Обсерватория ASKAP впервые наблюдает объекты, лежащие в плоскости Галактики

Группа астрономов, возглавляемая сотрудниками Итальянского национального астрофизического института и Университета Маккуори, Австралия, сообщает о первых радионаблюдениях в направлении плоскости Галактики с использованием телескопа Australian SKA Pathfinder (ASKAP), который был разработан и управляется австралийским национальным научным агентством CSIRO. Область пространства, изученная исследователями, включает весь участок неба, охватываемый обзором неба Stellar Continuum Originating from Radio Physics In Ourgalaxy (SCORPIO), который представляет собой один из исследовательских проектов программы Evolutionary Map of the Universe (EMU), использующей новый телескоп ASKAP для составления максимально полного перечня радиоисточников всего южного неба.

В рамках предварительной программы наблюдений проекта EMU радиоастрономы направили антенны телескопа ASKAP в область «хвоста» созвездия Скорпиона. Во время проведения наблюдений интерферометр еще не был полностью развернут, введены в эксплуатацию были лишь 15 из 36 антенн, и они были использованы для получения изображения зоны площадью примерно 40 квадратных градусов. Это так называемое поле SCORPIO было включено в число первых научных целей телескопа ASKAP, благодаря предварительной работе, проведенной итальянской группой ученых при помощи телескопа Australia Telescope Compact Array (ATCA). Команда смогла измерить параметры более чем 3600 компактных радиоисточников, многие из которых прежде не были классифицированы, а также обнаружить все прежде известные источники, отнесенные к классу областей HII, или планетарных туманностей. Благодаря мощностям обсерватории ASKAP, теперь стало возможным обнаружить множество источников, которые ранее считались «тихими» в радиодиапазоне, а также зарегистрировать большое число протяженных, не классифицированных прежде источников, принадлежащих к классу «галактических пузырей», наблюдения которых могут помочь идентифицировать новые остатки сверхновых.

Грация Умана (Grazia Umana), руководитель проекта SCORPIO и первый автор одной из двух новых статей, посвященных этим наблюдениям, объясняет: «Поле SCORPIO представляет собой единственный фрагмент нашей Галактики, который наблюдался до настоящего времени при помощи обсерватории ASKAP. Эти наблюдения имеют большое значение для описания таких галактических популяций, поскольку они позволяют составить более подробный план проведения обзора неба EMU. Вдобавок к открытию множества галактических радиоисточников, эти наблюдения демонстрируют уникальную возможность радиообсерватории ASKAP составлять карты сложных объектов в широком диапазоне угловых масштабов, которые играют ключевую роль при изучении плоскости Галактики».

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0603183816

Черная дыра в центре Млечного пути может оказаться сгустком темной материи

Команда исследователей из Международного центра релятивистской астрофизики, Италия, нашла свидетельства того, что хорошо известный астрономам объект Стрелец А* на самом деле представляет собой не массивную черную дыру, а сгусток темной материи.

На протяжении последних лет у научного сообщества выработалась общая точка зрения, согласно которой в центре галактики Млечный путь расположен массивный объект, представляющий собой сверхмассивную черную дыру (СМЧД) – он получил название Стрелец А*. Его присутствие никогда не было подтверждено напрямую, однако на него указывало поведение окружающих небесных тел. В этом новом исследовании астрономы показывают, что такое же поведение этих тел могло быть обусловлено массивным объектом другого рода.

Еще в 2014 г. астрофизики столкнулись с проблемой объяснения поведения газа в окрестностях объекта Стрелец А*. Одно газовое облако под названием G2 подошло достаточно близко к объекту Стрелец А*, чтобы, согласно расчетам, быть разорванным и втянутым внутрь черной дыры. Однако в действительности облако продолжило движение абсолютно невредимым.

В этой новой работе исследователи предположили, что облако G2 смогло беспрепятственно приблизиться к объекту Стрелец А* потому, что этот объект на самом деле представляет собой не черную дыру, а сгусток темной материи. Чтобы прийти к такому выводу, исследователи создали модель Млечного пути, в которой объект Стрелец А* был замещен массивным сгустком темной материи, а затем произвели расчет модели. В результате моделирования было обнаружено, что все характеристики Галактики остаются неизменными при такой замене – так, характеристики движения звезд S-типа, расположенных в окрестностях объекта Стрелец А*, а также кривые вращения звезд внешнего гало Галактики не претерпели изменений. Исследователи пошли еще дальше, предположив, что такой сгусток темной материи может состоять из «даркино» (darkino), частиц, принадлежащих к той же группе, что и фермионы. Если эти частицы собираются в сгусток, показало моделирование, то они будут иметь характеристики, близкие к характеристикам черной дыры, пишут авторы.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters; главный автор Е.А. Бесерра-Вергара (E.A. Becerra-Vergara).
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0603184238

Турбулентные облака межзвездного газа демонстрируют фрактальные структуры

В облаках пыли межзвездного пространства сначала должно произойти рассеяние турбулентности, прежде чем начнет протекать формирование звезд под действием гравитации. Немецко-французская исследовательская группа под руководством Х. Яхьи (H. Yahia) теперь показала, что кинетическая энергия турбулентных потоков падает до минимальных значений на протяжении очень небольшой в космических масштабах области космического пространства, размер которой составляет от одного светового года до нескольких световых лет. Группа также достигла успехов в развитии математического метода описания турбулентных структур. Ранее турбулентная структура межзвездной среды описывалась как самоподобная, или фрактальная, однако исследователи в своей работе смогли показать, что математического описания этой структуры как единого фрактала, самоподобной структуры, известной как множество Мандельброта, оказывается недостаточно. Вместо этого, корректное математическое описание должно включать несколько различных фракталов – так называемые множественные фракталы. Теперь эти новые методы могут быть использованы для подробного отслеживания структурных изменений на астрономических снимках. Кроме того, возможно применение полученных результатов в других областях науки, таких как исследования атмосферы, отмечают авторы.

Ученые немецко-французской программы GENESIS (Generation of Structures in the Interstellar Medium), основная цель которой состоит в изучении структур межзвездной среды, представили в своей статье эти новые математические методы для анализа турбулентных структур на примере молекулярного облака Муха, лежащего в направлении созвездия Муха.

Звезды формируются в составе гигантских облаков межзвездного газа, состоящих в основном из молекулярного водорода – источника энергии для всех звезд. Этот материал имеет низкую плотность, составляющую всего лишь от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч частиц в кубическом сантиметре, но очень сложную структуру, включающую конденсированные образования в форме «сгустков», «филаментов» и наконец «ядер», из которых происходит формирование звезд в результате гравитационного коллапса материи, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0603194744

Ближайший внегалактический источник быстрых радиовсплесков связали со старым шаровым скоплением*

Оптическое изображение окрестностей вокруг источника FRB 20200120E (отмечен черным эллипсом).
F. Kirsten et al. / arXiv.org

Астрономы подтвердили, что источник повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20200120E находится в шаровом скоплении в спиральной галактике М81, став таким образом самым близким к Солнцу на сегодняшний день внегалактическим источником такого рода. Предполагается, что за всплески может быть ответственен магнитар, рожденный в результате слияния белых карликов или нейтронных звезд. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Быстрые радиовсплески, открытые в 2007 году, считаются одной из главных загадок современной астрофизики. Они представляют собой короткие и мощные радиоимпульсы и бывают как одиночные, так и повторяющиеся. Ученые точно знают об их внеземной природе, однако до сих пор нет общепринятой теории, описывающей механизмы генерации подобных всплесков. В настоящее время существуют целый ряд гипотез, которые нуждаются в проверке, в частности, данные некоторых наблюдений за быстрыми радиовсплесками указывают на их связь с магнитарами и не подтверждают связь с гигантскими радиоимпульсами от пульсаров. Чтобы разобраться в природе всплесков ученым необходимо точно определять местоположение и природу их источников, что в случае внегалактических объектов достаточно трудно из-за сильной удаленности источников — ближайшим точно локализованным внегалактическим источником повторяющихся быстрых радиовсплесков до недавнего времени был FRB 20180916B, расположенный на расстоянии около 457 миллионов световых лет.

Группа астрономов во главе с Францом Кирстеном (Franz Kirsten) из Технического Университета Чалмерса опубликовала результаты анализа данных наблюдений за новым источником повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20200120E. Первоначально он был зафиксирован 20 января 2020 года коллаборацией CHIME, использующей радиотелескоп в Канаде, при этом за период с января по ноябрь 2020 года было обнаружено четыре всплеска от источника, находившегося в направлении спиральной галактики М81. В новом исследовании ученые решили попытаться точно определить местоположение FRB 20200120E, использовав для этого данные наблюдений радиоинтерферометра VLBI, радиотелескопа VLA, космических телескопов «Чандра» и «Fermi», а также оптического наземного телескопа «Субару».

Динамические спектры и временные профили четырех быстрых радиовсплесков от источника FRB20200120E.
F. Kirsten et al. / arXiv:2105.11445v1

В итоге ученым удалось обнаружить четыре новых быстрых радиовсплеска от источника: два из них были зафиксированы 20 февраля 2021 года, а еще два —  в марте 2021 года. Плотность потока энергии излучения для них составила 0,13–0,71 янского в миллисекунду, а длительность — 100–300 микросекунд. Координаты источника, определенные астрономами, совпали с координатами шарового скопления [PR95] 30244, которое входит в галактику M81 и характеризуется большим возрастом (около 10 миллиардов лет) и малой металличностью. Вероятность того, что источник повторяющихся всплесков накладывается на галактику была оценена низкой (<1,7×10^-4), таким образом, FRB 20200120E стал самым близким к Солнцу на сегодняшний день внегалактическим источником повторяющихся быстрых радиовсплесков — расстояние до него оценивается в 11,7 миллиона световых лет.

Исследовали пришли к выводу, что модели генерации быстрых радиовсплесков, где фигурируют молодые магнитары, плохо объясняют связь FRB 20200120E со старым шаровым скоплением, если предполагать, что нейтронная звезда образуется при взрыве массивной звезды. Вместо этого такой магнитар должен был образоваться в результате аккреционно-индуцированного коллапса белого карлика или в результате слияния двух белых карликов, двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и белого карлика, которые распространены в шаровых скоплениях, причем наибольшее предпочтение авторы работы отдают двойной системе из белых карликов. Альтернативная версия предполагает наличие компактной двойной системы из белого карлика и нейтронной звезды или намагниченной нейтронной звезды с компаньоном планетарной массы.

О том, чем могут быть быстрые радиовсплески и почему их интересно изучать можно прочитать в нашем блоге.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/news/2021/06/03/frb-in-gc

Астрономы раскрыли тайну образования облака Оорта

CC BY-SA 4.0 / Pablo Carlos Budassi /
Художественное изображение облака Оорта. Плотность преувеличена

МОСКВА, 3 июн — РИА Новости. Нидерландские астрофизики построили первую математическую модель образования облака Оорта. Результаты показывают, что оно сложено как обломками материала протопленатарного газово-пылевого диска, из которого сформировалась Солнечная система, так и объектами, захваченными от других звезд. Статью с результатами исследования подготовили для публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и разместили на сервере препринтов arXiv.org.

Облако Оорта — гипотетическая сферическая область на окраине Солнечной системы, содержащая миллиарды кометоподобных объектов. Хотя подтвержденных прямых наблюдений нет, многие косвенные факты указывают на ее существование. Наличие облака обосновал в 1950 году голландский астроном Ян Хендрик Оорт, который доказал, что отсюда начинают свой путь все долгопериодические кометы, обладающие вытянутыми орбитами. Они и служат единственными источниками информации об этой пограничной области Солнечной системы.

Исследователи из Лейденской обсерватории впервые объединили вместе информацию по всем отдельным событиям, связанным с облаком Оорта, и построили модель его формирования в течение первых ста миллионов лет после образования Солнечной системы около 4,6 миллиарда лет назад. Для создания полной модели авторы применили прием, при котором окончательный результат каждого предыдущего события был принят в качестве отправной точки для последующего.

Согласно результатам моделирования, кометоподобные объекты в облаке Оорта имеют два источника происхождения. Часть из них — это астероиды и обломки протопланет, выброшенные из центральных частей Солнечной системы под воздействием больших планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Те обломки, которые были отброшены не наружу, а внутрь системы, сейчас находятся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Исследователи считают, что основная масса материала в облаке Оорта (около 70 процентов) происходит из области околозвездного диска, которая находилась в интервале между 15 и 35 астрономическими единицами от Солнца, — недалеко от текущего местоположения ледяных гигантов Урана и Нептуна и группы астероидов-кентавров, расположенной между орбитами Юпитера и Нептуна.

Другая часть объектов облака Оорта, по мнению лейденских астрономов, происходит из систем соседних звезд, которых поблизости было множество в момент зарождения Солнечной системы.

"С помощью наших расчетов мы показываем, что облако Оорта возникло как будто в результате некоего космического заговора, — приводятся в пресс-релизе Лейденской обсерватории слова первого автора статьи, астронома и эксперта по моделированию Саймона Портегиса Цварта (Simon Portegies Zwart). — Для его образования нужны разнообразные взаимодействия и правильная хореография каждого процесса. Но оно логично объясняется историей звезд. Так что, хотя облако Оорта и имеет сложную форму, оно, скорее всего, не уникально".

Новая модель также опровергает гипотезу о том, что облако Оорта образовалось на самых ранних этапах становления Солнечной системы в результате миграции планет-гигантов. Авторы уверены, что его формирование произошло позже, когда Солнце уже было самостоятельной звездой, отделившейся от группы звезд, в которой оно родилось. По оценкам ученых, это произошло через 20-50 миллионов лет после зарождения Солнечной системы.
https://ria.ru/20210603/oorta-1735453457.html

Физики предположили, что темная материя существует в другом измерении

© Фото : Kilo-Degree Survey Collaboration/H. Hildebrandt & B. Giblin/ESO
Фрагмент карты распределения темной материи во Вселенной

МОСКВА, 3 июн — РИА Новости. Американские физики теоретически обосновали возможность существования особого типа сил, которые объясняют свойство темной материи ускользать от наблюдений. Для их описания авторы применили математический подход на основе принципа дополнительных измерений. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of High Energy Physics.

По оценкам ученых, на темную материю приходится примерно 85 процентов материальной Вселенной. Но, в отличие от обычного вещества, темную материю нельзя ни обнаружить, ни опасть ее свойства, так как она не поглощает, не отражает и не испускает свет.

Физики из Калифорнийского университета в Риверсайде предположили, что в пространстве-времени есть дополнительное измерение, в котором и надо искать темную материю. Эта гипотеза представляет собой вариант теории самовзаимодействующей темной материи (SIDM — Self-interacting dark matter) — согласно ей, фактически невидимые частицы взаимодействуют между собой посредством неизвестной темной силы, результате чего перестают вести себя как частицы и становятся совершенно невидимыми.

"Мы живем в океане темной материи, но очень мало знаем о том, чем она может быть. Мы знаем, что она существует, но не знаем, как ее искать, и не можем объяснить, почему не обнаружили ее там, где мы этого ожидали, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования доцента физики и астрономии Филипа Танедо (Philip Tanedo). — За последнее десятилетие физики пришли к пониманию того, что взаимодействиями темной материи могут управлять скрытые темные силы. Они могут полностью переписать правила того, как следует искать темную материю".

Авторы доказали, что действие темных сил, благодаря которым частицы взаимно притягиваются или отталкиваются, можно описать с помощью математической теории дополнительных измерений.

"Наблюдаемая Вселенная имеет три измерения. Мы предполагаем, что может быть четвертое измерение, о котором "знают" только темные силы. Дополнительное измерение может объяснить, почему темная материя так хорошо скрывается от наших попыток изучить ее в лаборатории", — говорит ученый.

Исследователи отмечают, что, хотя дополнительные измерения могут показаться экзотической идеей, на самом деле это известный математический прием для описания трехмерных квантово-механических полей, не содержащих обычных частиц. В математике он называется голографическим принципом. Считается, что для описания природных систем он не подходит.

Обычные силы описываются одним типом частиц с фиксированной массой. Ключевая особенность предложенной авторами теории заключается в том, что частицы темной материи описываются как континуум — бесконечное количество с разными массами.

По словам авторов, предыдущие модели темной материи строились на теориях, имитирующих поведение видимых частиц. Но в реальном мире не существует аналогов темных сил, и реальная материя может не взаимодействовать с ними.

Исследователи называют свою модель "континуумной" версией теории самовзаимодействующей темной материи. В отличие от классического варианта, в ней описываются взаимодействия не одинаковых частиц, а их континуума.

"Наша модель идет дальше и упрощает объяснение космического происхождения темной материи, чем модель самовзаимодействующей темной материи. Это более реалистичная картина для темной силы", — заключил Танедо.
https://ria.ru/20210603/materiya-1735411502.html

Что говорят звездные «звуки» о прожорливой юности Млечного Пути

Тот факт, что в космосе нет подходящей среды для передачи звука на большие расстояния, не означает, что небесные тела существуют совершенно бесшумно. Например, звезды определенно издают «звук» - по крайней мере, так астрономы описывают определенные колебания звезд в космосе. Звездный «тембр», часто́ты и амплитуды собственных колебаний, говорят о физических характеристиках звезд очень многое.

Карта звездной плотности галактики Млечный Путь, созданная с помощью кода StarHorse с использованием данных Gaia. Слева во вставке представлено поле зрения со спутника «Кеплер». Точки - это цели APOGEE в поле зрения «Кеплера». © ESA-Gaia-DPAC, APOGEE-DR16, AIP/A. Queiroz & StarHorse Team

В сочетании с данными о химическом составе, команде исследователей удалось с невероятной до сих пор точностью датировать некоторые из самых старых звезд в нашей галактике. Часть этих звездных старейшин когда-то была частью гораздо меньшей галактики, которая была принудительно включена в ранний Млечный Путь. Результаты также предполагают, что около 10 миллиардов лет назад в Млечном Пути, еще до этого слияния, уже существовала значительная звездная популяция.

Внегалактическое происхождение

Астрофизики могут получать ценную информацию о происхождении и истории звезд по их составу, положению и движению. Объединив точные наблюдения космической миссии ESA Gaia с данными спектроскопического сканирования неба высокого разрешения APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), исследователи недавно узнали много нового о происхождении значительной популяции звезд. Когда-то они были частью галактики-спутника, которую назвали Гайя-Энцелад и которая попала в гравитационное поле Млечного Пути около 10 миллиардов лет назад.

