До открытия этой звезды ученые полагали, что первичные звезды (самые непостижимо древние из всех звезд) всегда образовывались в результате крупных взрывов сверхновых, которые выбрасывают, среди прочего, огромное количество железа. При ближайшем рассмотрении SM0313 не содержит много железа: почти целиком она состоит из водорода и гелия. Это свидетельствует, что взрыв первичной звезды, которая ее создала, был взрывом гораздо меньшей энергии. Считается, что SM0313 — одна из первых звезд, образовавшихся после первоначальных взрывов сверхновой во Вселенной. Звезды такого типа называются населением II типа. Именно такие открытия позволяют астрономам понимать параметры звезд и наносить на карту их космические отпечатки.
Смерть звезд, как правило, длится миллионы лет, и они умирают, потому что у них заканчивается ядерное топливо. Крупные звезды умирают гораздо более драматично, чем маленькие, а самые крошечные звезды («красные карлики») сжигают свое ядерное топливо так медленно, что могут жить до 100 миллиардов лет — намного дольше, чем текущий возраст Вселенной.
Самые большие звезды, лишившись топлива, разрушаются. Их внешние слои взрываются как сверхновая, и тогда все, что остается после взрыва, превращается в коллапсирующее ядро, которое затем называют нейтронной звездой. Если массы достаточно, образуется черная дыра. Звезды среднего размера увеличиваются и превращаются в красных гигантов, прежде чем утратить свои внешние слои, которые часто образуют планетарные туманности. Ядра этих звезд будут охлаждаться в течение миллиардов лет, становясь белыми карликами.
Все это сгорание и впечатляющий конец приводят к тому, что соединения — полициклические ароматические углеводороды — рассеиваются по всем уголкам Вселенной. Именно благодаря им большая часть космоса пахнет как блюда причудливого пира — смесью раскаленных металлов, дизельных испарений и странного сладковатого запаха горелого.
Eigengrau
Термин Eigengrau происходит от немецких слов eigen («собственный») и grau («серый»). Примерно в 1860 году его ввел немецкий психолог Густав Фехнер для описания неорганизованных движений серого, которые наши глаза видят в полной темноте, — того не совсем черного фона, который наблюдается в отсутствие света. Цвет Eigengrau кажется немного светлее черного, потому что для наших глаз очень важен контраст: ночное небо выглядит черным только тогда, когда звезды создают контраст.
Хотя этот термин считается устаревшим и редко встречается в научных работах, это прекрасный пример фосфена — движущихся форм и странных визуальных ощущений, которые наши глаза видят в темноте или когда мы их закрываем. Считается, что эти формы возникают из-за электрических зарядов, создаваемых сетчаткой глаза, когда она находится в «состоянии покоя», то есть не поглощает или не обрабатывает много света или информации, что происходит, когда наши глаза открыты и включен свет. Фосфены входят в группу «энтоптических явлений» — визуальных эффектов, создаваемых самим глазом.
Однако большинство оптических явлений, которые мы наблюдаем, — это результат взаимодействия света и вещества. Например, это беседа Солнца или Луны и атмосферы — пыли, воды, облаков, частиц чего-либо. Эти оптические явления составляют непостижимый список красот, в который входят такие явления, как иризация облаков (когда цвета облаков напоминают переливы нефти в воде), паргелий («ложные солнца» — яркие светлые пятна, которые могут появляться по обе стороны от солнца), «свечение Альп» (красноватое горизонтальное свечение, видимое на горизонте напротив низкого солнца, особенно в горах), а также противосияние (солнечный свет, рассеянный межпланетной пылью).
Хотя многие из этих явлений можно увидеть невооруженным глазом, некоторые требуют точного научного измерения и наблюдения. Один из известных примеров — преломление света звезды рядом с Солнцем во время солнечного затмения, что демонстрирует искривление самого пространства.
Пожалуйста, соедините со Вселенной
Справедливо отметить, что большинство людей считают, будто в космическом пространстве царит тишина — необъятное, бесконечное звездное немое кино, бесшумная дискотека. Это кажется разумным, особенно если учесть, что космическое пространство — это вакуум (что-то почти полностью лишенное материи, происходит от латинского vacuus — «пустой»). Но на самом деле Вселенная — тот еще переполох, шум и гам, космическое столпотворение. В 1964 году астрономы Арно Пензиас и Роберт Уилсон использовали антенну для наблюдения за спутниками и заметили: что бы они ни делали, они постоянно слышали раздражающий фоновый шум. Оказалось, что они случайно настроились на шипение космического излучения — микроволновый фон, оставшийся от Большого взрыва, самый старый из всех существующих звуков. С тех пор мы знаем ни на что не похожие песни Вселенной.
