Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной [заметки]

1

Гектор и Патрокл находятся не в своих «лагерях», поскольку они были названы до того, как была принята эта традиция именования астероидов.

2

Заметим, что непосредственное измерение разницы в блеске Солнца и звезд – крайне непростая задача.

3

Быстро возрастает темп горения гелия, однако резкого всплеска светимости звезды при этом не происходит.

4

Урка-процессы – это процессы уноса энергии из ядра звезды с помощью нейтрино. Впервые этот механизм был предложен в 1940 г. Георгием (Джорджем) Гамовым и Марио Шёнбергом (Mario Schenberg). Происхождение названия Гамов объяснил в своей книге «Моя мировая линия: Неформальная биография» (М.: Наука, 1994): «Мы назвали его урка-процессом, отчасти чтобы отметить казино, в котором мы впервые встретились, и отчасти потому, что урка-процесс приводит к быстрой откачке тепловой энергии изнутри звезды, подобно быстрому исчезновению денег из карманов игроков в Казино да Урка».

5

Название теоремы взято из фразы Джона Уилера «У черной дыры нет волос», в которой «волосы» – это метафора любых наблюдаемых снаружи от горизонта черной дыры характеристик, кроме массы, момента импульса и электрического заряда. Сам Уилер в более поздних интервью отдает авторство этой метафоры Якову Бекенштейну (Jacob Bekenstein).

6

Многие эффекты, предсказанные ОТО, не связаны с какими-то особыми свойствами черных дыр, а проявляются в самых разных ситуациях. В случае черных дыр эти эффекты лишь могут достигать бóльших значений благодаря большой компактности этих объектов (отношение массы к радиусу), а поэтому в некоторых случаях их проще наблюдать именно там. Данный эффект не исключение, он существует в окрестности любого массивного вращающегося тела. В частности, он был экспериментально проверен и подтвержден на орбите Земли с помощью искусственных спутников LAGEOS, LAGEOS II (2004 г.) и Gravity Probe B (2011 г.).

7

Мазер – источник когерентного излучения в миллиметровом и сантиметровом диапазонах волн. В астрономии мазерные источники могут возникать в атмосферах звезд-гигантов и в молекулярных облаках в межзвездной среде. Излучение связано с переходами между молекулярными уровнями с инверсной заселенностью.

8

Заметим, что разные подсистемы рукавов в Галактике могут иметь разную угловую скорость. Поэтому можно говорить о нескольких зонах коротации. Соответственно, Солнце может находиться вблизи лишь одной из них.

9

Диски галактик, содержащие очень мало холодного газа, а следовательно, и молодых звезд, тоже иногда имеют спиральную структуру. Она связана с уплотнением старого звездного населения диска и всегда более размыта и слабо контрастна по причине отсутствия областей звездообразования.

10

Иными словами, образование локальных неоднородностей (например, связанных с локальными неустойчивостями диска), которые растягиваются в спиралевидные отрезки дифференциальным вращением.

11

Систематическая ошибка в определении расстояний не помешала верно определить общий характер зависимости скорости удаления галактики от расстояния до нее.

12

При условии однородности и изотропии Вселенной, что верно для больших масштабов, превышающих примерно миллиард световых лет.

13

Можно эквивалентно описать это и через увеличение расстояния между, скажем, фотонами, соответствующими началу и концу вспышки, по мере распространения сигнала в расширяющейся Вселенной. Это расстояние растет так же, как длина волны, т. е. как (1 + z).

14

Холодной ее называют потому, что еще на ранних стадиях расширения Вселенной частицы в этой модели стали двигаться относительно медленно – со скоростью, гораздо меньшей световой.

15

Отметим, что сверхновые Ia не являются «близнецами», поскольку в результате слияния белых карликов масса объекта может превзойти критическую на разную величину. Это приводит к отличиям в мощности вспышки и поведении кривой блеска.

16

Иногда эту величину называют светосилой, хотя формально это неправильно. Светосила равна квадрату относительного отверстия, т. е. (D/f)2.

17

В описании астрономических радионаблюдений вместо длин волн часто используют частоту. Эти величины связаны между собой простой формулой ν = с/λ, где ν – частота, λ – длина волны, а c – скорость света. Например, частота 300 МГц соответствует длине волны 1 м. А известная длина волны излучения нейтрального водорода 21 см соответствует частоте 1,4 ГГц.

18

Формально радиотелескоп РАТАН-600 Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (станица Зеленчукская, Карачаево-Черкесия) имеет бóльший размер (его диаметр 576 м), однако он является кольцевым рефлектором (отражатель имеет форму узкого кольца).

19

Гравитационные волны от таких источников имеют очень большую длину (миллионы и даже сотни миллионов километров), поэтому наземные установки слишком малы для регистрации таких волн.

20

Это темные (с низким альбедо) астероиды красноватого оттенка, которые, возможно, состоят из богатых органическими соединениями силикатов с включениями водяного льда.

21

Заметим, что существуют новые расчеты, согласно которым стабилизирующее влияние Луны может быть существенно меньшим, чем полагали ранее.

22

Сфера Дайсона – гипотетическая астроинженерная конструкция, предложенная американским физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном. Она представляет собой гигантскую сферическую оболочку (с радиусом порядка радиуса орбит планет) вокруг звезды для максимального использования энергии последней.