Понимание того, как это слияние повлияло на нашу галактику, требует точной хронологии этих событий в ранней истории Млечного Пути. Именно эту хронологию и установила сейчас исследовательская группа под эгидой Бирмингемского университета (UoB) и при участии Потсдамского астрофизического института им. Лейбница (AIP). Для этой цели исследователи использовали относительно новый метод под названием астерсейсмология. В этой дисциплине информация получается из индивидуальных частот колебаний (в отличие от всеобъемлющих, усредненных свойств колебательного спектра), что позволяет ученым очень точно определять относительный возраст объекта.

Звездный резонатор

Аналогом этого способа являются музыкальные инструменты: размер, форма и материал различных инструментов определяют комбинацию и относительные амплитуды и фазы различных обертонов частот - или нот, которые достигают наших ушей. Этот так называемый тембр позволяет нам различать виолончель и тромбон, скрипку и контрабас и, для некоторых чувствительных ушей, даже определять разницу между «страдивари» и современной скрипкой.

Точно так же относительные частоты и амплитуды собственных форм вибраций звезд зависят от свойств «звездного резонатора», то есть от радиуса звезды и распределения плотности внутри нее. Оба свойства меняются в процессе развития звезды, поэтому возраст звезды можно точно оценить с помощью компьютерных моделей, которые действуют подобно нашему мозгу при идентификации музыкального инструмента.

Используя часто́ты этих звезд, которые были определены с помощью данных спутника Kepler в сочетании с данными Gaia и APOGEE, команда с беспрецедентной точностью определила относительный возраст около сотни звезд  - красных гигантов. Некоторые из этих звезд происходят из древней галактики Гайи-Энцелада и являются частью остатков этой карликовой галактики, которая в древности слилась с Млечным путем.

Продуктивный молодой Млечный Путь

Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, показывают, что эти аккрецированные звезды имеют схожий, но немного более молодой возраст, чем большинство звезд той эпохи, родившихся на месте, то есть в Млечном Пути. Это указывает на то, что во время столкновения, в первый миллиард лет образования галактик, Млечный Путь уже эффективно формировал звезды, которые сейчас в основном расположены в его толстом диске. Теперь команда намерена применить новый подход к бо́льшим выборкам звезд, а также включить в расчеты более тонкие свойства частотных спектров. Это в конечном итоге приведет к более пристальному и точному взгляду на историю слияния и образования Млечного Пути: своего рода временно́й шкале эволюции нашей галактики.
https://kosmos-x.net.ru/news/chto_govor … 06-03-6358

Миллионы звезд в ω Центавра

Авторы и права: Игнасио Диас Бобилло
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Шаровое звездное скопление ω Центавра, также известное как NGC 5139, удалено от нас на 15 тысяч световых лет. В этом скоплении в области с диаметром около 150 световых лет находится примерно 10 миллионов звезд, каждая из которых гораздо старше Солнца. Это самое большое и самое яркое из приблизительно 200 шаровых скоплений, которые обитают в гало нашей галактики Млечный Путь. Обычно звезды в скоплении имеют почти одинаковые возраст и состав. Однако в загадочном ω Центавра присутствуют звезды различных популяций с заметным разбросом возрастов и содержания тяжелых элементов. На самом деле, скопление ω Центавра может быть остатком ядра маленькой галактики, которая когда-то давно была поглощена Млечным Путем. Звезды – красные гиганты (окрашены в желтоватые оттенки) легко найти на этом четком цветном телескопическом изображении.
http://www.astronet.ru/db/msg/1741830

Первоначальное состояние материи нашей Вселенной было похоже на океан совершенной жидкости

Сталкивая частицы свинца со скоростью 99,9999991 процента от скорости света, ученые воссоздали первое вещество, появившееся после Большого взрыва.

Первобытный тип материи, известен как кварк — глюонная плазма. Она существовала всего долю секунды, но впервые ученые смогли исследовать характеристики жидкости — обнаружив, что она имеет меньшее сопротивление потоку, чем любое другое известное вещество — и определить, как она эволюционировала в первые моменты в молодой Вселенной.

«Это [исследование] показывает нам эволюцию плазмы и в конечном итоге мы сможем предположить, как ранняя Вселенная развивалась в первую микросекунду после Большого взрыва», — сказал соавтор Ю Чжоу, доцент Института Нильса Бора при университете. Копенгагена в Дании.

После Большого Взрыва Вселенная считалась «супом энергии», прежде чем она быстро расширилась в течение периода инфляция, что позволило Вселенной достаточно остыть для образования материи.

Первыми возникшими сущностями были кварки — элементарные частицы, и глюоны, несущие в себе сильную силу, склеивающую кварки.

По мере дальнейшего охлаждения Вселенной эти частицы образовывали субатомные частицы, называемые адронами, некоторые из которых мы знаем как протоны и нейтроны.

Разбивая тяжелые атомные ядра, ученые могли создать крошечный огненный шар, который эффективно плавит частицы до их изначальных форм за долю секунды.

Исследователи предполагают, что они впервые создали кварк — глюонную плазму в 2000 году, но последнее исследование, опубликованное 11 мая 2021 года в журнале Physics Letters B, было первым случаем, когда они смогли детально исследовать характеристики ее жидкой природы.

Поскольку плазма существовала всего 10^-23 секунд, ученые использовали новое компьютерное моделирование вместе с данными, полученными с помощью прибора под названием ALICE — сокращенно от эксперимента с большим ионным коллайдером — в ускорителе, чтобы выяснить свойства вещества и как оно могло измениться между моментом его образования и моментом его конденсации в адроны.

Они обнаружили, что кварк-глюонная плазма была идеальной жидкостью, а это означает, что она почти не имела вязкости или сопротивления потоку, а также со временем меняла форму, в отличие от других форм материи.

Эта информация поможет ученым понять, какой была Вселенная в первые моменты ее зарождения после Большого взрыва.

Дополнительные исследования раскроют нам, как кварки и глюоны организованы в протоны и нейтроны, и «потенциально связаны с более ранней стадией [называемой] квантовой инфляцией в модели Большого взрыва», — сказал Чжоу.

Статья опубликована Live Science.
https://rwspace.ru/news/pervonachalnoe- … kosti.html

Объяснена задержка формирования осколочного диска вокруг белых карликов

Белые карлики, сверкающие ядра мертвых звезд, часто бывают окружены осколочными дисками. Однако такие диски появляются спустя лишь 10-20 миллионов лет после фазы красного гиганта. В новой научной работе коллектив под руководством Джордана Стеклоффа (Jordan Steckloff) из Планетологического института США объясняет причину этой задержки.

«Когда звезда массой, близкой к массе Солнца, израсходует все свое ядерное топливо, она сначала расширяется до красного гиганта. В конце жизненного цикла нашего Солнца оно тоже станет красным гигантом и поглотит планеты внутренней части Солнечной системы – Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. На этом этапе жизненного цикла красные гиганты также теряют большое количество массы, прежде чем в конечном счете коллапсировать в белый карлик – шар из углерода и кислородом размером с Землю и массой примерно вполовину меньше массы Солнца. Это приведет к дестабилизации орбит всех оставшихся планет, которые, в свою очередь, могут начать рассеивать астероиды, отправляя некоторые из них в сторону белого карлика», - сказал Стеклофф.

Осколочные диски формируются, когда планетные тела, такие как астероиды, подходят слишком близко к родительской звезде – белому карлику – и тогда приливные силы, действующие со стороны звезды, превращают астероиды в пыль. Поэтому ожидалось, что вокруг молодых, горячих белых карликов, окруженных дестабилизированными планетными системами, должны стремительно формироваться осколочные диски. Однако наблюдения показали, что пылевые диски формируются лишь после достаточно продолжительной задержки.

«Мы нашли, что такая задержка обусловлена экстремально высокой температурой этих белых карликов. Они настолько раскалены, что любые частицы пыли, формирующейся в результате приливного разрыва астероида, очень быстро испаряются и рассеиваются. Мы обнаружили, что эта пыль перестает испаряться лишь после остывания поверхности белого карлика до температуры не выше примерно 27 000 Кельвинов. Данная температура согласуется с наблюдениями систем белых карликов - все пылевые осколочные диски были обнаружены вокруг белых карликов, температура поверхности которых не превышала это критическое значение», - пояснил Стеклофф.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0604224315

Джеты массивных протозвезд сильно отличаются от джетов протозвезд малой массы

Астрономы, изучающие стремительные джеты материала, извергнутого массивной молодой звездой, все еще находящейся на этапе формирования, обнаружили большую разницу между этим джетом и джетами, извергаемыми менее массивными молодыми звездами. Ученые сделали это открытие при помощи радиотелескопа Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) Национального научного фонда США в попытке получить самое подробное на сегодняшний день изображение внутренних областей такого джета, исходящего со стороны массивной молодой звезды.

Молодые звезды, имеющие как большую, так и небольшую массу, или протозвезды, выбрасывают наружу джеты, расположенные перпендикулярно диску материала, обращающегося вокруг звезды. В случае звезд массой, близкой к массе Солнца, эти джеты становятся узкими, или сфокусированными, на очень небольшом расстоянии от звезды – такая фокусировка носит название коллимации. Поскольку большинство протозвезд большой массы расположены намного дальше от Земли, изучение близких к ним областей представляет трудность, поэтому астрономы до сих пор не могли с уверенностью сказать, реализуется ли в случае формирования джетов массивных систем тот же механизм, что и для небольших звезд.

Команда исследователей наблюдала массивную протозвезду под названием Цефей А HW2, расположенную на расстоянии примерно 2300 световых лет от Земли в направлении созвездия Цефея. Ожидается, что Цефей А HW2 разовьется в новую звезду, масса которой составит порядка 10 масс Солнца. Новые снимки, сделанные при помощи обсерватории VLA, демонстрируют структуру этого объекта с беспрецедентно высоким уровнем подробностей, давая астрономам возможность впервые увидеть ближайшие к звезде области джетов, находящиеся на расстоянии не более одного диаметра Солнечной системы от звезды.

Анализ полученных снимков позволил команде под руководством Карлоса Карраско-Гонсалеса (Carlos Carrasco-Gonzalez) из Национального автономного университета Мексики установить характер коллимации джетов, идущих со стороны массивных звезд. В случае звезд небольшой массы коллимация джета происходит на очень небольшом расстоянии от светила, не превышающем нескольких астрономических единиц (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Однако, к своему удивлению, в случае звезды Цефей А HW2, Карраско-Гонсалес и его группа наблюдали иную картину – звездный ветер, дующий в форме «веера» с широким углом раскрытия, а также в высокой степени коллимированный джет, однако коллимация джета при этом происходила на значительно большем расстоянии от родительского светила, достигающем нескольких десятков а.е.

Для объяснения механизма формирования коллимированных джетов в случае систем массивных звезд подходят два объяснения, сообщают члены команды. Первая гипотеза состоит в том, что в случае как массивных, так и менее массивных систем реализуется один и тот же механизм, однако расстояние, на котором происходит коллимация, зависит от массы, увеличиваясь при переходе к более массивным системам. Вторая возможность состоит в том, что звезды большей массы формируют лишь ветер, исходящий из звезды в форме «веера» с широким углом раскрытия, при этом коллимация осуществляется лишь тогда, когда этому благоприятствуют физические условия в окрестностях звезды, огранивающие поток по всем другим направлениям.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0605094907

Наблюдения гамма-всплеска «с первого ряда» раскрыли подробности его структуры

Ученые смогли произвести подробные наблюдения одного из самых ярких взрывов во Вселенной – специализированная обсерватория, расположенная в Намибии, зарегистрировала самое высокоэнергетическое излучение и самое продолжительное послесвечение в гамма-диапазоне, известное науке на сегодняшний день, со стороны так называемого гамма-всплеска. Эти наблюдения, проведенные при помощи системы High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.), бросают вызов устоявшимся представлениям о том, как происходит формирование гамма-лучей в этих гигантских звездных взрывах, в результате которых формируются черные дыры, сообщает международная команда исследователей.

Гамма-всплески представляют собой яркие вспышки в рентгеновском и гамма- диапазонах, происхождение которых связано с далекими внегалактическими источниками. Они являются самыми мощными взрывами во Вселенной и происходят в результате коллапса массивной звезды в черную дыру. Часть высвободившейся гравитационной энергии идет на формирование сверхрелятивистской ударной волны.

В августе 2019 г. спутники Fermi («Ферми») и Swift («Свифт») зарегистрировали гамма-всплеск в направлении созвездия Эридан. Это событие, получившее название GRB 190829A, стало одним из самых близких к Земле гамма-всплесков – расстояние до него составило всего лишь один миллиард световых лет. Команда начала наблюдать послесвечение этого гамма-всплеска при помощи обсерватории H.E.S.S. почти сразу после того, как оно возникло.

Относительно малое расстояние до гамма-всплеска GRB 190829A позволило получить уникальные сведения о спектре его излучения в диапазоне до 3,3 тэраэлектронвольта. Проанализировав полученные спектры, ученые под руководством Х. Абдаллы (H. Abdalla) из Университета Намибии были изумлены близким сходством спектров источника в рентгеновском и высокоэнергетическом гамма-диапазонах. Ранее считалось, что рентгеновское излучение в таких случаях имеет синхротронное происхождение, то есть испускается сверхбыстрыми электронами, движущимися в магнитных полях, существующих в окрестностях массивной звезды. Гамма-излучение, согласно распространенной гипотезе, формируется в результате столкновения между этими быстрыми электронами и фотонами синхротронного излучения – процесс, который носит название обратного комптоновского рассеяния собственного синхротронного излучения релятивистских электронов. Таким образом, согласно предыдущим исследованиям, рентгеновское и гамма-излучение со стороны гамма-всплесков имеют разное происхождение, а следовательно, их спектры должны существенно отличаться. Поэтому, согласно авторам, эти полученные наблюдательные данные противоречат современным представлениям о происхождении высокоэнергетического гамма-излучения со стороны гамма-всплеска в результате обратного комптоновского рассеяния собственного синхротронного излучения релятивистских электронов и обусловливают необходимость проведения более подробных исследований высокоэнергетического послесвечения объекта GRB 190829A.

Исследование опубликовано в журнале Science.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0605103741

NASA посчитает внегалактические звезды с помощью телескопов на геофизических ракетах

Астрофизики давно заметили, что в космосе гораздо больше света, чем должно быть, учитывая количество заметных источников. В поисках неучтенных звезд и других излучателей специалисты NASA проводят эксперимент CIBER-2. Это серия запусков компактных телескопов на геофизических ракетах, следующих из которых состоится уже завтра.

Один из запусков CIBER-2 в 2013 году / ©University of Tokyo, T. Arai

Cosmic Infrared Background Experiment-2, или просто CIBER-2, продолжается уже более десяти лет. его проводит команда исследователей под руководством Михаила Земцова (Michael Zemcov) из Рочестерского технологического института (Нью-Йорк) и Джейми Бока (Jamie Bock), сотрудника Калифорнийского технологического университета (Пасадена). Первую серию экспериментов (CIBER) они проводили еще постдокторантами и с тех пор радикально усовершенствовали свои инструменты.

Задача этих исследований — понять, откуда во вселенной берется «лишний» свет. Дело в том, что даже самые оптимистичные оценки количества звезд не объясняют наличие фонового излучения. И речь не об реликтовом, которое представляет собой эхо Большого взрыва и находится в довольно узком диапазоне длин волн. За пределами Солнечной системы и Млечного пути находится очень много излучения в самых разных диапазонах, происхождение которого не вписывается в существующие данные о количестве его возможных источников.

Снимок рассеянного внегалактического фонового света, на котором маской закрыты известные звезды. Очевидно, что излучения намного больше, чем они способны испустить / ©NASA, JPL-Caltech, A. Kashlinsky

Одна из версий гласит, что мы просто недооцениваем количество звезд во вселенной в целом и за пределами галактик в частности. Именно ее и проверяет CIBER-2. Предшествовавшая серия экспериментов подтвердила, что инфракрасного излучения в космосе больше обычного. Но она не объяснила его природу. Теперь ученые ищут фотоны в чуть более широком спектре — от близкого ИК до зеленого видимого.

Дело в том, что общую популяцию звезд проще всего оценивать по количеству самых распространенных их типов — карликов классов M и K (около 73% и 15% звезд Млечного пути, соответственно). Больше всего света они излучают в ИК-диапазоне, но также излучают и видимые фотоны. Так что расширив чувствительность CIBER-2 астрофизики планируют идентифицировать источники излучения точнее. Подтвердив происхождение рассеянного внегалактического фонового света от «беспризорных» звезд или найдя следы других явлений.

Считается, что немалая часть светил может быть выброшена из родных галактик в результате различных событий, например, слияния или гравитационного воздействия этих колоссальных астрономических объектов. Еще одним источником «лишнего» света могут быть давно закончившие свое существование первичные звезды вселенной. Испущенное ими излучение до сих пор буквально скитается по бесконечному космосу, со временем медленно переходя в более длинноволновый спектр.

Схема телескопа CIBER-2 / ©https://doi.org/10.1117/12.2229567

Существует и альтернативная версия, которую тоже предстоит проверить. Возможно, значительная часть «лишнего» света — лишь отраженное излучение или шум от известных источников. В том числе, нашей родной галактики или даже звезды. От него трудно избавиться, но в арсенале астрофизиков есть методы. Гораздо интереснее другой вариант: есть шанс что на самом деле фонового света еще больше, просто мы его не различаем доступными инструментами из-за вышеупомянутых помех.