Небесные тела излучают как световые, так и радиоволны, поэтому мы можем их слышать и видеть. Радиоастрономы улавливают эти электромагнитные колебания, используя чувствительные антенны и приемники, прежде чем превратить их в звуковые волны. Так они слушают музыку других миров: солнечные протуберанцы и короткие вспышки энергии радиоизлучения (для нас это звучит как волны, бьющиеся о берег в грозу); жуткие шторма, бушующие на поверхности Юпитера; устойчивый, похожий на метроном стук пульсаров (высококонденсированных нейтронных звезд, содержащих огромное количество энергии, которая заставляет их неистово вращаться со скоростью от 1 до 716 оборотов в секунду); даже ледяные кольца Сатурна — это на самом деле звук пустоты.
Вселенная не только шумит — у нее в некотором смысле есть и цвет. Если взять все видимое излучение, испускаемое участком космоса, можно определить, как этот свет в совокупности будет восприниматься человеческим глазом. Именно это выявили астрономы Иван Балдри и Карл Глазебрук как незапланированный, но интересный побочный эффект исследования красного смещения (с 1998 по 2003 год). В течение пяти лет они смотрели на свет более чем 200 тысяч галактик и пришли к выводу, что если смешать цвет всех звезд неба, то Вселенная окажется скучного бледно-бежевого цвета, который впоследствии назвали «космическим латте» (другими вариантами были «унивеж», «скайвори» и «астрономический миндаль» — по сравнению с ними «космический латте» кажется весьма неплохим).
Однако Вселенная не всегда останется такой, поскольку цвет меняется с течением времени: горячие молодые звезды излучают чудесный синий свет, а старые, более холодные звезды всё активнее излучают красный. Миллиарды лет назад, когда ничего не удалось бы особенно разглядеть из-за зарева яростных молодых звезд, Вселенная была васильково-голубой, но в грядущие миллиарды лет ее цвет продолжит меняться и становиться все более бежевым.
Несколько сердец
Иметь сердце — это не всегда романтично, как могут предположить некоторые. Кстати, у многих животных вовсе нет ни его, ни системы кровообращения. А есть и такие, для которых одного сердца мало. У головоногих моллюсков, таких как осьминоги, кальмары и каракатицы, имеется по три сердца: главное системное сердце и два жаберных сердца, которые доставляют кровь к жабрам с обеих сторон тела. А в состав их крови входит медь, то есть они буквально голубых кровей. Ходят слухи, что у дождевых червей пять сердец, но это вопрос терминологии: у них либо пять сердец, либо ни одного — так как это пять псевдосердец, окружающих пищевод.
На этом странности сердца не заканчиваются. Рыба зебровидная перцина способна заново вырастить свое сердце: даже если повреждено целых 20%, ее сердце полностью восстановится за пару месяцев. Ей невдомек, что такое разбитое сердце. На севере древесная лягушка Rana sylvatica выживает при экстремально низкой температуре, потому что ее метаболизм замедляется до точки, где большая часть воды в организме тоже замерзает. Ее сердце перестает биться — и находится в таком состоянии дни и недели подряд. Многие животные во время зимней спячки довольно сильно замедляют собственное сердцебиение, но у этой лягушки сердце останавливается и перезапускается без ущерба.
У некоторых людей тоже больше одного сердца: при заболевании сердца (кардиомиопатии) врачи могут прикрепить новое, здоровое сердце к больному органу, образуя «совмещенное сердце»: новый орган возьмет на себя большую часть рабочей нагрузки.
У нас больше пяти чувств
В IV веке греческий философ Аристотель решил, что мы обладаем пятью чувствами. Эта мысль оказалась настолько устойчивой, что многие до сих пор считают наши пять чувств единственными. Похоже, в последующие столетия философы упускали из виду фундаментальные аспекты человеческого опыта, поскольку сегодня ученые и неврологи полагают, что у нас намного больше пяти чувств (хотя их классификация является предметом вежливых дебатов и пока нет общего мнения, какие чувства стоит отметить отдельно от традиционной пятерки, а какие — нет). По разным подсчетам, у нас от двадцати двух до тридцати трех чувств, и они гармонично работают вместе — неудивительно, что мы смешали их.
Помимо традиционных пяти чувств (зрение, слух, обоняние, вкус и осязание) еще несколько обретают всё большую известность. Например, крайне важным является чувство равновесия, а также связанная с ним проприоцепция, позволяющая даже с закрытыми глазами знать, где находятся все ваши конечности. Без проприоцепции нам всегда приходилось бы смотреть на свои ступни, чтобы понимать, где они находятся, когда поднимаются и снова опускаются. Существует и термоцепция, которая позволяет нам поддерживать постоянную температуру тела. Терморецепторы на поверхности кожи и в мозге обеспечивают нас информацией о том, когда среда становится слишком горячей или слишком холодной.
Восприятие времени — хроноцепция — также, возможно, является чувством, хотя никто точно не знает, как она работает, и она встречается не у всех жизненных форм. Поскольку хроноцепция различается у разных людей и на нее влияют внешние факторы, можно предположить, что у нас нет встроенных внутренних часов — скорее, мы ощущаем время и его прохождение.