и « Очень большой телескоп», а также телескоп « Субару».
Слева направо сверху вниз: от хаоса Большого взрыва к образованию звёзд и формированию правильных галактик. (Иллюстрация Chandra / NASA / NOAO / KIPAC.)
Первый всплеск формирования звёзд случился всего через 300 млн лет после Большого взрыва. Но сначала скорость процесса была невелика, он набирал обороты. Первые звёзды, эксплуатировавшие чисто водородные термоядерные реакции, вынужденно начинали жизнь (термоядерные процессы в ядре) лишь при достижении огромной массы, в сотни Солнц. После того как они за короткие сроки выгорели, а затем и взорвались, созданные в их недрах более тяжёлые элементы стали накапливаться в окружающем газе. Когда тот коллапсировал в звёзды, в этих светилах второго поколения термоядерные реакции стартовали уже значительно быстрее. Грубо говоря, всё, что тяжелее гелия, до некоторой степени ускоряет начало термоядерных реакций, выступая в роли «катализатора».
Второе поколение начало массово образовываться примерно 9–11 млрд лет назад, отмечают исследователи. Оно было чрезвычайно многочисленным: половина видимых сегодня на небе звёзд родились именно тогда. Причём уже 11 млрд лет назад звездообразование было интенсивнее, чем 9 млрд лет назад. Потом скорость формирования новых светил продолжила падать всё ускоряющимися темпами. Сегодня она равна лишь 3% от пикового уровня (11 млрд лет назад). Процесс столь интенсивен, что даже если бы нынешняя картина Вселенной внезапно была заморожена на неопределённый срок (то есть её расширение прекратилось бы), то и тогда лишь 5% изо всех когда-либо родившихся звёзд сформировалось бы после текущего момента. Само собой, на деле их количество окажется меньше, ведь бесконечного времени существования у Вселенной нет.
«Можно сказать, что Вселенная страдает от длительного серьёзного "кризиса": космический ВНП сейчас равен только 3% от того, что было на пике звездообразования!» — комментирует Дэвид Собрал.
Астрономы подчёркивают: по статистике, мы уже живём во Вселенной, в которой доминируют старые звёзды. Более того, буквально в следующий десяток миллиардов лет в основном исчезнут почти все белые и голубые звёзды (со сроком жизни в сотни миллионов лет), а затем и жёлтые, живущие миллиарды лет, подобно нашему Солнцу. Останутся лишь красные и белые карлики — те, чей жизненный цикл может тянуться от десятков миллиардов до триллиона лет. Небосвод, таким образом, станет значительно однороднее и в целом радикально тусклее. К счастью, в нашей Галактике это не так заметно. «Будущее может казаться весьма тёмным, но в действительности нам серьёзно повезло жить в здоровой, активно образующей новые звёзды Галактике, которая сможет внести значительный вклад в новое звездообразование».
science.compulenta.ru

[alexday457]

Это что выходит, пик разумной жизни закончился ещё, до появления нашей солнечной системы?!

[armadillo]

это зависит от сроков появления разумной жизни из неразумной. если миллиарды лет, как у нас - нормально, то нет.
в древние времена найти систему, стабильную в течении миллиардов лет, было сложнее.

[Крупин]

    Наша звезда - Солнце, кажущаяся на первый взгляд обыкновенным жёлтым карликом, на самом деле отнюдь не заурядна. В составе Солнца неона содержится в несколько раз меньше нормы. И эта отличительная особенность Светила говорит о его особом происхождении:

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,99935.0/all.html

[armadillo]

а есть норма? единая для всех систем и заданная лично Крупиным?
Действительно, для такого пафоса имхо стоит остаться в той теме.

[Крупин]

      О неоновом дефиците Солнца в популярной литературе ничего не говорится.Обыкновенный мол жёлтый карлик. Но из-за факта обнаружения неонового дефицита Юпитера аппаратом Галилео я заподозрил, что Солнца подобный симптом. По поисковым запросам типа "дефицит неона в Солнце" я вышел на проскочившую мимолётно сенсацию, что мол "открытие Чандры разрешает парадокс Солнца". В своё время, статейка публиковалась на множестве сайтов, например:

http://grani.ru/Society/Science/d.92783.html
http://elementy.ru/news/164658

      Русскоязычных статей кроме этих на неоновую тему не нашлось. Но из англоязычных запросов выяснилось, что парадокс вовсе не разрешился и до сих пор специалисты ломают над ним головы.

[armadillo]

пожалуйста, не надо использовать слово "парадокс". а то британскими учеными будем непрерывно тыкать.
что мешает разным звездам иметь разное количество неона  и других элементов, например железа, разный баланс излучения и разный размер конвективной зоны? тем более, что совсем не все ближайшие звезды (как минимум), образовались вместе с Солнцем.
или параметр "металличность" еще не появился?
Откуда упор именно на неон? Пока выглядит как сосание из пальца, и попытка из нормального моделирования выдрать одинокий ВЕЛИКИЙ ПАРАМЕТР.