В любом случае, на обработку данных CIBER-2 уйдут годы. Ближайший запуск запланирован на воскресенье, 6 июня, и состоится на Ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико. Геофизическая ракета Black Brant XII отправит на высоту порядка 800 километров компактный телескоп. Он просканирует сектор неба площадью четыре квадратных градуса (в восемь раз больше видимой ночью Луны) и вернется в атмосферу. Рассказывая о своей работе порталу Phys.org, Земцов и Бок не уточнили, сколько еще будет таких запусков. Вероятно, пока мы не получим окончательные ответы на фундаментальные вопросы.
https://naked-science.ru/article/astron … ng-rockets

Комета 7P/Pons-Winnecke во вспышке

Австрия, коммуна Вайсенкирхен. 4 июня 2021 года. Автор снимка: Михаэль Егер;

Параметры: 300 mm f/4.0 + Nikon Z50 mod, 29x75sec;

Источник снимка: группа Comet Watch на Facebook
https://aboutspacejornal.net/2021/06/05/комета-7p-pons-winnecke-во-вспышке/

Редкие затмения в системе спутников Юпитера

Каждые 6 лет плоскость орбиты галилеевых спутников Юпитера ориентирована ребром по направлению к Земле, и эти луны подвергаются серии взаимных затмений и покрытий, известных как PHEMU. В текущий сезон, который продлится до августа 2021 года, можно будет увидеть не только затмения, но и покрытия — это когда физический диск одной луны блокирует другую. Последний сезон PHEMU прошел в 2015 году, а следующий не наступит раньше 2026 года. Подробности в сообщении Михаила Турченко на астрофоруме: aalert.in/s0gkN. На сайте Сергея Гурьянова есть таблица лучших взаимных явлений 2021 года: aalert.in/7Etdx

Видео — транзит тени Ио по южному полушарию Ганимеда и появление Каллисто из-за юпитерианского лимба. Анимация охватывает 12 минут реального времени. Снято 1 июня 2021 года в штате Квинсленд, Австралия. Автор: Энтони Уэсли (aalert.in/JoK36)
https://aboutspacejornal.net/2021/06/05/редкие-затмения-в-системе-спутников-ю/

Яркая Новая в Кассиопее

Авторы и права: Чак Айюб
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Что это за новое светящееся пятнышко в Кассиопее? — Новая звезда. Хотя Новые довольно часто встречаются во Вселенной, эта Новая, известная как Новая Кассиопеи 2021 или V1405 Cas, стала в прошлом месяце на земном небе настолько яркой, что ее можно было увидеть невооруженным глазом. Новая Кассиопеи 2021 впервые поярчала в середине марта. В середине мая она неожиданно стала еще ярче и оставалась довольно яркой в течение недели. Затем блеск Новой упал до уровня начала мая, но сейчас она снова немного ярчает, ее можно увидеть в бинокль. На картинке Новая отмечена стрелкой. Она вспыхнула в созвездии Кассиопеи, недалеко от туманности Пузырь. Причина вспышки Новой – термоядерный взрыв на поверхности белого карлика, аккрецирующего вещество звезды-спутника в двойной системе. Однако детали этой вспышки пока неизвестны. Вспышки Новых не разрушают звезду и иногда повторяются. Изображение получено с экспозицией в 14 часов в Детройте в штате Мичиган, США. Астрономы-профессионалы и любители будут продолжать следить за Новой Кассиопеи 2021 и выдвигать гипотезы о природе этого явления.
http://www.astronet.ru/db/msg/1742373

Дыры в атмосфере Солнца

Ученые из Грацского университета (Австрия), Сколтеха и их коллеги из США и Германии разработали новую нейронную сеть, способную обнаруживать корональные дыры на основе данных космических наблюдений. Новое приложение открывает возможности для повышения точности прогнозирования космической погоды и обеспечивает ценную информацию для исследования циклов солнечной активности. Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Рисунок: Наблюдение солнечной динамической обсерватории (SDO). На изображении показано сочетание семи различных фильтров крайнего ультрафиолета (цветные срезы) и информации о магнитном поле (срез серой шкалы). Обнаруженные корональные дыры обозначены красными контурными линиями. Темная структура в центре представляет собой солнечную нить, которая имеет похожий вид, но не связана с корональными дырами. Источник: Jarolim et. др., 2021

Солнце – это источник жизни на Земле. «Жизнь» электроники также зависит от уровня активности нашей ближайшей звезды и ее взаимодействия с магнитным полем Земли. Хотя для человеческого глаза Солнце всегда выглядит одинаково, оно очень активно и является источником частых выбросов солнечной энергии, вызывающих геомагнитные бури на Земле. Именно поэтому с помощью спутниковых телескопов ведется непрерывное наблюдение за внешней атмосферой Солнца - солнечной короной.

Одна из характерных особенностей этих наблюдений — наличие обширных темных участков, так называемых корональных дыр. А темными они выглядят потому, что частицы плазмы могут свободно распространяться в космическое пространство вдоль открытых линий магнитного поля, оставляя «дыру» в короне. Именно из таких частиц образуется мощный поток высокоскоростного солнечного ветра, который, достигая поверхности Земли, может вызывать геомагнитные бури. Внешний вид и расположение дыр на Солнце меняются в зависимости от уровня солнечной активности, и это важно для исследования долгосрочной динамики активности Солнца.

«Обнаружение корональных дыр − сложная задача не только для традиционных алгоритмов, но и для наблюдателей, поскольку в солнечной атмосфере присутствуют и другие темные области, например, протуберанцы, которые можно легко спутать с корональной дырой», − рассказывает ведущий автор статьи, научный сотрудник Грацcкого университета Роберт Яролим.

В своей статье авторы описывают сверточную нейронную сеть CHRONNOS (Coronal Hole RecOgnition Neural Network Over multi-Spectral-data), которую они разработали специально для обнаружения корональных дыр. «Благодаря искусственному интеллекту мы можем идентифицировать корональные дыры по таким критериям, как интенсивность, форма и свойства магнитного поля. Те же критерии учитываются и человеком в процессе наблюдения», − отмечает Роберт Яролим.

«Солнечная атмосфера выглядит по-разному в зависимости от длины волны, на которой ведется наблюдение. В качестве входных данных для нейронной сети мы использовали изображения, полученные на разных длинах волн крайней ультрафиолетовой области спектра (EUV), а также карты магнитного поля, с помощью которых сеть смогла установить взаимосвязи между разными видами многоканальной информации», − добавляет соавтор статьи, профессор Грацского университета Астрид Верониг.

Авторы обучили свою модель на приблизительно 1700 изображениях, полученных за период с 2010 по 2017 год, и показали, что метод работает при любых уровнях солнечной активности. Сравнение полученных с помощью нейронной сети результатов с данными по обнаружению 261 корональной дыры в ручном режиме показало совпадение результатов в 98% случаев. Кроме того, авторы исследовали результаты обнаружения корональных дыр по картам магнитного поля, которые сильно отличаются от данных наблюдений в EUV-диапазоне. Человек не может обнаружить корональную дыру, используя только карты магнитного поля, а ИИ научился воспринимать эти изображения иначе и на их основе идентифицировать корональные дыры.

«Это многообещающий результат для будущих задач обнаружения корональных дыр с помощью наземных телескопов. С Земли у нас нет возможности напрямую наблюдать корональные дыры в виде темных пятен, которые видны на космических изображениях в EUV-диапазоне и мягком рентгеновском диапазоне, а есть лишь возможность регулярно измерять магнитное поле Солнца», − отмечает один из авторов статьи, старший преподаватель Космического центра Сколтеха Татьяна Подладчикова.

«И какие бы ни бушевали бури, мы желаем всем хорошей космической погоды!» − говорит в заключение Татьяна Подладчикова.

Новый метод был разработан с использованием высокопроизводительного кластера Сколтеха в рамках создания интегрированной сетевой группы исследований по солнечной физике (SPRING), которая будет обеспечивать автономный мониторинг Солнца с использованием новейших технологий в области наблюдательной физики Солнца. SPRING — часть проекта SOLARNET, который посвящен подготовке к созданию Европейского солнечного телескопа (EST). Проект поддержан программой Европейского союза по науке и инновациям «Горизонт 2020». Грацский университет и Сколтех представляют Австрию и Россию в консорциуме SOLARNET, в состав которого входят 35 международных партнеров. Данное исследование проводилось также с участием специалистов Колумбийского университета (США), Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка (Германия) и компании NorthWest Research Associates (США).

Обнаруженные корональные дыры за почти 11 лет. Выявленные корональные дыры обозначены красными контурными линиями. Солнце меняется в течение солнечного цикла и достигает максимальной активности в 2014 г. Источник: Jarolim et. др., 2021.

Источник информации и фото: Сколтех
https://scientificrussia.ru/news/dyry-v … re-solntsa

Редкий «магнитный пропеллер» в двойной звездной системе

Исследователи из Университета Нотр Дам, Франция, идентифицировали первый «магнитный пропеллер» в системе катаклизмической переменной звезды.

Эта звездная система, получившая обозначение J0240, является лишь второй по счету системой такого рода, зарегистрированной в истории науки. Она была идентифицирована в 2020 г. как необычная катаклизмическая переменная – двойная система, состоящая из белого карлика и красной звезды, являющейся донором материи. Обычно компактный белый карлик накапливает сбрасываемый на него газ, и его масса растет. В случае системы J0240, однако, этот быстровращающийся белый карлик отталкивает газ, падающий со стороны звезды-донора, и выбрасывает его за пределы звездной системы.

Единственной другой переменной катаклизмической звездой, подобной звезде J0240, является система AE Водолея, двойная звездная система, известная с 1950-х гг. как система с магнитным пропеллером. Однако, в отличие от нее, система J0240 наблюдается близко к орбитальной плоскости двойной системы, и это означает, что газ, выбрасываемый из системы, виден на фоне расположенных позади звезд. Поэтому данная система предоставляет первые прямые доказательства выбрасывания газа из звездной системы «магнитным пропеллером».

«Уникальность данной системы состоит в том, что мы можем видеть сгустки газа, выбрасываемого при помощи «пропеллера», - сказал руководитель исследовательской группы Питер Гарнавич (Peter Garnavich), профессор астрофизики и космологической физики и заведующий кафедрой физики Университета Нотр Дам. – Газ блокирует часть звездного света, и мы можем напрямую видеть это при анализе спектров».

Команда Гарнавича проводила свои наблюдения при помощи телескопа Large Binocular Telescope, расположенного в штате Аризона, США. Исследователи наблюдали вспышки и затмения, указывающие на стремительное вращение белого карлика и влияние магнитного поля – которое выталкивало падающие на белого карлика газы из системы, в результате чего формировались зрелищные спиральные структуры.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0609120013

Новый код на основе метода Монте-Карло для решения уравнений лучистого переноса

В новом исследовании Сяолинь Ян (Yang Xiaolin) и его коллеги из Юньнаньской астрономической обсерватории Академии наук Китая разработали новый быстрый код под названием Lemon (Linear Integral Equations" Monte Carlo Solver Based on Neumann Solution), который предназначен для точного решения уравнений лучистого переноса. Схема построения этого кода основана на линейном интегральном уравнении и серии его решений, называемой серией Ньюмана.

Лучистый перенос представляет собой широко распространенный в астрофизике процесс, который играет большую роль как в теоретических исследованиях, так и в практических наблюдениях. Для решения уравнений лучистого переноса были предложены различные методы, среди которых метод Монте-Карло является наиболее важным и широко используемым численным методом из-за его простоты и высокой производительности.

Обычная реализация метода Монте-Карло (или схема отслеживания фотонов), однако, имеет неотъемлемый недостаток, состоящий в том, что в результате проведения большого количества вычислений достигается не очень устойчивое решение с высокими величинами отклонений, поэтому большая часть вычислительных мощностей расходуется впустую.

Для преодоления этого недостатка Сяолинь Ян и его коллеги предложили новую схему, в которой они предлагают использовать для решения уравнений лучистого переноса интегральное уравнение и его ньюмановское решение вместо отслеживания фотонов.

У этой новой схемы есть значительные преимущества. Она предполагает учет вклада фотонов в итоговый результат на каждом участке рассеяния, что существенно повышает эффективность и точность расчетов. В результате описанный выше недостаток метода удается устранить. Метод может быть использован как для уравнений лучистого переноса, в которых присутствует поляризация излучения, так и для уравнений, описывающих неполяризованное излучение, в рамках единого подхода. Процедура расчета упрощается, если система имеет осевую или сферическую симметрию. Кроме того, метод может быть применен напрямую для решения любых дифференциально-интегральных уравнений с корректно указанными начальными или граничными условиями.

Код Lemon разработан полностью на этих новых принципах и написан на языке FORTRAN 90. Он находится в открытом доступе и может быть скачан по ссылке: github.com/yangxiaolinyn/Lemon

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0609102256

«Юнона» прислала первые детальные фотографии Ганимеда

Снимок Ганимеда, сделанный камерой JunoCam.
NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS

Автоматическая межпланетная станция «Юнона» прислала первые детальные снимки крупнейшего спутника Юпитера Ганимеда, сделанные в ходе недавнего очень близкого пролета мимо него. На них можно рассмотреть поверхность Ганимеда, покрытую кратерами и сетями борозд. Ожидается, что в ближайшие дни станция передаст все полученные снимки, в том числе и цветные, сообщается на сайте NASA.

Ганимед, относящийся к галилеевым спутникам Юпитера, считается самым крупным и массивным спутником в Солнечной системе. Он в два раза тяжелее Луны и по размеру больше Меркурия, Луны или Плутона. Это тело представляет большой интерес для планетологов, так как обладает подповерхностным океаном, разреженной атмосферой и ионосферой, а также магнитосферой, генерируемой за счет жидкого ядра. Вращение Ганимеда синхронизировано с вращением Юпитера, а его поверхность усеяна сетью борозд и гребней, что говорит о столкновениях с другими телами и тектонической активности.

Несмотря на то, что работающая в настоящее время на околоюпитерианской орбите межпланетная станция «Юнона» занимается исследованиями газового гиганта, она периодически выделяет время на изучение его крупных спутников, в частности ранее она обнаружила аморфный лед на полюсах Ганимеда и новый вулкан на Ио.

Вечером 7 июня 2021 года станция совершила очень близкий пролет мимо Ганимеда, оказавшись на расстоянии в 1038 километров от поверхности спутника. Ближе к этому небесному телу подбирался лишь аппарат «Галилео», который во время второго пролета мимо спутника в сентябре 1996 года оказался в 260 километрах от его поверхности. Пролет изменил орбиту аппарата, теперь «Юнона» находится на орбите с параметрами 2000×6930600 километров и наклонением 102,5 градуса.

Во время пролета станция исследовала различия в составе и и температуре поверхности Ганимеда, в частности, ученые хотят понять, какие примеси содержит водяной лед. Кроме того, данные «Юноны» должны помочь исследователям понять связь между ионосферой Ганимеда, его собственным магнитным полем и магнитосферой Юпитера.

8 июня команда станции опубликовала первые снимки, присланные на Землю. Общий снимок Ганимеда был сделан камерой JunoCam в оптическом диапазоне волн с использованием зеленого фильтра, разрешение фотографии составляет около одного километра на пиксель. Крупный план поверхности спутника на стороне, противоположной Солнцу, был получен звездным датчиком «Юноны», разрешение снимка составляет от 600 до 900 метров на пиксель.

Снимок Ганимеда, сделанный звездным датчиком.
NASA / JPL-Caltech / SwRI

Ожидается, что в ближайшие дни станция передаст все полученные снимки, в том числе и цветные, а собранные данные по радиационному фону вблизи Ганимеда помогут при проектировании новых автоматических аппаратов для исследований системы Юпитера.
О том, как «Юнона» заглянула в недра газового гиганта можно узнать из нашего материала «Под кожей Юпитера», а полюбоваться полученными ей снимками можно в нашей галерее.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/news/2021/06/09/juno-ganimede-flyby

Астрономы зафиксировали сотни загадочных быстрых радиовсплесков

© Фото : Andre Renard / CHIME Collaboration
Радиотелескоп CHIME

МОСКВА, 9 июн — РИА Новости. Ученые из Канады и США сообщили о том, что за первый год работы радиотелескопа CHIME Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Британской Колумбии им удалось зафиксировать более 500 быстрых радиовсплесков. Это в четыре раза больше, чем за весь предыдущий период наблюдений за этими загадочными явлениями. Результаты исследования представлены на 238-й встрече Американского астрономического общества.

Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts — FRB) — это чрезвычайно яркие и короткие импульсы, регистрируемые в радиодиапазоне электромагнитного спектра, которые длятся доли секунды и за это время выбрасывают в космическое пространство энергию, эквивалентную испускаемой Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет.
Происхождение быстрых радиовсплесков неизвестно. За все время с 2007 года, когда зафиксировали первую из них, радиоастрономы обнаружили не более 140 подобных вспышек, поэтому заметить очередной быстрый радиовсплеск считалось до сих пор большой удачей.

Однако, судя по данным, приведенным в докладе, ученым из коллаборации CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment — Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода) только за первый год работы радиотелескопа CHIME, с 2018 по 2019-й, удалось обнаружить 535 новых быстрых радиовсплесков.

По результатам наблюдений авторы составили первый каталог быстрых радовсплесков, который значительно расширяет текущую библиотеку известных FRB и содержит сведения об их свойствах. Все радиовсплески исследователи делят на два класса: однократные и повторяющиеся. Среди недавно обнаруженных FRB ученые идентифицировали 18 источников, которые взрывались неоднократно, остальные были единичными.

По своим свойствам периодические FRB отличаются от разовых — их импульсы длятся немного дольше и излучают более сфокусированные пучки радиочастот. По мнению авторов, это свидетельствует о том, что единичные и повторяющиеся быстрые радиовсплески имеют разные механизмы и возникают из разных астрофизических источников.

В отличие от большинства радиотелескопов с вращающимися антеннами, CHIME состоит из четырех неподвижных массивных параболических радиоантенн, которые одновременно охватывают половину неба. Фокусирует входящие радиосигналы специальный коррелятор — мощный цифровой процессор, обрабатывающий огромные объемы данных со скоростью около семи терабит в секунду.

"Цифровая обработка сигналов — это то, что позволяет CHIME смотреть одновременно в тысячах направлений, — приводятся в пресс-релизе Массачусетского технологического института слова первого автора исследования, доцента физики Киёси Масуи. — Это то, что помогает нам обнаруживать FRB в тысячу раз чаще, чем традиционный телескоп".
Когда ученые нанесли на карту местоположения всех FRB, оказалось, что они не исходят из каких-то конкретных частей неба, а распределены в пространстве более или менее равномерно. По оценкам авторов, ежедневно в разных частях Вселенной происходят около девяти тысяч FRB, достаточно ярких, чтобы их мог увидеть радиотелескоп типа CHIME.

По степени рассеяния радиоволн ученые оценили расстояние до каждого из 535 FRB, обнаруженных CHIME, и у становили, что большинство из них возникли в далеких галактиках. Но тот факт, что они достаточно яркие, чтобы их увидел радиотелескоп, по мнению авторов, говорит о том, что их источники обладают чрезвычайно высокой энергией. По мере того как телескоп CHIME обнаруживает все больше FRB, ученые надеются точно определить, какие экзотические события могут генерировать такие сверхъяркие и сверхбыстрые сигналы.
https://ria.ru/20210609/radiovspleski-1736328689.html

Обнаружена галактика с «мертвой» черной дырой

Изображение: ESA / XMM-Newton / XMM-SERVS Collaboration / Q. Ni

Ученые Университета Тохоку в Японии обнаружили умирающее активное ядро галактики (АЯГ), в центре которого находится сверхмассивная черная дыра. Исследователи представили свое открытие на ежегодной конференции Американского астрономического общества. Кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.

