Стандартная модель Большого взрыва прекрасно описывает эволюцию Вселенной примерно с первой секунды ее существования. Но что происходило в самые первые мгновения, когда материя была невообразимо горячей и плотной? Ответ может дать теория космологической инфляции.
⠀
Согласно этой теории, на самой заре времен Вселенная пережила период экспоненциально быстрого расширения, увеличившись в размерах в 10^26 раз (единица с 26 нулями) всего за ничтожную долю секунды. Эта стремительная инфляция объясняет, почему Вселенная на больших масштабах выглядит однородной, плоской и имеет примерно одинаковую температуру реликтового излучения во всех направлениях.
⠀
Инфляция также предсказывает существование первичных гравитационных волн - отпечатков квантовых флуктуаций, раздутых до космических масштабов. Поиски этих волн в реликтовом излучении - одна из главных задач современной экспериментальной космологии.

Млечный Путь над обсерваторией Варкворт, Новая Зеландия.

Trumpler 14 — одно из самых плотных и ярких звездных скоплений в Млечном Пути, расположенное на расстоянии около 8 000 световых лет от Земли. В нем собраны тысячи звезд, которые связаны вместе гравитацией.

Тонкий серп Венеры на любительском снимке от 28 мая 2020 года.

Галактика M 64, известная также как "Черный глаз", вдвое меньше нашего Млечного Пути и расположена на расстоянии около 17 миллионов световых лет от Земли. Свое название галактика получила из-за темной пылевой полосы, которая вкупе с ярким ядром напоминает зловещий глаз.

На этом снимке, сделанном зондом NASA "Кассини" 4 ноября 2006 года, мы видим теневую сторону Сатурна. Солнечный свет освещает часть кольцевой системы планеты, а ее атмосфера отбрасывает длинную тень на пространство за ней.

Снимок Земли, переданный японским метеоспутником "Химавари-8".

Из-за своего размера и близкого расстояния к Земле (800 световых лет) остаток сверхновой Vela является одним из самых заметных объектов в рентгеновском небе. Сверхновая Vela взорвалась около 12 000 лет назад и пересекается по крайней мере с двумя другими остатками сверхновоых, Vela Junior (на снимке видно как синеватое кольцо внизу слева) и Puppis-A (вверху справа).
⠀
Vela Junior был обнаружен всего 20 лет назад, хотя этот объект находится так близко к нашей планете, что остатки от взрыва были обнаружены в полярных ледяных кернах. Все три вспышки сверхновых привели к образованию как рентгеновских ярких остатков, так и нейтронных звезд, которые сияют вблизи их центров.

Нейтрино — одни из самых загадочных и неуловимых частиц во Вселенной. Они почти не взаимодействуют с обычной материей и могут с легкостью пронзать планеты и звезды. Но самое удивительное свойство нейтрино — их способность "осциллировать", то есть превращаться из одного типа в другой прямо на лету. Этот квантовый трюк, открытый в 1998 году, показал, что у нейтрино есть ненулевая масса — факт, не укладывающийся в рамки Стандартной модели физики частиц.

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) — это гигантский научный инструмент для регистрации гравитационных волн, предсказанных общей теорией относительности Эйнштейна. Обсерватория состоит из двух идентичных детекторов, расположенных на расстоянии 3 000 километров друг от друга в США.
⠀
Каждый детектор представляет собой лазерный интерферометр с плечами длиной четыре километра, способный улавливать колебания пространства-времени от слияния черных дыр и нейтронных звезд за миллиарды световых лет от нас. Первое успешное детектирование гравволн в сентябре 2015 года стало сенсацией и принесло создателям LIGO Нобелевскую премию по физике 2017 года.

В феврале 2020 года космический телескоп ESA eROSITA зафиксировал рентгеновское излучение от черной дыры, расположенной в центре светящегося кольца. Кольцо образуется в результате рассеяния рентгеновских лучей на облаке пыли в плоскости Млечного Пути. Черная дыра, видимая как слабый синий объект, окружена звездой-компаньоном.

"Кеплер" — космическая обсерватория NASA, запущенная в 2009 году для поиска экзопланет. За девять лет работы телескоп обнаружил более 2 600 подтвержденных экзопланет, в том числе похожих на Землю.
⠀
"Кеплер" использовал метод транзитной фотометрии, наблюдая за небольшими изменениями яркости звезд при прохождении планет перед ними. Телескоп показал, что планетные системы — обычное явление во Вселенной, а не исключение.

Проект "Геном человека" — международный научный проект по расшифровке и картированию всех генов человека. Начатый в 1990 году, он был завершен в 2003 году, определив последовательность примерно трех миллиардов пар оснований ДНК.
⠀
Результаты проекта революционизировали медицину, открыв путь к персонализированному лечению, генной терапии и лучшему пониманию наследственных заболеваний. Это один из самых амбициозных и успешных научных проектов в истории биологии.

Квантовые компьютеры начинают находить применение в неожиданных областях, включая химию. Недавно группа исследователей использовала квантовый процессор для моделирования сложной химической реакции с беспрецедентной точностью.
⠀
Ученые смоделировали процесс образования молекулы дигидрида лития (LiH2) из атома лития и молекулы водорода. Хотя эта реакция кажется простой, ее точное квантово-механическое описание требует огромных вычислительных мощностей.
⠀
Квантовые симуляции могут революционизировать разработку новых материалов, катализаторов и лекарств, позволяя предсказывать свойства молекул без необходимости синтезировать их в лаборатории.

Поверхность Марса с места посадки спускаемого аппарата NASA "Викинг-2", 3 сентября 1976 года.

NGC 2170 — это яркая отражающая туманность в созвездии Единорог, расположенная на расстоянии около 1 300 световых лет от Земли. Она светится за счет отражения света от близлежащих звезд.