[Крупин]

пожалуйста, не надо использовать слово "парадокс". а то британскими учеными будем непрерывно тыкать.

    К кому Вы обращаетесь? Слово "парадокс" не я употребляю. Оно фигурирует в заглавиях обеих ссылочных статеек:

Открытие "Чандры" позволяет разрешить "Парадокс Солнца"
Телескоп Chandra разрешает старый парадокс

[Крупин]

что мешает разным звездам иметь разное количество неона  и других элементов, например железа, разный баланс излучения и разный размер конвективной зоны? тем более, что совсем не все ближайшие звезды (как минимум), образовались вместе с Солнцем.
или параметр "металличность" еще не появился?
Откуда упор именно на неон? Пока выглядит как сосание из пальца, и попытка из нормального моделирования выдрать одинокий ВЕЛИКИЙ ПАРАМЕТР.

    Естественно, звёзды очень разнообразны и сильно отличаются по содержанию разных элементов. И конечно, ближайшие к Солнцу звёзды вовсе не образовались вместе с ним в одно время и в одном газо-пылевом облаке. Но дело в том, что Солнце обеднено неоном по сравнению с "аналогами" - "солнцеподобными" звёздами тапа жёлтых карликов с сопоставимыми металличностью и активностью. Космическая рентгеновская обсерватория Чандра наблюдала несколько десятков таких звёзд. Все они оказались схожи между собой и на первый взгляд схожи с Солнцем за исключением этого самого неона, которого на Солнце втрое примерно меньше, чем на этих "аналогах.

    Такого рода звёзды светятся за счёт превращения водорода в гелий. Реакции, например, с кислородом или неоном в них не идут. Эти тяжёлые элементы Солнце и другие "подобные" звёзды получили по наследству от ранее взорвавшихся звёзд. Оболочки множества сверхновых разлетелись по всей галактике по всем её газопылевым облакам и каждое стало смесью фрагментов великого множества оболочек. И хотя разные сверхновые выбросили разный состав, при усреднении все облака должны были стать схожи по составу. Конечно, содержание тяжёлых элементов в разных облаках отличалось. Одни были беднее тяж. элементами, другие богаче. Но соотношение, скажем, между неоном и кислородом во всех облаках должно было быть близким. И поэтому в какое бы время и в каком месте ни родились солнцеподобные аналоги, относительное содержание неона (относительно кислорода) должно было бы быть примерно равным. Так оно и оказалось на практике. За исключением нашего светила.

Вот солнечный состав:



Для сходства с остальными солнцеподобными "близнецами" неона (при данном уровне кислорода) требуется втрое больше.

[Arton]

Это что выходит, пик разумной жизни закончился ещё, до появления нашей солнечной системы?!

Выходит только в силу общих представлений о закате стадии звездообразования в Галактике. Проблема в том, что процессы звездообразования жестко привязаны к системе спиральных рукавов Галактики. Наше Солнце к этой системе не принадлежит. Можно предположить, что оно родилось в рукавах, которые, к настоящему времени, уже «рассосались». С другой стороны, бар Галактики, возможно, является новой, только зарождающейся системой рукавов. И с этих позиций – наша Галактика полна разновозрастных цивилизаций, в любой момент времени.

[basj]

Скорость звездообразования за последние 11 млрд лет упала в 30 раз

Международная группа астрономов под руководством Дэвида Собрала из Лейденского университета(Нидерланды) проанализировала изменения скорости звездообразования, имевшие место с момента его начала (примерно 13,4 млрд лет назад) до настоящего времени. На основании тенденций этого периода был сделан довольно неожиданный прогноз на будущее