Астрономы зафиксировали релятивистский джет, вырывающийся у галактики Arp 187, который является отличительным признаком присутствия активного ядра. Открытие было совершено с помощью комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array) и комплекса VLA (Very Large Array). Однако при дальнейших наблюдениях на разных длинах волн ученые не заметили активности в самом ядре галактики, что говорило о том, что АЯГ в Arp 187 уже потух.

Как только АЯГ «умирает», видимые мелкие компоненты активного ядра становятся слабыми, потому что источники света затухают. Однако крупномасштабная область ионизированного газа в Arp 187 все еще видна, поскольку фотонам требуется около трех тысяч лет, чтобы добраться до края области. Это явление известно как световое эхо. Само ядро стало более чем в тысячу раз слабее во всех диапазонах волн.

АЯГ представляют собой ядра, в которых происходят процессы, выделяющие огромное количество энергии. Принято считать, что источником высокоэнергетического излучения являются сверхмассивные черные дыры, которые также порождают джеты.
https://lenta.ru/news/2021/06/09/hole/

Корона полного лунного затмения

Авторы и права: Хельмут Эдер
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Эта Луна выглядит странной по нескольким причинам. Полнолуние в это время года называют Цветочной Луной. Но не это делает ее странной, ведь полнолуние происходит раз в месяц. Эту Луну называют суперлуной, потому что она достигла полной фазы, находясь около ближайшей к Земле точки на своей эллиптической орбите. Суперлуна выглядит немного больше и ярче, чем обычная полная Луна. Это полнолуние можно назвать Цветочной Суперлуной. В это время произошло полное лунное затмение. Затмившаяся Луна может выглядеть довольно странно – она тусклая, неравномерно освещена и окрашена в красный цвет, который иногда называют кроваво-красным. Поэтому эту Луну можно назвать Цветочной Кровавой Суперлуной. Луна была видна сквозь тонкие облака. Облака создали слабую корону вокруг Луны, которая выглядела разноцветной. На этом глубоком изображении ниже и правее Луны запечатлена центральная часть нашей Галактики Млечный Путь. Луна, тень, Галактика и их цвета были запечатлены в прошлом месяце из Кассилиса в штате Новый Южный Уэльс в Австралии. Картинка смонтирована из трех кадров, на одном хорошо видна Луна, на двух других – Млечный Путь.
http://www.astronet.ru/db/msg/1742808

Необычная комета Хьюмасона

Комета Хьюмасона — это долгопериодическая комета, обнаруженная астрономом Милтоном Хьюмасоном 1 сентября 1961 года. Комета прошла свой перигелий 10 декабря 1962 года на расстоянии в 2,1 а. е. от Солнца. Период ее обращения равен 2940 лет. Интересный факт: открыватель кометы — Милтон Хьюмасон, в 14 лет бросил школу и с 1917 года начал работать в обсерватории Маунт-Вилсон (штат Калифорния, США). Вначале он был разнорабочим, а потом стал ночным ассистентом! Несмотря на отсутствие у него специального образования в тот момент, проявил незаурядные способности наблюдателя, и по распоряжению Джорджа Хейла вскоре был зачислен в штат научных работников.

Комета Хьюмасона из-за своей высокой активности, превышающей активность обычной кометы, проходящей на таком расстоянии от Солнца, считалась гигантской. Диаметр ее ядра оценивается в 40 км. Абсолютная звёздная величина +1,5 зв. вел. сделала её в сотни раз ярче любой стандартной новой кометы. У кометы было зафиксировано значительное преобладание иона CO+ в шлейфе хвоста, что ранее наблюдалось только у кометы C/1908 R1 (Морхауза).
https://aboutspacejornal.net/2021/06/08/необычная-комета-хьюмасона/

Очарованный мезон поймали за превращением в свою античастицу

CERN, LHCb Collaboration, 2021

Физики экспериментально обнаружили осцилляции типа «частица-античастица» между состояниями нейтрального очарованного мезона, а также измерили разность масс и ширин этих состояний. Для этого физики проанализировали большой объем данных по распаду D⁰ → K⁰_Sπ⁺π⁻, зафиксированных с 2016 года по 2018 год в протон-протонных столкновениях на Большом адронном коллайдере. Результаты направлены в журнал Physical Review Letters, на данный момент доступен препринт.

Понятие "квантовая суперпозиция" как правило ассоциируется с экспериментами с неэкзотической материей вроде фотонов, атомов и искусственных атомоподобных систем. Обычно говорят о кубите – системе из двух состояний, из которых может быть собрана суперпозиция. В данном случае это состояние одного и того же объекта: частицы или атома.

Тем не менее физика знает несколько примеров, когда суперпозиция оказывается возможна между состояниями «частица-античастица», то, есть, по сути, между разными частицами. Другими словами, измеряя свойства такой частицы, мы можем с некоторой вероятностью встретить ее либо в обычном состоянии, либо в состоянии античастицы. Одной из таких частиц оказался нейтральный очарованный мезон (D0-мезон), состоящий из одного очарованного кварка и одного верхнего антикварка. Физики предполагали, что D⁰-мезон по мере своего распространения должен постоянно превращаться из частицы в античастицу и обратно (т.е. участвовать в нейтральных осцилляциях), но свидетельств этому до недавнего момента обнаружено не было.

В своем новом исследовании коллаборация детектора LHCb Большого адронного коллайдера представила результаты анализа более чем 30 миллионов событий распада D⁰ → K⁰_Sπ⁺π⁻, зафиксированных с 2016 года по 2018 год в протон-протонных столкновениях, который доказывает, что осцилляции D⁰-мезона на самом деле имеют место. Учитывая возможные нарушения CP-инвариантности в процессе перемешивания и распада, физики смогли достаточно точно оценить разницу в массах и ширинах для собственных суперпозиционных состояний, которая превысила семь стандартных отклонений.

CP-инвариантность – это свойство физической системы переходить саму в себя при одновременном отзеркаливании и замене всех частиц на античастицы. Долгое время считалось, что никакие взаимодействия не могут ее нарушить, однако в середине XX века выяснилось в процессах с участием слабого взаимодействия такое иногда происходит. В конечном итоге на смену CP-инвариантности пришла CPT-инвариантность, где к симметриям была добавлена инверсия времени, и эта инвариантность наиболее строгая.

Тем не менее физики продолжают активно изучать нарушения CP-инвариантности, в том числе и в процессах нейтральных осцилляций. В частности, ученые считают, что превращение частиц в античастицы и наоборот может происходить с разной скоростью. Такая асимметрия получила название косвенного нарушения CP-инвариантности. Оказалось, что можно количественно оценить эти нарушения, анализируя продукты распада осциллирующих частиц, что и было сделано в новой работе с D⁰-мезоном.

Для этого авторы использовали модельно-независимый метод анализа диаграмм Далитца, заключающийся в представлении их в виде непересекающихся областей, в пределах которых параметры перемешивания состояний примерно постоянны. В отсутствии нарушения CP-инвариантности получающееся разбиение должно быть антисимметрично относительно биссектрисы равных масс. Для каждой пары областей, зеркальных относительно биссектрисы, физики посчитали отношения чисел их событий при разных длительностях распада мезона. Такой подход позволил провести анализ без необходимости детализации всего процесса, который довольно сложен, поскольку D0-мезон распадается сразу на три частицы.

Разделение диаграммы Далитца, соответствующей распаду D⁰→ K⁰_Sπ⁺π⁻, на восемь положительных и восемь отрицательных областей. Каждый цвет обозначает свою область.
CERN, LHCb Collaboration, 2021

Анализ показал, что поведение рассчитанных величин может быть объяснено только в том случае, если оба суперпозиционных состояния мезона будут обладать разными массами, отличающимися всего на 10^-41 килограмм. Кроме того, аккуратный учет систематических и статистических погрешностей позволил сделать вывод о том, что нарушения CP-инвариантности в процессе перемешивания и распада, играет существенную роль.

Полученные результаты позволят ученым лучше понять то, как возникает асимметрия в переходах «частица-античастица» и наоборот. Возможно, именно эта асимметрия стала причиной того, почему во Вселенной материи гораздо больше, чем антиматерии.

Большой адронный коллайдер – источник все новых и новых открытий. Недавно мы рассказывали, как там обнаружили нарушение универсальности ароматов лептонов и ограничили взаимодействие бозона Хиггса с самим собой.

Марат Хамадеев
https://nplus1.ru/news/2021/06/11/d0-meson

Астрономы заметили "мигающего гиганта" в центре Галактики

© Amanda Smith, University of Cambridge
Художественное представление звездной системы VVV-WIT-08

МОСКВА, 11 июн — РИА Новости. Астрономы обнаружили в центральной части Млечного Пути необычную звезду, яркость которой то плавно снижается, то снова нарастает. Ученые считают, что они имеют дело с двойной звездной системой нового типа, которую они назвали "мигающий гигант". Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ученые заметили, что яркость звезды VVV-WIT-08, находящейся в центре Галактики, на расстоянии более 25 тысяч световых лет от нас, уменьшилась в 30 раз — так, что она почти исчезла с неба. Многие звезды в двойных системах меняют свою яркость или пульсируют из-за того, что их периодически загораживает проходящая звезда-компаньон. Уникальность VVV-WIT-08 в том, что она медленно тускнела в течение нескольких месяцев, а затем снова становилась ярче.

Исследователи полагают, что обнаруженный ими "мигающий гигант" может принадлежать к новому классу двойных звездных систем, где гигантская звезда, которая в сотни раз больше Солнца, каждые несколько десятилетий затмевается невидимым орбитальным спутником — более мелкой звездой или крупной планетой, окруженной непрозрачным диском.
"Мы наблюдали темный, большой и вытянутый объект, проходящий между нами и далекой звездой, и можем только предполагать его происхождение", — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова одного из авторов Сергея Копосова из Эдинбургского университета.

Поскольку звезда находится в плотной области Млечного Пути, ученые сначала предположили, что какой-то неизвестный темный объект просто случайно проходит перед гигантской звездой. Однако моделирование показало, что для реализации этого сценария должно быть невероятно большое количество совпадений.

Еще одна похожая звездная система известна давно — гигантская звезда Эпсилон Возничего частично затмевается огромным диском пыли каждые 27 лет, но яркость ее снижается при этом только наполовину. Второй пример — двойная звездная система TYC 2505-672-1, обнаруженная несколько лет назад. Она обладает рекордно длинным периодом затмения — 69 лет.

Также известны полдюжины звездных систем, где гигантские звезды периодически затмеваются большими непрозрачными дисками. Авторы предложили выделять гигантские "мигающие" звезды в отдельный класс и целенаправленно изучать их.

"Задача состоит в том, чтобы выяснить, что это за скрытые спутники и как они оказались окруженными дисками, несмотря на то, что вращаются так далеко от гигантской звезды, — сказал руководитель исследования доктор Ли Смит (Leigh Smith) из Института астрономии Кембриджского университета. — Так мы сможем узнать что-то новое о том, как развиваются подобные системы".

"Мигающего гиганта" VVV-WIT-08 обнаружили ученые, работающие в проекте VISTA Variables in the Via Lactea survey (VVV) — инфракрасном обзоре центральной части Млечного Пути, с помощью телескопа VISTA Паранальской обсерватории в Чили, управляемой Европейской южной обсерваторией (ESO). Телескоп VISTA наблюдал, как меняется яркость одного миллиарда звезд в течение десяти лет в инфракрасном диапазоне.

То, что яркость звезды VVV-WIT-08 меняется и в видимой части спектра, подтвердили в рамках эксперимента по оптическому гравитационному линзированию (OGLE) исследователи из Варшавского университета.
https://ria.ru/20210611/zvezda-1736529806.html

Ученые выяснили, как выглядела сверхновая звезда 9 млрд лет назад

Специалисты НИЦ «Курчатовский институт» – ИТЭФ установили, как более 9 миллиардов лет назад выглядела звезда, из которой родилась сверхновая Рефсдала. Эта сверхновая была открыта в 2014 году в скоплении MACS J1149.5+2223 и названа в честь норвежского астрофизика С. Рефсдала. Расстояние до места, где произошел взрыв голубого сверхгиганта, столь велико, что непосредственные наблюдения даже в самые крупные телескопы осуществить невозможно.

«Изучить сверхновую Рефсдала удалось благодаря явлению гравитационного линзирования. Оно заключается в том, что некоторые галактики или их скопления могут служить линзами, фокусирующими или рассеивающими свет. При удачном взаимном расположении источника и линзы-галактики световой поток может усиливаться в десятки или даже сотни раз», – пояснил старший научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» – ИТЭФ Пётр Бакланов. По словам учёного, именно благодаря такой «гравитационной линзе» сверхновая Рефсдала стала заметна в самый мощный и дорогой астрономический инструмент – космический телескоп имени Хаббла. Свет от сверхновой Рефсдала шёл до Земли более 9 миллиардов лет – это примерно в два раза больше возраста нашего Солнца.

На сегодняшний день это самая далекая коллапсирующая сверхновая звезда, про которую удалось узнать, что она представляла собой до взрыва. Расчеты ученых показали, что звезда была голубым сверхгигантом размером в 50 солнечных радиусов, то есть значительно массивнее звезды Сандулик-69 202 – предшественницы знаменитой сверхновой 1987A в Большом Магеллановом Облаке. На момент ее взрыва, в результате которого образовалась сверхновая Рефсдала, возраст Вселенной составлял всего 4,3 миллиарда лет. Полученные результаты имеют большое значение для космологии и понимания процессов звездной эволюции во Вселенной. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

Теоретический расчёт кривых блеска звезды и сравнение с наблюдениями, а также моделирование процесса взрыва сверхновой позволили определить постоянную Хаббла – одну из наиболее важных космологических характеристик, описывающих динамику расширения нашей Вселенной. В перспективе разработанная специалистами модель поможет улучшить точность определения постоянной Хаббла. Для этого необходимо продолжить наблюдения за линзированными сверхновыми, которые служат маяками на пути к разгадке тайн нашей Вселенной.

В работе также приняли участие специалисты Института космических исследований РАН, Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ", Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и Физико-математического института имени Кавли (Япония).

Информация и фото предоставлены пресс-службой НИЦ "Курчатовский институт"
https://scientificrussia.ru/news/ucheny … -let-nazad

Астрономы обнаружили дугу древних галактик длиной в миллиарды световых лет

«Гигантская дуга» далеких галактик — колоссальная структура длиной в 15 процентов всей видимой Вселенной — может оказаться серьезным вызовом для космологических моделей, если ее существование подтвердится.

2,5-метровый оптический телескоп SDSS в обсерватории Апачи-Пойнт / ©Alfred Sloan Foundation

Огромная арка из древних галактик, растянувшаяся более чем на три миллиарда световых лет, ставит под сомнение многие представления современной космологии. Однако существование масштабной структуры, обнаруженной астрономами из Великобритании и США, необходимо подтвердить другими работами. Это подчеркнули авторы находки, рассказавшие о ней на виртуальной конференции Американского астрономического общества (AAS).

Алексия Лопес (Alexia Lopez) и ее коллеги анализировали свет примерно 40 тысяч далеких квазаров, зарегистрированных во время обзора SDSS. Это одни из самых ярких объектов во Вселенной, и считается, что они представляют собой активные ядра далеких галактик, содержащие сверхмассивные черные дыры. Аккреционный диск, окружающий такую дыру, может излучать на порядки интенсивнее, чем целая галактика, но на огромном расстоянии выглядит просто ярким точечным источником.

Квазары помогают исследовать самые древние объекты Вселенной. А их свет ученые используют в качестве «астрономического рентгена»: при прохождении сквозь галактики его спектр изменяется, помогая их рассмотреть. Такие изменения обнаружили и Лопес с соавторами: присутствие в гало ионов магния открыло череду галактик, расположенных на расстоянии около 9,2 миллиарда световых лет. Несколько десятков их образуют почти симметричную дугу шириной около 100 мегапарсек (330 миллионов световых лет) и длиной в гигапарсек (3,3 миллиарда световых лет), что составляет около 15 процентов радиуса всей видимой Вселенной.

Синие точки соответствуют квазарам, которые зарегистрировал SDSS, серые пятна — далеким галактикам, содержащим магний. Грубый «смайлик» в центре иллюстрации — «Гигантская дуга» / ©Lopez et al., 2021

Астрономы назвали ее «Гигантской дугой», или «аркой» (Giant Arc). Невооруженному глазу эта структура не видна, но на небе занимает пространство примерно в 20 раз шире полной Луны — и это с учетом огромного расстояния до дуги. Само ее существование ставит вопрос о наших представлениях о том, что на больших масштабах Вселенная гомогенна, то есть однородна. Странно было бы считать, будто в какой-то ее части может собраться множество частиц, а в соседней — мало.

Однако именно на это указывает далекая дуга галактик. Впрочем, ее существование остается недоказанным. Оксфордский астрофизик Субир Сакар (Subir Sarkar) в связи с этим заметил, что наш мозг иногда заходит чересчур далеко в стремлении находить закономерности и паттерны. Он напомнил, как некоторое время назад в случайных флуктуациях микроволнового фона Вселенной обнаружили инициалы Стивена Хокинга.

Тем не менее изучение «Гигантской дуги» галактик продолжат. В конце концов, уже известны и другие элементы крупномасштабной структуры, присутствие которых не слишком согласуется с современной космологией. Рано или поздно их существование придется подтвердить — и объяснить.
https://naked-science.ru/article/astron … zhili-dugu

Астрономы засекли древнейший “галактический ветер”

Астрономы получили снимки пока самого древнего “галактического ветра”. Его источником была сверхмассивная черная дыра в центре древней галактики HSC J1243. Свет от нее шел до Земли 13,1 млрд лет. Об этом Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии пишет на своем сайте.

“Галактическим ветром” называют быстрые потоки горячего газа, которые выбрасывает за пределы галактики. Эти потоки образуют вокруг нее горячий пузырь. Источником такого “ветра” ученые считают сверхмассивные черные дыры, которые, предположительно, находятся в центре каждой галактики. Эти ветра мешают холодной материи из межзвездной среды попадать в галактику, поэтому их считают одной из главных причин того, почему примерно половина близлежащих к нам галактик перестала производить новые звезды.

Поэтому астрономы активно изучают, как и когда появились первые “галактические ветры”. Доцент Национальной радиоастрономической обсерватории Японии Такума Идзуми и его коллеги вплотную приблизились к ответу на этот вопрос. В ходе нового исследования они наблюдали за древней галактикой HSC J1243, которая расположена в созвездии Девы. Свет от нее шел до Земли 13,1 млрд лет.

Мы видим эту галактику в том виде, в котором она была в первые 700 млн лет жизни Вселенной. В отличие от практически всех остальных известных древних галактик, она не вырабатывает большого количества света и других форм электромагнитных волн, поэтому изучать ее окружение можно довольно просто. Идзуми и его коллеги изучали, как в ближайших окрестностях этой галактики были распределены облака горячего и холодного газа, с помощью микроволнового телескопа ALMA, который может отслеживать движение даже самых холодных скоплений материи.

В окрестностях HSC J1243 ученые обнаружили множество быстрых потоков горячего газа, которые двигались от ядра галактики со скоростью примерно в 500 км/с. Расчеты показали, что силы этого “галактического ветра” было достаточно, чтобы помешать холодной материи попадать в галактику из межгалактической среды.

По словам исследователей, это открытие говорит о том, что черные дыры и их выбросы начали влиять на эволюцию галактик практически с первых эпох жизни Вселенной. Астрономы планируют изучить подобным образом другие древние галактики, чтобы понять, как часто черные дыры мешали их росту, и сравнить этот показатель с текущими значениями.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/11/астрономы-засекли-древнейший-галакт/

Астероид Психея может оказаться совершенно не тем, чего ожидали

Казалось бы, астероид Психея изучен уже вдоль и поперек. О нем известно все. И то, что он — это сплошной металлический комок. И то, что этот комок — обнаженное железное ядро так и не сформировавшейся планеты, которая должна была родиться еще на заре построения Солнечной системы. Вот только последние исследования сверхточными инструментами показывают, что не такой уж и металлически плотный этот астероид, что может говорить о совершенно иной истории происхождения.

Итак, если все же предположение, что Психея — ядро несформировавшейся планеты, верно, то перед ученым миром открывается невероятная возможность изучить это ядро вблизи. И чтобы это осуществить, NASA планирует запустить в 2022 году миссию Психея. Аппарат должен будет прибыть к астероиду в 2026.

Ну, а на сегодняшний день исследования показывают, что Психея 16 на восемьдесят два с половиной процента из металла, на семь процентов из пироксена с низким содержанием железа и на десять с половиной процентов из углеродистого хондрита, который мог возникнуть из-за ударов других астероидов. Плотность астероида, согласно вычислениям, составляет тридцать пять процентов.

Последние оценки астероида отличаются от предыдущих анализов. Дело в том, что до этого считалось, что Психея на девяносто пять процентов состоит из металла. А теперь исследователи думают, возможно, это — не планетарное ядро, а куча собравшихся обломков, напоминающих астероид Бенну.

Размером с Массачусетс Психея включила в себя порядка одного процента всего материала пояса астероидов. А обнаружен астероид был итальянским астрономом в 1852 году и стал шестнадцатым астероидом из самых первых открытых человеком.

Интересно, что Психея была оценена в десять тысяч квадриллионов долларов. Это когда к десяти тысячам приписывается еще пятнадцать нулей. Но вот вывод, что металла на астероиде куда меньше, может существенно снизить эту цифру.

Но зато появилось новое предположение, что углеродистый материал на поверхности Психеи может быть богат водой. Так что теперь предстоит определить ее реальное количество.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/11/астероид-психея-может-оказаться-сове/

Угадаете ли вы, сколько весит наша галактика

Масса батончика Milky Way — 27 грамм, масса его тезки, галактики Млечный Путь, составляет, согласно новой оценке, чуть меньше триллиона солнечных масс.

Популярная механика

В 2018 году группа астрофизиков из Великобритании и США, обработав данные наблюдений за пятьюдесятью карликовыми галактиками — спутниками Млечного Пути, дала оценку массы нашей галактики. Согласно этой новой оценке, на видимую материю — звезды, облака межзвездного газа и пыли, приходится всего 15% массы Млечного Пути, все остальное — темная материя, распределенная по периферии — в гало галактики.

Галактики находятся в постоянном движении; когда они сталкиваются друг с другом, образуются новые, более массивные галактики. Наш ближайших галактический сосед, Андромеда, летит в сторону Млечного Пути со скоростью 110 км/с, столкновение должно начаться через 4,5 миллиарда лет. По мере движения через космическое пространство большие галактики притягивают скопления звезд поменьше, которые занимают орбиты и сопровождают большие галактики примерно так же, как планеты вращаются вокруг звезд, а спутники — вокруг планет и меньших космических тел. Динамика всех участников космического движения определяется массой, расстоянием и ускорением. Наблюдая вращение галактик-спутников Млечного Пути, астрофизики рассчитывают характер движения и массу последнего; других способов сделать это нет, поскольку мы не можем наблюдать собственную галактику со стороны.

В отличие от других исследователей, вычислявших массу Млечного Пути, авторы последней работы отталкивались не от скорости движения галактик-спутников и изменения их положения относительно Земли, а от момента импульса — физической величины, которую определяют расстояния между объектами и их скорость. Галактики-спутники вращаются по эллиптическим орбитам, ускоряясь на участках, расположенных ближе к центру Млечного Пути, и замедляясь по мере удаления. В отличие от скорости движения по орбите, момент импульса не меняется, поэтому авторы работы полагают, что их оценка может быть точнее предыдущих.

Дополнительно уточнить массу нашей галактики можно будет, когда поступят новые данные от новых приборов; астрофизики возлагают большие надежды на космическую обсерваторию Gaia, семь лет назад вышедшую на расчетную орбиту и LSST (Large Synoptic Survey Telescope, Большой Обзорный Телескоп).

Масса галактики, по новой оценке, составляет 0,96 триллиона масс Солнца; другие оценки давали и больше, и меньше — от 700 миллиардов до двух триллионов солнечных масс; подтвердились старые расчеты, говорящие о том, что ближайшая к нам галактика Андромеды массивнее нашей. Новую оценку проверили на компьютерной модели — симуляции Вселенной, состоящей из 20 тысяч галактик, напоминающих нашу, и еще 90 тысяч галактик-спутников, которые вращаются вокруг них.

Статья была опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
https://www.popmech.ru/science/410492-u … z-kosmosa/

На российской глобальной роботизированной системе телескопов MASTER открыли пятую комету

9 июня 2021 года был опубликован циркуляр Центра малых планет №2021-L89 (aalert.in/Tt6wl) в котором официально сообщили об открытии новой кометы C/2021 K2 (MASTER). Комета была обнаружена на снимках, полученных 22 мая 2021 года с помощью российского роботизированного 400-mm f/2.5 телескопа-рефлектора MASTER, установленного в обсерватории Сазерленд Южно-Африканской астрономической обсерватории (aalert.in/SUvxN).

На момент открытия комета располагалась в созвездии Индеец, недалеко от границы с созвездием Телескоп, при блеске около +19-й звездной величины. Она представляла собой объект с диффузной газо-пылевой комой диаметром до 6 угловых секунд и без хвоста.

Согласно предварительным расчетам, комета движется по очень вытянутой эллиптической орбите (aalert.in/M8fgP), то есть относится к классу долгопериодических. Точку своего перигелия она пройдет 30 августа 2021 года на расстоянии 5,47 астрономических единиц от Солнца (за пределами орбиты Юпитера). В будущем, комета не будет доступна для визуальных наблюдений любительскими средствами.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/12/на-российской-глобальной-роботизиро-2/

Новая звезда в созвездии Геркулес подтверждена

Сегодня на сайте «Телеграмм астронома» появилось сообщение (aalert.in/Lyhv2) о получении оптического спектра транзиента TCP J18573095+1653396 на двух телескопах, установленных в Астрономической обсерватории Падуи, Италия. Он позволяет астрономам говорить о том, что объект является новой звездой с высокоскоростным выбросом (спектральный тип пока что неизвестен). Текущий блеск новой около +7,5 зв. вел. (согласно данным AAVSO: aalert.in/sM3Kv). Вероятно, пик своей яркости она прошла 12 июня 2021 года около 23:30 мск. вр. на уровне +6,0 зв. вел. (звезда была доступна для наблюдений невооруженным глазом!). Координаты новой: R.A. 18h57m30.95s, Decl. +16°53’39.6″ (J2000.0). Поисковые карты прилагаются.

Вспышка была обнаружена 12 июня 2021 года в 16:09 мск. вр. любителем астрономии из Японии Сэйдзи Уэдой как объект +8,4 зв. вел. По уточненным данным, прародителем вспышки скорее всего является звезда Gaia DR2 4514092717838547584 с блеском около +20 зв. вел. Расстояние до нее оценивается в 7800-25000 световых лет.

Новые звезды — это пары звезд, состоящие из белого карлика, который ворует материю с близкой звезды-компаньона. Когда сворованная материя (в основном водород) достигает критического состояния, то происходит термоядерная реакция в ходе которой сгорает водород, скопившийся на поверхности белого карлика. Данное термоядерное событие и есть вспышка «Новой звезды», хотя в реальности это старые звезды.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/13/новая-звезда-в-созвездии-геркулес-под/

Темная материя замедляет вращение перемычки нашей Галактики

Скорость вращения галактической перемычки Млечного пути, состоящей из миллиардов плотно сконцентрированных звезд, уменьшилась почти на четверть с момента ее формирования, согласно новому исследованию.

Еще 30 лет назад астрофизики предсказывали эту возможность, но лишь сейчас ее впервые удалось зарегистрировать.

Исследователи считают, что эти данные позволят глубже понять природу темной материи, которая действует как «противовес», замедляя вращение.

В этом новом исследовании группа под руководством Римпэи Чибы (Rimpei Chiba) проанализировала данные наблюдений, проведенных при помощи космического телескопа Gaia («Гея»), крупной группы звезд, потока Геркулес, которые находятся в резонансе с перемычкой – то есть, они обращаются вокруг центра Галактики с той же скоростью, что и перемычка.

Эти звезды гравитационно связаны с вращающейся перемычкой. Аналогичное явление наблюдается в случае троянских и греческих астероидов Юпитера, которые движутся по орбите гигантской планеты, находясь в точках Лагранжа (перед Юпитером и позади него). Если вращение перемычки замедлялось, эти звезды должны были мигрировать в сторону периферии Галактики, чтобы сохранить период обращения неизменным.

В ходе анализа Чиба и его коллеги обнаружили, что звезды этого потока обогащены металлами (элементами тяжелее водорода и гелия) – и это стало подтверждением версии о миграции звезд потока из центра Галактики, где содержание металлов в веществе звезд в 10 и более раз превышает содержание металлов в веществе звезд внешней части Млечного пути.

Используя эти данные, команда смогла выяснить, что перемычка – состоящая из миллиардов звезд общей массой в триллионы масс Солнца – замедлилась не менее чем на 24 процента с момента своего формирования.

Согласно авторам, такое замедление перемычки Млечного пути является важным подтверждением гипотезы темной материи, поскольку альтернативные теории гравитации не предполагают снижения скорости вращения перемычки Галактики.

Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0615091301

Большинство планет на наклонных орбитах проходят над полюсами своих звезд

Земля находится в упорядоченном вращении вокруг Солнца, вращаясь почти в той же плоскости, что и экватор нашей звезды. Однако в 2008 году астрономы начали находить миры в других солнечных системах, которые плывут намного выше и ниже экваториальной плоскости их звезд.

Новое открытие об этих неправильных мирах может в конечном итоге раскрыть их происхождение: большинство из них движется по полярным орбитам. Если бы у Земли была такая же орбита, мы каждый год проходили бы над северным полюсом Солнца, ныряли бы через его экваториальную плоскость, затем проходили бы ниже южного полюса Солнца, прежде чем вернуться обратно.

Астрономы Саймон Альбрехт и Маркус Маркуссен из Орхусского университета в Дании и их коллеги проанализировали 57 планет в других Солнечных системах, для которых исследователи могли определить истинный наклон между орбитой планет и экваториальной плоскостью ее звезды. Две трети планет имеют нормальные орбиты, наклоненные не более чем на 40 градусов, выяснила команда. Остальные 19 планет смещены.

Но орбиты этих смещенных планет находятся на полярных орбитах с наклоном от 80 до 125 градусов, сообщают астрономы в на arXiv org.

«Это очень, очень странно», - говорит Амори Трио, астроном из Бирмингемского университета в Англии, который обнаружил несколько смещенных планет, но не участвовал в новом исследовании. «Это прекрасно выполненная работа, и результат очень интригующий», - говорит он. - Это так ново и так странно.

Результат может дать понимание самой большой тайны этих планет- как они возникли. Такие миры были шоком для астрономов, потому что планеты формируются внутри блинообразных дисков газа и пыли, вращающихся в экваториальных плоскостях своих звезд. Таким образом, планеты также должны находиться вблизи плоскости экватора их звезд. В нашей Солнечной системе, например, орбита Земли наклонена только на 7 градусов от экваториальной плоскости Солнца, и даже Плутон, который многие астрономы больше не называют планетой, имеет орбиту, наклоненную всего на 12 градусов от этой плоскости (и на 17 градусов от орбитальной плоскости Земли).

«На данный момент мы не уверены, что лежит в основе этого механизма или механизмов создания смещенных планет, признает исследователь. Но что бы это ни было, оно должно объяснить недавно обнаруженное множество перпендикулярных планет, говорит он.

Возможный ключ к разгадке исходит из единственного исключения из правила: единственной смещенной планеты в образце, которая не находится на полярной орбите. Эта планета также является самой массивной в выборке, имея массу от пяти до восьми Юпитеров. Ученые говорят, что это может быть просто совпадением - или это может сказать что-то о том, как другие планеты стали смещенными.

В будущем астрономы надеются понять, как эти своенравные миры приобрели свои странные орбиты. Все известные смещенные планеты вращаются близко к своим звездам, но являются ли эти миры более часто встречающимися, чем обычные, чтобы иметь рядом в системе планеты-гиганты? Ученые пока не знают, но если они обнаружат такую корреляцию, то эти планеты гиганты, возможно, каким-то образом выбросили эти причудливые миры на их своеобразные планетные пути.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0615184632

Модель разрешила небольшие океаны на спутниках планет-сирот

Avila et al. / International Journal of Astrobiology, 2021

Ученые смоделировали условия на поверхности спутника массивной планеты, которая покинула родную звездную систему и стала планетой-сиротой. Они учли массу тел, их орбиту, химический состав и химическую эволюцию на протяжении десяти миллионов лет. Расчет показал, что при соблюдении ряда условий на спутнике может образовываться значительное количество жидкой воды, хоть и гораздо меньше, чем на Земле. Статья опубликована в журнале International Journal of Astrobiology.

В ходе существования планеты могут менять орбиту. В основном, это происходит от взаимодействия с другими массивными телами, планетами или звездами-компаньонами материнской звезды. Например, подобный сценарий хорошо объясняет необычный химический состав Марса: некоторые ученые предполагают, что он сформировался в зоне главного пояса астероидов, и лишь затем под действием гравитации Юпитера сместился на современную орбиту. При более сильном взаимодействии орбита может перестать быть замкнутой, и планета улетит из звездной системы в космическое пространство, став планетой-сиротой.

На первый взгляд может показаться, что условия на такой планете или ее спутниках будут максимально далекими от земных, поскольку лишенное звезды тело обречено замерзнуть. На самом деле, это не всегда так, как минимум для спутников этих планет. Исследования спутников Юпитера и Сатурна показали, что Солнце для них — далеко не единственный источник тепла. Спутники планет-гигантов разогреваются изнутри за счет трения от приливной деформации, происходящей при вращении по орбите. Дополнительный вклад в это тепло вносит распад радиоактивных элементов, которые находятся в недрах ядра. В результате внутри Европы, Энцелада и ряда других спутников существует подледный океан, причем из Энцелада регулярно бьют гигантские гейзеры. Подробно о морях Солнечной системы мы рассказывали в материале «Море внутри».

Группа ученых под руководством Патрисио Авила (Patricio Ávila) из Университета Консепсьона провела моделирование и выяснила, при каких условиях спутник планеты-сироты может обладать жидкой водой на поверхности. В первую очередь, для того, чтобы система планеты и спутника была стабильной, планета должна обладать большой массой. Для сильного приливного разогрева спутник должен иметь вытянутую орбиту и, опять же, вращаться вокруг массивного тела. Поэтому для моделирования выбрали планету массой с Юпитер, вокруг которой вращается спутник земной массы по эллиптической орбите с эксцентриситетом от 0,001 до 0,5.

Далее, для сохранения тепла необходим парниковый эффект. Для расчета необходимого уровня непрозрачности исследователи использовали алгоритм Patmo, который позволяет рассчитывать взаимодействие атмосферы с электромагнитным излучением на протяжении прямого отрезка, учитывая при этом множество факторов, включая проходящие в газе фотохимические реакции. Наконец, для образования воды требуется определенный химический состав небесного тела. Во всех рассмотренных сценариях ученые исходили из того, что атмосфера спутника на 90 процентов состоит из углекислого газа и на 10 — из водорода. Основным драйвером химических реакций для такой атмосферы станут космические лучи, которые будут разлагать CO₂ на CO + O. Затем высвободившийся кислород будет связываться с водородом и образовывать воду, но, в то же время, вода под действием космических лучей будет разлагаться на OH + H. Для расчета химической эволюции атмосферы спутника и вычисления точек равновесия разных химических реакций исследователи использовали симулятор Stand.

Расчеты показали, что вода образуется как при сравнительной низком атмосферном давлении, так и при значительно более высоком, около 10 бар. Различия же в интенсивности космического излучения практически не играют роли в долгосрочной перспективе. В сценарии с низким давлением за 10 миллионов лет воды образуется немного: сто тысяч миллиардов тонн, что в десятки тысяч раз меньше гидросферы Земли. В сценарии высокого давления воды образуется примерно в 13 раз больше. По мнению ученых, такое небесное тело можно считать вполне жизнепригодным — хуже, чем Земля, но лучше, чем Марс. Однако орбита спутника будет постепенно скругляться, и за десять миллионов лет перестанет обеспечивать приливный разогрев, достаточный для поддержания температуры поверхности выше точки таяния воды. Растянуть этот срок позволит лишь наличие других лун, которые вращаются в резонансе с исследуемым спутником.