Но что же в этом "неожиданного" ? Неужели кто-то думал, что вещество будет "появляться ниоткуда" и что всё это будет продолжаться бесконечно, что звёзд будет всё больше и т.д. ?
И тем не менее я благодарен тем, кто напомнил о том обстоятельстве, что ресурсы Вселенной исчерпаемы: оно позволяет взглянуть на нашу Вселенную в перспективе времени. Ни для кого не секрет, что с учётом наших сегодняшних знаний её ожидает долгая термодинамическая агония и смерть, вопрос в другом: что даёт этот "бесконечный ужас" в разрезе тематики данного потока ? Это я вспомнил нетленное - "лучше ужасный конец, чем бесконечный ужас".
Судя по всему, "схлопывания", обратного "рождению", у нашей Вселенной не будет, и в этом плане любопытно, что ожидает её и что ожидает все те "заурядные места", подобные нашему, и будут ли появляться новые "заурядные места" ? Т.е. вероятность этого возрастает или падает со временем ?
Читая разную научную и околонаучную литературу, я на протяжении лет пытался самому себе ответить на этот вопрос и пришёл к убеждению, что в целом остывание и, соответственно, условно говоря, "кристаллизация" нашего мироздания будет в ближайщие десятки миллиардов лет способствовать образованию всё бОльшего количества "мест", в которых появится и будет развиваться жизнь и, как следствие, разумная жизнь.
Почему я очертил всё же некоторый горизонт времени, сказав о ближайших десятках миллиардов лет ? Да потому что в дальнейшем ситуация будет развиваться в обратном направлении, но уже не потому, что Вселенная слишком горяча, а потому, что она уже будет слишком холодна. Что будет в столь отдалённом будущем, сказать сегодня, пожалуй, ещё труднее, чем выяснить, что происходило "при рождении" нашей Вселенной, хотя по времени это к нам значительно ближе, чем то, о чём я только что сказал и что только лишь грядёт, но ещё не свершилось ! )
И на мой взгляд, учесть все факторы сегодня невозможно, потому что такой "практики" и таких наблюдений у нас сегодня просто нет. Что будет происходить на периферии галактик ? Что будет происходить ближе к их ядрам ? Ведь условия изменятся радикально, почти всё вещество к тому моменту уже будет переработано в недрах звёзд.
Это сегодня наша Вселенная ещё относительно молода и горяча, но уже сейчас, как показано в этой статье, вполне просчитывается в конкретных цифрах перспектива её остывания. И вопрос, собственно, поставлен: в какой степени сие остывание будет способствовать появлению новых очагов жизни в различных локусах Вселенной и не окажется ли так, что ныне неприемлемые для зарождения жизни местечки сделаются вполне приемлемыми и даже гораздо более многочисленными в "холодном" будущем ?
В целом я смотрю на это дело пессимистически: ведь наиболее вероятно, что наша Вселенная представляет собой тупиковую с т.з. возможности бесконечного существования разумной жизни структуру. О да, в том или ином локусе жизнь будет вспыхивать и довольно быстро погибать, не успев развиться и просуществовать не то что до "контакта" с себе подобными из других локусов, но даже до стадии разумности. Впрочем, я, кажется, повторяю винеровское нытьё об "островках отрицательной энтропии", в которых мы имели сомнительное счастье родиться, но которые исторически - термодинамически - обречены. Отец Винер считал, что максимум, на что мы способны, это сберегать и в меру наших - цивилизационных - сил расширять эти несчастные островки.
Вспоминается тут и Алексей Толстой:

"Слушайте, да что же такое человек в конце концов? Ничтожнейший микроорганизм, вцепившийся в несказуемом ужасе смерти в глиняный шарик земли и летящий с нею в ледяной тьме? Или это - мозг, божественный аппарат для выработки особой, таинственной материи - мысли, - материи, один микрон которой вмещает в себя всю вселенную".

И за кем же выбор ? Или выбор уже сделан без нас ходом вещей и самим способом появления нашей Вселенной и её исходными параметрами ?
Отец Пригожин обнаружил зато возможность существования и подпитки самоорганизующихся неравновесных систем, в т.ч. и очень крупных масштабов, которые чисто теоретически могли бы существовать бесконечно в условиях обмена веществом, энергией и информацией с внешним миром будучи при этом изолированными и структурно самодостаточными по отношению к нему.
Все эти соображения сыграют свою роль в очень удалённой перспективе:

"Жаль только — жить в эту пору прекрасную
Уж не придется — ни мне, ни тебе"