Вода — распространенное вещество во Вселенной. В том числе ее много и на полюсах Луны, хотя появилась она там иными путями, нежели на Земле или гипотетическом спутнике планеты-сироты. Ожидается, что в ближайшем будущем американский ровер пробурит скажину для ее добычи на южном лунном полюсе.

Василий Зайцев
https://nplus1.ru/news/2021/06/15/lonely-water

Штормовая планета: почему на Юпитере появляются странные молнии

Молнии на Юпитере долгое время оставались загадкой для ученых. Однако благодаря данным, собранным зондом «Юнона» в 2018 году, специалистам удалось определить, что на газовом гиганте и на Земле эти явления достаточно схожи, хотя молнии на Юпитере все же имеют некоторую странность.

Редакция ПМ

NASA / JPL-Caltech / SwRI / JunoCam

Штормы – нередкое явление в атмосфере Юпитера, поэтому ученые полагали, что на газовом гиганте должны возникать и молнии. Это предполагалось в течение длительного времени – когда же «Вояджер-1» в 1979 году приблизился к Юпитеру, гипотеза подтвердилась. Позже наличие молний в атмосфере планеты подтвердили наблюдения, сделанные зондами «Вояджер-2», «Галилео» и «Кассини». В частности, «Вояджер» детектировал низкочастотные радиосигналы, создаваемые грозовыми разрядами, – их назвали «вистлерами» (от англ. whistle – свистеть).

При этом, однако, в сравнении с молниями на Земле молнии на Юпитере имели странное отличие. «На любой планете разряды молний выступают в роли радиопередатчика – вспыхивая в небе, они передают радиоволны», – отмечает Шеннон Браун (Shannon Brown), исследователь из Лаборатории реактивного движения NASA. – Однако до исследований «Юноны» молнии на Юпитере либо детектировались оптически, либо же их сигналы обнаруживались в килогерцовом диапазоне, несмотря на то что их искали в мегагерцовом. Для объяснения этого предлагалось множество теорий, однако ни одна из них не была достаточно убедительной».

В 2018 году ученые впервые смогли детектировать электромагнитные волны, распространяющиеся в атмосфере Юпитера, в мегагерцовом диапазоне – благодаря новым высокочувствительным инструментам зонда «Юнона» (в особенности – инструменту Microwave Radiometer Instrument (MWR)). Всего, по словам Брауна, за первые восемь пролетов MWR обнаружил 377 разрядов молний в мегагерцовом и гигагерцовом диапазонах – в этих же диапазонах сигналы передают и молнии на Земле. Браун полагает, что тогда это удалось впервые из-за того, что «Юнона» подлетела к молниям как никогда близко, а также потому, что ученые обнаружили сигналы на частоте, которая легко проходит через ионосферу Юпитера.

Nature Astronomy
Карта зарегистрированных различными зондами молний на Юпитере

При этом, несмотря на то что молнии на Юпитере, как оказалось, схожи с таковыми на Земле, они имеют существенное отличие. На нашей планете вспышки молний случаются чаще ближе к экватору, в то время как на Юпитере активность молний наблюдается на полюсах. Солнечное излучение больше всего нагревает экватор Земли – в экваториальной зоне потому обычно теплее и чаще наблюдается штормовая активность. На газовом гиганте же, находящемся от Солнца в пять раз дальше Земли, менее сильная солнечная радиация также в большей степени нагревает область экватора, однако это приводит к другому эффекту: в результате стабилизируется верхняя часть атмосферы Юпитера – и тепловые потоки с поверхности не движутся вверх. Полюса же планеты не подвержены такой «стабилизирующей» радиации – и тепло из недр планеты может подниматься в верхние слои атмосферы. Это, по предположению ученых, стимулирует атмосферную конвекцию, в результате которой и создаются гигантские штормы.

К слову, исследователи показали, что молнии чаще возникают в северном полушарии Юпитера. Однако с чем это может быть связано, пока не установлено.

Об исследовании, проведенном Брауном и коллегами, рассказывается в статье в журнале Nature. Однако 6 июня 2018 года была опубликована и другая работа, посвященная исследованию молний на Юпитере, – в журнале Nature Astronomy. В ней специалисты проанализировали более 1 600 сигналов, детектированных «Юноной», и установили, что частота ударов молний на Юпитере может достигать четырех ударов в секунду.
https://www.popmech.ru/science/427062-r … -yupitere/

У нас есть первая трехмерная карта гелиосферы Солнечной системы, и она потрясающая

Теперь у нас есть трехмерная карта одной из границ Солнечной системы.

Впервые астрономы смогли определить форму гелиосферы, границы, которая отмечает конец влияния солнечного ветра от  нашей звезды. Это открытие может помочь нам лучше понять окружающую среду Солнечной системы и то, как она взаимодействует с межзвездным пространством.

«Физические модели теоретизировали эту границу в течение многих лет, — сказал астроном Дэн Рейзенфельд из Национальной лаборатории Лос-Аламоса. «Но это впервые, когда мы действительно смогли измерить ее и составить трехмерную карту».

Фактически, мы встречались с краем гелиосферы, границей, известной как гелиопауза. Оба зонда «Вояджер», запущенные более 40 лет назад, пересекли его и отправились в межзвездное пространство.

Гелиопауза — завораживающее место. Солнце постоянно выбрасывает в космос поток заряженных частиц — сверхзвуковой ветер ионизированной плазмы. В конце концов, солнечный ветер теряет силу с расстоянием, так что его уже недостаточно, чтобы противостоять давлению межзвездного пространства. Точка, в которой это происходит, — гелиопауза.

В межзвездном пространстве не так много материала, но достаточно того, что в нем низкая плотность атомов и космический ветер дует между звездами.

Форма границы между ними была предметом некоторых дискуссий. Это округлый пузырь? Структура в форме кометы с хвостом, струящимся позади Солнечной системы, когда она движется вокруг галактики Млечный Путь? Или что-то более похожее на круассан?

Райзенфельд и его команда использовали данные спутника NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX), обсерватории, которая измеряет частицы, выброшенные из гелиооболочки, самой внешней области гелиосферы.

Некоторые из этих частиц — это то, что ученые называют энергетически нейтральными атомами. Они создаются столкновениями между частицами солнечного ветра и частицами межзвездного ветра, и сила их сигнала зависит от силы солнечного ветра во время столкновения — точно так же, как ветер на Земле, не всегда дует с одинаковой интенсивностью.

Расшифровка этого сигнала для отображения гелиопаузы немного похожа на то, как летучая мышь использует сонар для отображения своего физического окружения. По силе сигнала и времени между отправкой и получением можно определить форму и расстояние до препятствий.

«Сигнал солнечного ветра, посылаемый Солнцем, различается по силе, образуя уникальный узор», — пояснил Райзенфельд.

«IBEX увидит ту же картину в возвращающемся сигнале ENA через три-шесть лет, в зависимости от энергии ENA и направления, в котором IBEX смотрит через гелиосферу.

Команда использовала данные полного солнечного цикла с 2009 по 2019 год. Созданная таким образом карта все еще приблизительна, но она уже раскрывает интересные вещи о гелиопаузе.

(Los Alamos National Laboratory)

Теперь мы знаем, например, что ее форма (анимированная выше) все-таки немного напоминает комету, с хвостом длиной не менее 350 астрономических единиц (это текущий предел досягаемости IBEX), хотя длину хвоста измерить невозможно. С другой стороны, минимальное радиальное расстояние до «носа» гелиопаузы составляет от 110 до 120 астрономических единиц, что соответствует данным «Вояджера».

На высоких широтах гелиопауза простирается от 150 до 175 астрономических единиц. Это показывает, что форма более похожа на пулю.

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Supplement Series.
https://rwspace.ru/news/u-nas-est-perva … hhaya.html

Обнаружен самый гигантский радиореликт в истории астрономии

Используя радиообсерватории LOw Frequency ARray (LOFAR) и Very Large Array (VLA), астрономы провели наблюдения скопления галактик, известного как ClG 0217+70, и получили важную информацию о гигантских радиоисточниках, относящихся к этому скоплению галактик; один из них оказался самым огромным радиореликтом, обнаруженным на сегодняшний день.

Радиореликты представляют собой диффузные, протяженные радиоисточники, имеющие синхротронное происхождение. Они встречаются в форме одиночных или двойных симметричных дуг на периферии скоплений галактик. Астрономов особенно интересует обнаружение таких источников в составе сталкивающихся скоплений галактик, поскольку число известных радиореликтов, связанных с ударными волнами, которые образуются при столкновениях, до сих пор остается крайне небольшим.

Характеризуемое красным смещением примерно в 0,18, скопление галактик ClG 0217+70 представляет собой объединяющееся скопление галактик, масса которого оценивается примерно в 1,06 квадриллиона масс Солнца. Предыдущие наблюдения скопления галактик ClG 0217+70 показали, что оно содержит множество диффузных радиоисточников, включая радиогало, двойные реликты с противоположных сторон скопления и филаменты во внутренней части.

В новой работе команда астрономов под руководством Дуя Хоанга (Duy Hoang) из Гамбургского университета, Германия, подтвердила присутствие этих радиоисточников в скоплении галактик ClG 0217+70, включая гигантский радиореликт. Данные, полученные при помощи обсерваторий LOFAR и VLA, показали наличие радиогало размером примерно в 5,87 миллиона световых лет, а также выявили, что два идентифицированных прежде в этом скоплении галактик радиореликта на самом деле представляют собой один гигантский радиореликт длиной порядка 11,4 миллиона световых лет – самый длинный радиореликт, открытый учеными до настоящего времени. Хоанг и его коллеги предполагают, что к этому гигантскому радиореликту относится еще один радиоисточник, открытый в окрестностях скопления, однако для подтверждения данной гипотезы требуются дополнительные наблюдения.

Работа опубликована на сервере научных препринтов arxiv.org.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0616223014

Астрономы выяснили, в каких случаях у звезд появляются планеты

© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/T. Paneque-Carreño (Universidad de Chile), B. Saxton (NRAO)
Используя данные о скорости газа, ученые впервые смогли измерить массу протопланетного диска молодой звезды Элиас 2–27

МОСКВА, 17 июн — РИА Новости. Используя комплекс радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, астрономы изучили процессы, происходящие в протопланетном диске молодой звезды Элиас 2-27. Авторы пришли к выводу, что ключевую роль в формировании планет играют масса диска и его гравитационная нестабильность. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Протопланетные диски, состоящие из газа и пыли, которые окружают недавно сформированные молодые звезды, известны как место рождения планет. Однако какие условия необходимы для образования внутри диска зародышей планет, до сих пор было неизвестно.

Во время наблюдений за молодой звездой Элиас 2-27, расположенной на расстоянии 400 световых лет от Земли в созвездии Змееносца, ученые, используя данные о скорости газа, впервые рассчитали массу ее протопланетного диска. Кроме того, исследователи обнаружили в системе Элиас 2-27 гравитационную нестабильность, возникающую из-за того, что значительная часть массы системы приходится на вещество диска.

"Как именно формируются планеты — один из основных вопросов в нашей области. Однако есть некоторые ключевые механизмы, которые, по нашему мнению, могут ускорить процесс формирования планет, — приводятся в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории США слова руководителя исследования Терезы Панеке-Карреньо (Teresa Paneque-Carreño). — Мы впервые нашли прямые кинематические доказательства гравитационной нестабильности в системе Элиас 2-27".

Система Элиас 2-27 привлекла внимание ученых в 2016 году, когда с помощью ALMA они обнаружили вращающийся вокруг звезды пылевой диск спиральной структуры. Исследователи решили, что спирали — это результат неравномерной плотности. Ранее такие спиральные рукава наблюдали у галактик, таких как Млечный Путь, никогда раньше — вокруг отдельных звезд.

"В 2016 году мы обнаружили, что протопланетный диск Элиас 2-27 имеет структуру, отличную от других уже изученных систем: два крупномасштабных спиральных рукава тогда остались для нас загадкой", — говорит еще один автор статьи Лаура Перес (Laura Pérez), доцент Чилийского университета.

Помимо гравитационной нестабильности, ученые обнаружили в протопланетном диске вертикальную асимметрию и возмущения скоростей, связанные со спиральной структурой.
"Система Элиас 2-27 оказалась очень асимметрична по газовой структуре. Это было совершенно неожиданно, мы впервые наблюдаем такую вертикальную асимметрию в протопланетном диске, — отмечает Панеке-Карреньо. — Из окружающего молекулярного облака на диск все еще может падать новый материал, и это делает систему еще более хаотичной".

Эта хаотичность и нестабильность системы, по мнению авторов, и может быть главным триггером начала планетообразования.

"Гравитационная нестабильность может ускорить начало самых ранних стадий формирования планет", — объясняет ученый.

Главным своим достижением исследователи считают то, что им впервые удалось измерить плотность и массу планетообразующего диска и смоделировать происходящие в нем динамические процессы.
https://ria.ru/20210617/planety-1737445815.html

Ученые объяснили, как возникли сверхмассивные черные дыры

© Фото : NASA/JPL-Caltech
Сверхмассивная черная дыра в центре одной из галактик в представлении художника

МОСКВА, 17 июн — РИА Новости. Американские ученые предложили оригинальную гипотезу образования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Авторы статьи, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters, считают, что эти гигантские объекты возникли в результате коллапса гало темной материи.

Сверхмассивные черные дыры — это черные дыры, масса которых в несколько миллионов или миллиардов раз превышает массу Солнца. Такие объекты расположены в центре многих галактик, включая Млечный Путь.

Астрофизические наблюдения показывают, что сверхмассивные черные дыры существовали в нашей Вселенной практически с самого начала, древнейшие из них имеют возраст 13,7 миллиарда лет. При этом общий возраст Вселенной составляет 13,799 миллиарда лет. До сих пор ученые не могут однозначно объяснить, как за столь короткое время смогли появиться такие массивные объекты.

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и Института космологической физики Чикагского университета представили модель, согласно которой массивные черные дыры могли образоваться в результате самовзаимодействия частиц темной материи.

Хотя темная материя пока не обнаружена в явном виде, физики уверены, что она составляет до 85 процентов материальной части Вселенной. Ее невидимый ореол — гало — окружает галактики и скопления галактик. Ученые считают, что, если бы видимая материя галактики не была заключена в гало темной материи, она моментально разлетелась бы в разные стороны.

"Физики недоумевают, почему сверхмассивные черные дыры, расположенные в центральных областях гало темной материи, так сильно выросли за короткое время, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова руководителя исследования доцента физики и астрономии Хай-Бо Ю (Hai-Bo Yu). — Это как если бы пятилетний ребенок весил, скажем, 90 килограммов. Такой ребенок удивил бы всех, потому что мы знаем типичный вес новорожденного и скорость его роста. Также и у физиков есть общие представления относительно массы зародышевой черной дыры и скорости ее роста. Наличие молодых сверхмассивных черных дыр говорит о том, что существующие представления неверны".

По словам ученых, здесь могут быть два объяснения: либо зародыши черных дыр сразу очень большие, либо черные дыры растут намного быстрее, чем думали.
"Черным дырам требуется время, чтобы стать массивными за счет аккреции окружающей материи, — объясняет еще один автор статьи, И-Мин Чжун из Чикагского университета. — Наша модель показывает, что если темная материя взаимодействует сама с собой, то гравитермический коллапс гало может привести к образованию достаточно массивного зародыша черной дыры. При этом скорость ее роста будет соответствовать общим ожиданиям".

До сих пор считали, что сверхмассивные черные дыры формируются в процессе коллапса чистого газа в протогалактиках ранней Вселенной. Однако этот механизм не может привести к созданию массивного зародыша, поэтому предполагает, что сверхвысокой была скорость роста.

"Наша работа предлагает альтернативное объяснение: самовзаимодействующий ореол темной материи испытывает гравитермическую нестабильность, и его центральная область коллапсирует в зародышевую черную дыру, — объясняет Ю. — Преимущество нашего сценария в том, что масса зародышевой черной дыры может быть высокой, поскольку она создается в результате коллапса гало темной материи. Таким образом, он может вырасти в сверхмассивную черную дыру за относительно короткий промежуток времени".

Согласно гипотезе авторов, частицы темной материи сначала группируются вместе под действием силы тяжести и образуют ореол темной материи, на который действуют две конкурирующие силы — гравитация и давление. В то время как гравитация притягивает частицы темной материи внутрь, давление выталкивает их наружу. Если частицы темной материи не взаимодействуют друг с другом, то по мере того, как гравитация тянет их к центральному гало, они становятся более горячими, то есть движутся быстрее, давление эффективно увеличивается, и они отскакивают. При взаимодействии они, наоборот, притягиваются, и в какой-то момент гало схлопывается до особого состояния — зародышевой черной дыры.
https://ria.ru/20210617/dyry-1737427892.html

NGC 6888: туманность Полумесяц

Авторы и права: Джо Навара, Гленн Клоудер, Рассел Дискомб
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: NGC 6888, известная также как туманность Полумесяц – это космический пузырь диаметром около 25 световых лет, выдутый ветром от центральной яркой и массивной звезды. Триумвират астрофотографов (Джо, Гленн и Рассел) создал этот четкий портрет туманности. Вместе они получили изображения в узкополосных фильтрах, зарегистрировавшие излучение атомов водорода и кислорода, с общей экспозицией более 30 часов. Атомы кислорода создают сине-зеленое свечение, в которое погружены образующие сложные структуры волокна туманности. Центральная звезда NGC 6888 является звездой Вольфа-Райе (WR 136). Звезда сбрасывает внешнюю оболочку с сильным звездным ветром, масса выброшенного за десять тысяч лет вещества примерно равна массе Солнца. Сложная структура туманности, вероятно, возникла в результате взаимодействия сильного ветра с веществом, сброшенным звездой на предыдущих стадиях эволюции. Удивительно быстро сжигая ядерное топливо, звезда приближается к концу своей жизни, которая должна завершиться впечатляющим взрывом сверхновой. NGC 6888 находится в богатом туманностями созвездии Лебедя, на расстоянии около 5 тысяч световых лет.
http://www.astronet.ru/db/msg/1744353

Определён возраст лунного образца, доставленного на Землю 50 лет назад

Исследователи из Университета Кертин (Австралия) выяснили возраст лунного образца, доставленного с Луны на Землю пилотируемой миссией Аполлон-17 более 50 лет назад, и определили, из какого кратера он появился, сообщается на сайте вуза. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications Earth and Environment.

Методы датирования (уран-свинцовая геохронология) показали, что этому образцу из Моря Ясности – лунного моря ударного происхождения – около 4,2 миллиарда лет, то есть он всего лишь примерно на 350 миллионов лет младше всей Солнечной системы, что делает его ценным образцом для изучения молодой Луны, а также эволюции и происхождения нашей планеты.

Исследование также дает новое представление о процессах атомного масштаба, которые происходят в минералах, пострадавших от экстремальных ударных явлений.

Исследователи изучили распределение атомов в образце и выяснили, что все они испытали по два столкновения о поверхность, в результате которых образовались кратеры. Второй удар отправил образец на последнее «место жительства», откуда его забрали в рамках миссии Аполлон-17.

«Это исследование показывает, что даже самый крошечный образец, доставленный из космоса, может дать важные результаты, которые улучшат наше понимание происхождения и эволюции Земли и планетных тел в нашей Солнечной системе», – сказал профессор Фил Бланд, директор Центра космических наук и технологий при Университете Кертин.

[Фото: NASA]

Источник: research.curtin.edu.au
https://scientificrussia.ru/news/oprede … -let-nazad

Обнаружена колоссальная буря, порожденная черной дырой из ранней Вселенной*

В дальних уголках Вселенной сверхмассивная черная дыра закатывает истерику.

Она дует в межгалактическое пространство ветром, а мы видим штормовой свет возникший 13,1 миллиарда лет назад, когда Вселенная было менее 10 процентов от своего нынешнего возраста. Это самая далекая подобная буря, которую мы когда-либо идентифицировали, и ее открытие — ключ к разгадке, который может помочь астрономам разгадать историю образования галактик.

«Вопрос в том, когда во Вселенной возникли галактические ветры?» сказал астроном Такума Идзуми из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ).

«Это важный вопрос, потому что он связан с важной проблемой астрономии: как галактики и сверхмассивные черные дыры эволюционировали вместе?»

Сверхмассивные черные дыры невозможно отделить от галактик. Эти огромные объекты, масса которых в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца, составляют мощное сердце галактической системы — гравитационное ядро, вокруг которого вращается все остальное в галактике.

Они также играют огромную роль в формировании галактик. Один из способов сделать это — это механизм, называемый обратной связью. Сильные ветры сверхмассивной черной дыры пронизывают космос, унося с собой материю, которая в одних областях может образовывать звезды, или заставлять коллапсировать старые звезды в других. В конечном итоге присутствие черной дыры накладывает ограничения на звездную массу галактики.

Интересно, что масса сверхмассивной черной дыры обычно примерно пропорциональна центральной выпуклости галактики вокруг нее. Астрономы не уверены, почему это именно так, поскольку галактика имеет большую массу, чем ее сверхмассивная черная дыра, примерно на 10 порядков; но пропорциональность предполагает, что сверхмассивные черные дыры и их галактики развиваются вместе, а не формируются отдельно и позже объединяются.

Чтобы исследовать, как обратная связь может наблюдаться во Вселенной, Изуми и его коллеги использовали радиотелескоп Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) в Чили, чтобы найти движение в потоках газа вокруг галактик с сверхмассивными черными дырами в ранней Вселенной.

Они обнаружили галактику под названием J1243 + 0100, возникшую всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Анализ радиоизлучения пыли в галактике показал мощные истечения со скоростью 500 километров в секунду, — достаточно быстрой, чтобы подавить рождение любых звезд.

Это самый ранний из выявленных на сегодняшний день ветров, позволяет предположить, что обратная связь возникла относительно рано в истории Вселенной.

Измерения показали, что сверхмассивная черная дыра примерно в 330 миллионов раз превышает массу Солнца.

Изучая данные ALMA, исследователи также смогли измерить массу выпуклости J1243 + 0100. Ее тактовая частота в 30 миллиардов раз превышает массу Солнца, что делает массу черной дыры пропорциональной примерно 10 процентам массы выпуклости.

Это говорит о том, что коэволюция сверхмассивных черных дыр и их галактик также происходила, через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

«Мы планируем наблюдать большое количество таких объектов в будущем и надеемся выяснить, является ли изначальная коэволюция, наблюдаемая в этом объекте, точной картиной общей Вселенной в то время».

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
https://rwspace.ru/news/obnaruzhena-kol … ennoj.html

Новый астрономический инструмент приступил к измерению количества света, излученного за все время существования Вселенной

Буквально на днях новый астрономический инструмент совершил первый короткий выход в космос, который является первой частью исследовательской миссии, цель которой заключается в измерении общего количества света, излученного за все время существования Вселенной. Основной задачей миссии CIBER-2 является измерение уровня космического фонового инфракрасного излучения, и в качестве бонуса этот эксперимент позволит ученым обнаружить “случайные” одинокие звезды, скрывающиеся в пространстве между галактиками.

Астрономический инструмент CIBER-2 (Cosmic Infrared Background Experiment-2), как становится ясным из его названия, предназначен для замеров уровня космического инфракрасного фонового излучения. Это излучение, в виде неоднородных образов, пронизывает все пространство Вселенной, а его уровень становится максимальным там, где в пространстве присутствуют скопления галактик и другие сопоставимые по масштабам космические объекты. Данные о распределении инфракрасного фонового излучения и анализ этих данных позволят астрономам узнать много нового о распределении звезд и других объектов в объеме пространства Вселенной.

6 июня 2021 года инструмент CIBER-2 повершил первый из пяти выходов в космос для проведения измерений. Инструмент был запущен при помощи ракеты Black Brant IX, стартовавшей с космодрома в Нью-Мехико. Достигнув высоты в 300 километров, инструмент провел 10 минут в космосе, производя измерения фонового инфракрасного излучения, после чего он вошел в атмосферу и вернулся к поверхности Земли.

За 10 минут пребывания в космосе инструмент CIBER-2 успевает исследовать область неба, площадь которой в восемь раз превышает площадь полной Луны. Инструмент производит измерения инфракрасного излучения в шести различных диапазонах, что предоставляет множество дополнительных данных о звездах и других объектах, которые были источником этого излучения.

Инструмент CIBER-2, имеющий более широкий диапазон и большее количество субдиапазонов, чем телескоп Spitzer и инструмент CIBER-1, позволит ученым произвести более глубокий анализ света от космических источников и идентифицировать их. К примеру, самые первые звезды и черные дыры были “окутаны” достаточно плотными облаками водорода, что придает спектру характерные особенности. Но свет звезд, появившихся позже, никогда не проходил сквозь скопления водорода и спектр этого света выглядит несколько по-иному.

После первого успешного запуска, инструмент CIBER-2 в течение следующих пяти лет, побывает в космосе еще четыре раза, просматривая другие участки неба. Данные, собранные в ходе этой миссии, будут учтены в конструкции нового телескопа SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer). Запуск телескопа SPHEREx запланирован на 2024 год и он, этот телескоп, сможет обозревать ночное небо в 102 субдиапазонах инфракрасного света, чего будет достаточно для еще более глубокого изучения особенностей космического инфракрасного фона.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/16/новый-астрономический-инструмент-пр/

Астрономы сфотографировали поразительные структуры, создаваемые черной дырой

В центре гигантской эллиптической галактики IC 4296 находится вращающаяся черная дыра с массой в миллиард солнечных.

Используя радиотелескоп MeerKAT, астрономы получили впечатляющий снимок, показывающий сочетание невиданных ранее космических структур и раскрывающий неожиданные детали «жизни» огромной радиогалактики IC 4296. Полученные данные и выводы ученых приняты к публикации в журнале The Astrophysical Journal.

«Только уникальные возможности MeerKAT позволили обнаружить нити, ленты и кольца в этой ранее хорошо изученной галактике», – рассказывает Джим Кондон из Национальной радиоастрономической обсерватории (США), возглавлявший наблюдения.

Снимок гигантской эллиптической галактики IC 4296 и ее окружения в видимом свете с наложенными данными радиотелескопа MeerKAT. Credit: SARAO, SSS, S. Dagnello and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF) / J. Condon et al.

В центре гигантской эллиптической галактики IC 4296, расположенной на расстоянии примерно 160 миллионов световых лет от Земли в направлении созвездия Гидра, находится вращающаяся черная дыра с массой в миллиард солнечных. Энергия, выделяемая веществом, падающим на гравитационного монстра, генерирует два направленных в противоположные стороны радиоджета.

Яркие тонкие струи изначально прямых джетов становятся нестабильными сразу за пределами галактики, где часть электронов ускользает, создавая несколько слабых радионитей, видимых на снимке ниже IC 4296. Между яркими струями и внешними лепестками есть гладкие «ленты», заполняющие «каналы», созданные в газе уже рассеявшимися джетами более раннего периода активности.

«Ленты в конечном итоге останавливаются межгалактическим газом, примерно в миллионе световых лет от центральной галактики IC 4296 и образуют «дымовые кольца», видимые на снимке в левом радиолуче. Очевидно, что результаты, подобные этому, изменят наше понимание внегалактических радиоисточников», – заключили авторы исследования.
https://in-space.ru/astronomy-sfotograf … noj-dyroj/

Астрономы подтвердили существование галактики без темной материи

«Если у вас есть галактика без темной материи, а в других подобных ей она есть, это означает, что темная материя действительно реальна и существует. Она не мираж».

Повторные наблюдения на космическом телескопе «Hubble» необычной галактики NGC 1052-DF2, практически лишенной темной материи, не только подтвердили ее необычную природу, но и углубили тайну ее образования и эволюции. Полученные данные представлены журнале The Astrophysical Journal Letters.

Необычная галактика NGC 1052-DF2, практически лишенная темной материи. Credit: NASA, ESA, STScI, Zili Shen (Yale), Pieter van Dokkum (Yale), Shany Danieli (IAS)

Впервые с загадочной галактикой NGC 1052-DF2 астрономы столкнулись в 2018 году. Она физически больше Млечного Пути, но содержит в 200 раз меньше звезд и представляет собой не стройную спиральную структуру, а скорее напоминает гигантский космический ватный шарик, просматривающийся насквозь. Однако главной ее отличительной особенностью, как показали прошлые наблюдения, является практически полное отсутствие темной материи.

Общепринятая модель говорит о том, что галактики состоят из видимой материи – звезд и газа – и темной материи, причем на вторую приходится большая часть. И, поскольку открытие NGC 1052-DF2 бросило вызов традиционным представлениям, многие астрономы скептически отнеслись к выводам команды исследователей, впервые завивших об обнаружении необычной галактики.

Художественное представление гало темной материи, окружающего Млечный Путь. Credit: L. Calcada/ESO

Чтобы перепроверить свой вывод, первооткрыватели повторно направили «Hubble» на NGC 1052-DF2, чтобы точнее определить расстояние до нее.

«Если бы галактика оказалась ближе к Земле, чем считалось ранее, то тайна отсутствия темной материи исчезла бы, так как процент видимой массы от общей стал бы значительно меньше. Мы нацелились на стареющие красные гиганты на окраинах NGC 1052-DF2, которые в ходе эволюции достигают одинаковой максимальной яркости. Используя полученные данные, нам удалось надежно и с большой точностью определить расстояние до галактики», – рассказывают авторы исследования.

Красные гиганты в галактике NGC 1052-DF2, позволившие уточнить расстояние до нее. Credit: NASA, ESA, STScI, Zili Shen (Yale), Pieter van Dokkum (Yale), Shany Danieli (IAS)

В результате команда обнаружила, что NGC 1052-DF2 находится даже дальше, чем было первоначально измерено: 72 миллиона световых лет против 65. Это позволяет убедиться в том, что темная материя в ней действительно практически отсутствует. Теперь теоретикам предстоит выяснить, почему.

По обновленным данным призрачная галактика, похоже, не имеет заметной центральной области, спиральных рукавов или диска. Она содержит в 400 раз меньше темной материи, чем предсказывают модели. С учетом этого история формирования NGC 1052-DF2 остается полной загадкой.
https://in-space.ru/astronomy-podtverdi … j-materii/

Астероид размером в две статуи Свободы приближается к Земле

Астероид, именуемый 441987 (2010 NY65), максимально близко приблизится к Земле 25 июня, об этом пишет газета Daily Express со ссылкой на NASA.

Длина космического тела составляет 187 метров, что, как указано в материале, в два раза превышает размеры нью-йоркской статуи Свободы. 441987 движется со скоростью 13,4 километра в секунду.

Достигнув ближайшей к Земле точки, астероид будет удален от Земли на расстояние, более чем в 15 раз превышающее расстояние от Земли до Луны. Несмотря на это, он все еще находится достаточно близко, чтобы считаться объектом, сближающимся с планетой.

Астероиды — относительно небольшие небесные тела Солнечной системы, которые движутся по орбите вокруг главной звезды. У них, в отличие от планет, неправильная форма и нет атмосферы, но могут быть спутники.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/20/астероид-размером-в-две-статуи-свобод/

Формирование миллисекундного пульсара PSR J1946+3417

Команда китайских астрономов провела исследование, целью которого являлось изучение сценариев формирования миллисекундного пульсара PSR J1946+3417. Авторы нашли, что этот пульсар, вероятно, сформировался в результате фазового перехода.

Пульсары представляют собой сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие потоки электромагнитного излучения. Вращающиеся с самой высокой скоростью миллисекундные пульсары, периоды вращения которых составляют менее 30 миллисекунд, известны как миллисекундные пульсары. Астрономы считают, что такие объекты формируются в двойных системах, когда изначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается до высоких угловых скоростей в результате аккреции материи со стороны второй звезды.

Объект PSR J1946+3417 представляет собой эксцентричный миллисекундный пульсар, имеющий период вращения в 3,17 миллисекунды. Он состоит из нейтронной звезды массой примерно на 80 процентов больше массы нашего Солнца и белого карлика массой примерно в 0,266 массы нашего светила. Система характеризуется орбитальным периодом примерно в 27 суток и эксцентриситетом орбиты порядка 0,134.

Такой высокий эксцентриситет противоречит текущим теориям формирования миллисекундных пульсаров, поэтому команда астрономов под руководством Лонга Цзяна (Long Jiang) из Синьцзянской астрономической обсерватории Академии наук Китая решила провести компьютерное моделирование, чтобы подобрать наиболее правдоподобный сценарий, который может объяснить происхождение этого источника.

Согласно модели, построенной командой, звезда-предшественница представляла собой нейтронную звезду с начальной массой порядка 1,4 массы Солнца, в то время как звезда-компаньон являлась звездой главной последовательности с массой около 1,6 массы нашего светила. Впоследствии эта система, имевшая исходный период порядка 2,59 суток, эволюционировала в позднюю маломассивную рентгеновскую двойную звезду.

Исходя из полученных данных, астрономы предположили, что формирование и эволюция объекта PSR J1946+3417 могут быть объяснены так называемым «фазовым переходом» из нейтронной звезды в «странную звезду». Этот процесс может протекать, когда плотность ядра аккрецирующей нейтронной звезды в системе поздней маломассивной рентгеновской двойной звезды достигает критической величины для высвобождения кварков.

Ученые добавляют, что два других известных миллисекундных пульсара с высоким орбитальным эксцентриситетом, вероятно, испытали аналогичные эволюционные процессы, однако для подтверждения этой гипотезы требуются дополнительные наблюдения.

Исследование появилось на сервере научных препринтов arxiv.org.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0622182445

Астрономы нашли возможно самый крупный объект Облака Оорта

Pedro Bernardinelli / DES Survey

Астрономы открыли новый транснептуновый объект, который может оказаться самым крупным объектом Облака Оорта из когда-либо обнаруженных. Диаметр 2014 UN271 может составлять 130–370 километров, а его максимальное сближение с Солнцем состоится в начале 2031 года, когда объект пролетит между орбитами Урана и Сатурна. Сообщение об открытии опубликовано на сайте Центра малых планет.

2014 UN271 был открыт астрономами Педро Бернардинелли (Pedro Bernardinelli) и Гэри Бернстайном (Gary Bernstein) в ходе повторного анализа архива снимков неба, сделанных в рамках обзора DES (Dark Energy Survey) в период с 2014 по 2018 год. На момент первоначального обнаружения в 2014 году объект находился на расстоянии около 29 астрономических единиц от Земли. Ученые отмечают, что поиск транснептуновых объектов в данных DES требует очень больших временных затрат, поэтому об открытии было сообщено только 19 июня 2021 года.

На сегодняшний день объект находится на расстоянии 20,2 астрономической единицы от Земли. Его орбита сильно (95,4 градуса) наклонена относительно плоскости эклиптики и вытянута (эксцентриситет 0,99), причем так, что предыдущий барицентрический афелий, согласно расчетам, находится на расстоянии 39400 астрономических единиц от Солнца, а новое значение, после сближения с Солнцем, составит 54600 астрономических единиц, что означает вхождение 2014 UN271 во внутреннюю часть облака Оорта. Орбитальный период объекта составляет 603953 земных года.

Текущее положение и орбита объекта 2014 UN271.
JPL Small-Body Database

Абсолютная звездная величина 2014 UN271 составляет 7,87, что, в сочетании с приблизительной оценкой альбедо 0,01-0,08, дает диаметр объекта в пределах 130–370 километров. Таким образом, 2014 UN271 может быть достаточно крупным транснептуновым объектом, сравнимым по размерам с ядром кометы С/1729 P1, или даже оказаться карликовой планетой.
Несмотря на то, что в период с 2014 по 2018 год у объекта не было замечено комы, астрономы считают, что по мере приближения к Солнцу 2014 UN271 может начать проявлять кометоподобную активность. Точка перигелия находится на расстоянии примерно 10,5 астрономических единиц от Солнца, 2014 UN271 пройдет ее в начале 2031 года. При этом исследователи ожидают, что смогут вести наблюдения за ним при помощи будущего телескопа Веры Рубин.

Что же касается обзора DES, то в ближайшие три месяца астрономы обещают опубликовать новый полный каталог найденных транснептуновых объектов за первые четыре года наблюдений, который включает и 2014 UN271.

Ранее мы рассказывали об открытии самого далекого на сегодняшний день объекта Солнечной системы 2018 AG37, год на котором длится около 10 земных веков.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/news/2021/06/21/2014-un271

Раскрыта природа загадочного космического излучения

Изображение: Coogan et al.

Ученые Университета Амстердама и Калифорнийского университета раскрыли, что загадочное диффузное гамма-излучение, испускаемое центром Млечного Пути, может порождаться экзотическими объектами — легкими первичными черными дырами, составляющими большую часть темной материи или ее всю. Статья ученых, в которой обсуждается возможность непосредственного наблюдения излучения Хокинга от этих дыр, опубликована в журнале Physical Review Letters, препринт исследования доступен на сайте arXiv.org.