) Хотя по мне так вовсе не жаль !
Впрочем, мы можем накрыться гораздо раньше и по гораздо более мелким - с космической точки зрения - поводам.
Мне как индивидууму это безразлично: всё равно не доживу и никто из читателей этого форума не доживёт, как, впрочем, и сам форум. Но речь уже не о наших индивидуальностях, а о поведении цивилизации в целом. Уповать на пока ещё не открытые законы природы ? Авось что-нибудь подвернётся, как знать.
Но если опираться на то, что нам известно на сей момент, то впереди у нас (вкупе с нашим мирозданием) - полная труба ! Одна надежда, что нам удастся покинуть тонущий корабль, вернее, остывающую печку, но никто не поручится, что это вообще возможно.
Но ещё до того, как это случится, судя по имеющимся данным, должен произойти какой-то цивилизационный взрыв, благодаря которому наша Вселенная окажется буквально нашпигованной вновь родившимися цивилизациями.
Можно спросить, а где же они сейчас ?
А нету их !
Судя по всему, мы появились слишком рано по часам мироздания, чтобы претендовать на наличие "братьев по разуму", а тем более, соседей по нашей Галактике и уж тем более, на контакт с ними ! На нынешнем этапе существования Вселенной вообще и нашей Галактики в частности это просто немыслимо. 
С другой стороны, считать самих себя каким-то ранним "выкидышем" тоже не хочется ! ) Но придётся ! ) И придётся как-то выживать в этих суровых условиях.
Кстати, разве не очевидно, что в подобной же ситуации может оказаться и любой другой локус, в котором где-то во Вселенной наверняка уже сегодня развилась - а может, уже и угасла - жизнь ? Но это пока что единичные явления, которые и впрямь нельзя считать "типичными". А что если автор статьи из первого поста этого потока прав: что если мы пока что "нетипичны", ведь "типическое" будущее ещё попросту не наступило и наши условия, "нетипичные" сегодня, окажутся "типичными" лишь в далёком будущем ? И ещё смотря что понимать под "типичностью". Что если мы рано родились, поэтому напрочь лишены перспектив и обречены на смерть не по вселенским законам, а по нашим, внутренним, земным, а также "солнечным" и т.д. ? Молчание космоса указывает именно на это.
Кстати, мы можем сколько угодно шуметь и посылать сигналы в любых направлениях - никто нас не услышит, потому что Вселенная пока что пуста. Жильцы ещё не родились ! ) Можно орать и хулиганить, всё равно недолго - по космическим меркам - осталось.
Глас вопиющего в пустыне: пустыня ещё не расцвела.

[Прохожий]

Ещё один пессимистический Лебедь....

[basj]

Ещё один пессимистический Лебедь....

А я-то тут причём ? Я просто связно изложил то, что и без меня всем ясно.
Скажите, а в чём, по-вашему, должен в данном случае состоять наш "оптимизЬм" и чем он должен быть объективно обусловлен ?
Или вы желаете, чтобы вещество появлялось незнамо откуда и звёзд становилось всё больше и больше ?

[Прохожий]

Это по классификации А.Семёнова. И вас посчитали....

[basj]

Это по классификации А.Семёнова. И вас посчитали....

Ну хорошо, посчитали меня, а что дальше ?
Я вообще не очень понимаю, к чему мы должны прийти, выяснив, что наше место "заурядно" или же наоборот "незаурядно". Ну предположим, заурядно - и что ? Или незаурядно - и что дальше ?
Т.е. мне непонятен посыл автора заглавной статьи: какие выводы я должен сделать или чего я должен ожидать по получении ответа на поставленный им вопрос ?

[vika vorobyeva]

Насколько я понимаю, alex_semenov попытался оценить один из множителей формулы Дрейка. Точнее, поискать астрофизические причины уникальности Земли и Солнечной системы, предположив по ходу, что эта уникальность может объяснить наличие жизни на Земле + отсутствие ее где-то еще.
Грубо говоря, если Солнечная система уникальна (например, только у нас планеты вращаются по круговым орбитам, а во всех других системах - по резко эксцентричным), то это могло бы объяснить парадокс Ферми тем, что остальные планетные системы просто не приспособлены к зарождению и развитию жизни. Напротив, обилие планетных систем, подобных Солнечной, обострило бы парадокс Ферми (если космос благоприятствует развитию жизни, то где "братья по разуму"?)
Понятно, что эти оценки имеют смысл ровно до того момента, как мы сможем оценить количество обитаемых планет непосредственно, путем наблюдений.

Т.е. мне непонятен посыл автора заглавной статьи: какие выводы я должен сделать или чего я должен ожидать по получении ответа на поставленный им вопрос ?

Если Земля и Солнечная система уникальны, причина молчания космоса может объясняться именно этой уникальностью. Если, наоборот, заурядны, то причина нашего одиночества лежит в чем-то другом. Например, в крайне малой вероятности зарождения жизни даже в благоприятных для этого условиях. Если же мы обнаружим МНОГО обитаемых планет (т.е. много землеподобных планет в обитаемой зоне своих звезд с сильными линиями кислорода в спектрах), то парадокс Ферми станет ЕЩЕ жестче. Если мы не уникальны, и жизни вокруг как грязи, то где "братья по разуму"? Почему их нет (или почему мы их не видим?)

[Сергей Михайлович]

Вика, может мы не видим их потому, что ожидаем увидеть исключительно себе подобных, а подобные нам также не могут нас обнаружить?

[vika vorobyeva]

Это вариант Рак.
Они где-то недалеко, мы смотрим на них в упор, но не понимаем, что видим. Не можем вычленить среди природных явлений.
Может и так, конечно

[Сергей Михайлович]

А причем тут рак?

[Прохожий]

А причем тут рак?

Всё в шифровке Это по классификации Семенова....