Одним из кандидатов на роль темной материи могут быть легкие первичные черные дыры (ПЧД), образовавшиеся в ранней Вселенной. Масса ПЧД, которые могут составлять разную долю от всей темной материи во Вселенной, может варьироваться от 10 в 16-й степени грамм до 10 в 35-й степени грамм. Однако в этом диапазоне есть «окно» масс — от 10 в 17-й степени до 10 в 22-й степени грамм, — которые могут иметь ПЧД, составляющие всю темную материю. Такие черные дыры сравнимы по массе с крупными астероидами.

Считается, что любая черная дыра испаряется путем спонтанного излучения Хокинга — потока частиц, которые изначально возникли в составе пар виртуальных частиц почти на самом горизонте событий. Такие пары являются результатом квантовой флуктуации в вакууме и они обычно быстро аннигилируют. Однако близость горизонта событий приводит к тому, что одна из частиц в паре пропадает за горизонтом событий, а другая уносится прочь, порождая излучение Хокинга. Чем черная дыра меньше, тем сильнее она испаряется, поэтому ПЧД должны быть особенно заметными.

Существование ПЧД не доказано, однако исследователи в своей новой работе смогли установить дополнительные ограничения на параметры этих экзотических объектов. Дело в том, что легкие черные дыры с массой астероида должны испускать смесь частиц, состоящую из фотонов мягкого гамма-излучения, электронов и пионов. Испарение ПЧД способно привести к искажениям реликтового излучения, нагреву нейтрального водорода и межзвездной среды в карликовых галактиках. Кроме того, количество ПЧД ограничивается количеством электронов и позитронов в космическом излучении. Наконец, гамма-излучение, производимое черными дырами, не должно превосходить фон диффузного гамма-излучения, чье происхождение не объясняется видимыми источниками. Считается, что причиной такого излучения может быть темная материя, чья природа пока остается неизвестной.

Излучение Хокинга от ПЧД может быть зафиксировано гамма-телескопами, измеряющими лучи с энергией порядка мегаэлектронвольт. Ученые провели анализ данных, собранных гамма-телескопом COMPTEL на борту космической обсерватории CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) при наблюдениях диффузного излучения из центральной области Млечного Пути. Оказалось, что эти данные обеспечивают самые строгие из имеющихся ограничений на общую массу составляющих темную материю первичных черных дыр, которые могут наблюдаться гамма-телескопами. Ученые пришли к выводу, что многие из этих инструментов потенциально способны зафиксировать излучение Хокинга от ПЧД, составляющих большую часть темной материи, с массами от 10 в 17-й степени до 10 в 18-й степени грамм.
https://lenta.ru/news/2021/06/22/hawking/

Скрытые перемычки из темной материи

Новая карта показывает распределение темной материи вокруг Млечного Пути и раскрывает некоторые ранее неизвестные структуры. К таким структурам относится и некоторое количество филаментов (нитей), которые соединяют соседние галактики. Как пишут астрономы в Astrophysical Journal, этот пристальный взгляд на скрытые потоки материи в нашей космической среде может помочь выяснить природу темной материи.

Эти разделы карты показывают динамику и распределение плотности локального космоса и, таким образом, показывают также невидимые нити (желтые), состоящие из темной материи, которые соединяют галактики. X в центре отмечает положение Млечного Пути © Hong et. al./ Astrophysical Journal.

Темная материя настолько же вездесуща в космосе, насколько и таинственна. А все потому что совершенно неизвестно, из чего она состоит и какие у нее свойства. Очевидным кажется лишь то, что именно ее гравитация формирует поведение нормальной материи и ее распределение в космосе. Однако то, как распределяется сама темная материя, астрономы могут определить только косвенно, например, по движению звездных течений или галактик.

Близкие структуры почти не картированы

«По иронии судьбы, легче нанести на карту распределение темной материи на большом расстоянии, чем по соседству с нами», — объясняет соавтор работы Донгхуэй Чон из Университета штата Пенсильвания. «И это потому что в далеком прошлом космос был менее сложным». Таким образом, большинство предыдущих карт распределения темной материи основаны на наблюдении или моделировании структур на расстоянии миллиардов световых лет от нас.

Однако то, как темная материя распределена в окрестностях нашего Млечного Пути и локальной группы, в значительной степени неизвестно. Причина: с одной стороны, части близлежащих структур закрыты от нас Млечным путем, с другой стороны, как объясняют Чон и его коллеги, на движение галактик влияют и другие факторы, а не только темная материя. Но если у нас в поле зрения имеются только несколько галактик, например, ближайший космос, то эти факторы помех будет труднее вычислить.

Помощь от искусственного интеллекта

Чтобы решить эту дилемму, команда Чона и его соавтора Сонук Хона из Сеульского университета использовали новый подход: для построения карт они использовали искусственный интеллект. Во-первых, они обучили свою адаптивную программу на наборе моделей, которые отображают особенности и распределение галактик, межзвездной материи, а также темной материи. Исследователи сосредоточились на массивах данных, содержащих множество галактик, похожих на Млечный Путь, и их окрестности.

Используя эти обучающие данные, искусственная нейронная сеть определила, как расстояние, яркость и собственное движение галактик связаны с плотностью и присутствием темной материи в их среде. «На основе того, что было изучено, система теперь может распознавать детализированные структуры в новых данных и закрывать некоторые пробелы в наших знания», — объясняет Чон.

Для фактического картирования искусственный интеллект (ИИ) получил затем данные из каталога галактик Cosmicflow 3, касающиеся 17 647 галактик в радиусе 65 миллионов световых лет вокруг Млечного Пути. На основе этой информации система определила распределение и плотность темной материи в наших космических окрестностях.

На карте показаны также некоторые уже известные крупные структуры (красный цвет)

Взгляд на «темные» филаменты

Карта, созданная с помощью ИИ, впервые показывает, как темная материя распределяется в нашей локальной вселенной. «Самая поразительная особенность, которую мы обнаружили, — это нитевидная структура локальной космической сети», — говорят исследователи. Карта ясно показывает, что темная материя распределена вокруг нас в виде сетевой структуры. Таким образом, ее локальное распределение похоже на то, которое можно наблюдать также в далекой, ранней вселенной.

«Наличие такой карты локальной космической сети открывает совершенно новую главу космологических исследований», — говорит Чон. «Потому что теперь мы можем исследовать, каким образом локальное распределение темной материи связано с другими астрономическими данными, такими как определенные излучения».

Это, в свою очередь, может предоставить информацию о все еще загадочной природе темной материи. Согласно одной из гипотез, частицы темной материи могут аннигилировать друг друга, испуская рентгеновские или гамма-лучи. Если это правда, то это излучение должно быть соответственно выше в областях с высокой плотностью темной материи — новое картирование позволяет теперь такое сравнение.

Тонкая динамика нашего космического окружения

Новая карта дает также представление о динамике и гравитационных связях многих видимых объектов в локальном космосе. Например, она показывает множество хорошо известных крупных структур, таких как Локальная Пустота, относительно пустая зона в космосе, на краю которой находится наш Млечный Путь. «Данные о скорости показывают, как материал перемещается из локальной пустоты к ближайшим структурам филаментов и скоплениям галактик», — объясняют исследователи.

Некоторые крупные нити локальной космической сети на новой карте также стали видны. К ним относятся перемычка из темной материи между локальной группой и сверхскоплением Девы, которое было обнаружено в 2015 году, а также Стена Форнакса, филамент, соединяющий несколько скоплений галактик. По словам астрономов, это доказывает, что новая трехмерная карта хорошо отражает взаимодействия и динамику видимой и невидимой материи.

Неопознанные структуры

Но вот что интересно: на карте также видны новые, ранее неизвестные структуры. Они включают в себя несколько меньших перемычек из темной материи, которые соединяют соседние галактики. «С помощью новой карты мы теперь знаем, где находятся эти нитевидые структуры, и, таким образом, можем напрямую исследовать эти скрытые мосты между галактиками», — говорит Чон.

Новым также является только что обнаруженная однонаправленность карликовых галактик, шаровых скоплений и звездных течений в окрестностях Млечного Пути на локальном уровне. Она охватывает область в форме тарелки диаметром около 20 миллионов световых лет, в которой Млечный Путь и галактика Андромеды окружены двенадцатью большими галактиками.

Знание этих структур и аномалий теперь может предоставить дополнительную информацию о том, как наша космическая среда стала тем, чем она является сегодня. «Поскольку темная материя доминирует в динамике вселенной, она определяет также и нашу судьбу», — говорит Чон. Если мы узнаем законы, лежащие в основе ее текущего распределения, мы сможем виртуально повернуть время вспять и понять историю нашего космического соседства.
https://kosmos-x.net.ru/news/skrytye_pe … 06-21-6362

HD 163296: джет от формирующейся звезды

Авторы и права: Видимый свет: Телескоп VLT/инструмент MUSE (Европейская Южная обсерватория); Радиоволны: радиотелескоп ALMA (Европейская Южная обсерватория/Национальная астрономическая обсерватория Японии/Национальная радиоастрономическая обсерватория)
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Как образуются джеты у формирующейся звезды? Окончательного ответа пока нет, однако недавно полученные изображения молодой звездной системы HD 163296 могут дать новую полезную информацию. Центральная звезда на этой картинке все еще формируется, однако она уже окружена вращающимся диском и выбрасывает джет. Изображение диска в радиоволнах получено радиотелескопом ALMA (Большой массив для миллиметрового диапазона в Атакаме) в Чили. Диск состоит из колец, разделенных пробелами, вероятно, эта структура создается силами гравитации очень молодых планет. Изображение джета в видимом свете получено телескопом VLT (Очень большой телескоп), который также находится в Чили. Быстро движущийся газ, в основном водород, выбрасывается из центра диска. Размер системы превышает расстояние от Земли до Солнца (астрономическую единицу) в несколько сотен раз. Новые наблюдения свидетельствуют, что джеты возникают и приобретают свою форму, по крайней мере частично, в результате действия магнитных полей во вращающемся диске. Будущие наблюдения HD 163296 и других подобных формирующихся звездных систем смогут помочь выяснить детали этих процессов.
http://www.astronet.ru/db/msg/1745238

Литосфера Венеры подвижна, выявили ученые

Международная группа исследователей выявила на Венере тектоническое движение блоков земной коры, которые сталкиваются друг с другом, как расколотые глыбы пакового льда. Движение этих блоков может указывать на то, что Венера все еще геологически активна, и дать ученым представление как о тектонике экзопланет, так и о самой ранней тектонической активности на Земле, сообщает пресс-служба Университета штата Северная Каролина (США). Открытие описано в журнале PNAS. 

Это открытие важно, потому что долгое время считалось, что у Венеры неподвижная твердая внешняя оболочка, или литосфера, как у Марса или Луны Земли. Напротив, литосфера нашей планеты разбита на тектонические плиты, которые скользят друг по другу и отдельно друг от друга поверх горячего, более слабого слоя мантии.

Ученые использовали радиолокационные изображения миссии НАСА Magellan, чтобы нанести на карту поверхность Венеры. Изучая обширные низменности планеты, составляющие большую часть поверхности, они увидели области, где большие блоки литосферы, похоже, перемещались: раздвигались, сдвигались, вращались и скользили, как битый паковый лед по замерзшему озеру. Команда создала компьютерную модель этой деформации и обнаружила, что медленное движение внутренней части планеты может объяснить стиль тектоники, наблюдаемый на поверхности.

«Эти наблюдения говорят нам, что внутреннее движение вызывает деформацию поверхности Венеры, подобно тому, как это происходит на Земле, – говорит ведущий автор исследования Пол Бирн, доцент кафедры планетологии в Университете штата Северная Каролина. – Тектоника плит на Земле обусловлена конвекцией в мантии. Мантия горячая или холодная в разных местах, она движется, и часть этого движения передается на поверхность Земли в виде движения плит».

Вариация такого сценария, вероятно, разыгрывается и на Венере. Тектоника плит на этой планете не совсем похожа на земную – на Венере не образуются огромные горные хребты или гигантские системы субдукции. Но это, тем не менее, –свидетельство деформации из-за внутренней мантии. Деформация, связанная с этими блоками земной коры, также может указывать на то, что Венера все еще геологически активна.

Исследователи считают, что недавно обнаруженный узор «паковых льдов» Венеры может дать ключ к пониманию тектонической деформации на планетах за пределами нашей Солнечной системы, а также на Земле миллионы лет назад.

[Фото: NC STATE UNIVERSITY, BASED UPON ORIGINAL NASA/JPL IMAGERY]

Источник: news.ncsu.edu
https://scientificrussia.ru/news/litosf … li-uchenye

Бурые пятна на Плутоне остались загадкой для астрономов

Блестящая ледяная поверхность Плутона покрыта бурыми пятнами толинов, однако новые эксперименты показали, что точная природа этих образований остается непонятной.

©Paul Schenk, John Blackwell, Lunar and Planetary Institute, SwRI, JHUAPL, NASA

В 2015 году, когда дальний космический зонд New Horizons впервые посетил систему Плутона, на светлой поверхности карликовой планеты и ее спутника Харона он заметил обширные пятна красно-бурой пыли. Спектральные характеристики показали, что состоят они в основном из толинов — сложной смеси полимеров, которые возникают из простых органических соединений под действием солнечного ультрафиолета.

Толины довольно распространены во внешней Солнечной системе. Сформировавшись в верхних слоях разреженной атмосферы Плутона, они могут опадать на поверхность «ржавым снегом». Однако новые эксперименты, поставленные Мари Фейоль (Marie Fayolle) и ее коллегами из Дельфтского технологического института в Нидерландах, показывают, что на этом вопрос о природе бурых пятен Плутона далеко не закрыт. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Icarus.

Ученые синтезировали смесь толинов в лаборатории, которые образовали сферические фрагменты пыли микрометровых размеров. Затем они получили спектр отражения этих соединений в условиях, максимально приближенных к существующим на карликовой планете. Опыты проводили в атмосфере, состоящей из азота, углекислого газа и метана, при бомбардировке высокоэнергетическими частицами, имитирующими космическое излучение.

В инфракрасной области спектр не совсем совпал с данными, которые New Horizons получил, пролетая над Плутоном, некоторые линии поглощения в нем оказались «лишними». Авторы выдвигают несколько гипотез для объяснения этих отклонений. Во-первых, при долгой обработке космическими частицам и толины могут частично деградировать, слегка меняя цвет и спектр. Или это может быть связано с пористостью поверхности карликовой планеты в районах бурых толиновых пятен.

Возможно, поры образуются из-за того, что Плутон недостаточно массивен и выпадающие вещества накапливаются на нем неплотным, рыхлым «снегом». Однако такие же поры могут появляться при сублимации — испарении без перехода в жидкую фазу — местного льда. Район Макулы Ктулху, которая почти полностью покрывают толиновые пятна, находится у экватора, и ни азотного, ни метанового льда там практически нет. Однако метановый может быть сезонным и появляться во время долгой местной зимы, чтобы исчезнуть к лету, оставив пористую поверхность, усеянную слоем толинов.
https://naked-science.ru/article/astron … ne-ostalis

в дополнение предыдущей статьи

Красные равнины «Ктулху» на Плутоне могут быть не такими, как мы думали

Когда New Horizons приблизился к Плутону в 2015 году, он дал нам нечто удивительное: самый четкий вид на далекую крошечную карликовую планету.

На четких снимках была открыта захватывающая местность, в том числе широкая полоса красного цвета, идущая вокруг экватора Плутона: не ледяной пейзаж на в остальном удивительно ледяном теле.

Анализ показал, что красноватая равнина образована молекулами, известными как толины, органическими соединениями, которые образуются в атмосфере, когда ультрафиолетовое или космическое излучение готовит соединения, содержащие углерод, такие как метан или углекислый газ, которые затем падают на поверхность.

Новое исследование показывает, что у нас нет всей истории.

Группа исследователей под руководством аэрокосмического инженера Мари Файоль из Делфтского технологического университета в Нидерландах создала в лаборатории толины, чтобы сравнить их отражение света с данными наблюдений Плутона, и обнаружила, что спектральные характеристики не совсем совпадают.

Толины — не единственное доступное объяснение красных пятен Плутона, из которых макула Ктулху является самым большим. New Horizons обнаружила дымку в атмосфере карликовой планеты, включая метан, азот и углекислый газ.

Макула Ктулху — это большое красное пятно слева. (НАСА / JHUAPL / SwRI)

При облучении эти соединения должны покраснеть и упасть на поверхность, окрашивая ее в мутно-красный цвет. Толины распространены во внешних областях Солнечной системы, особенно на ледяных телах, так что это имеет смысл, верно?

Чтобы проверить это, Файоль и ее команда решили создать толины в лаборатории. Они взяли азот, метан и углекислый газ и смешали их в пропорциях, аналогичных тем, которые наблюдаются в атмосфере Плутона. Затем они подсветили их плазмой, чтобы имитировать облучение в космосе.

В результате были получены синтезированные толины, образцы сферических частиц субмиллиметрового размера, и сравнить их отражение со светом, отражающимся от Плутона, как это было обнаружено New Horizons.

«Из реконструированных спектров отражения и прямого сравнения с данными New Horizons показано, что некоторые из этих толинов достаточно хорошо воспроизводят фотометрический уровень (то есть континуум отражения) в ближней инфракрасной области», — написали исследователи в своей статье.

«Тем не менее, несоответствие красного видимого наклона все еще сохраняется, и полосы поглощения толинов, присутствующие в смоделированных спектрах, отсутствуют в тех, которые собраны инструментами New Horizons».

Другими словами, синтезированные толины поглощали немного больше света, чем макула Ктулху. Это не означает, что толины не создали красное пятно, расползающееся по поверхности Плутона, но это означает, что здесь может быть что-то еще.

Одна из гипотез — облучение галактическими космическими лучами, которые могут затемнить толины и изменить их способ поглощения и отражения света. Это может не полностью дать наблюдаемый спектр, но для его исключения потребуются дальнейшие исследования.

Другая возможность заключается в том, что поверхность Плутона в этих регионах более пористая, чем ожидалось, возможно, из-за сублимации льда. На равнинах не ожидается много азотного льда, потому что они находятся на экваторе, где карликовая планета более теплая. Исследователи заявили, что New Horizons также не обнаружила большого количества метанового льда, но возможно, что сезонные метановые заморозки происходят в другое время года.

Третья возможность заключается в том, что из-за слабой гравитации Плутона отложение толинов происходит мягко, образуя пушистую пористую корку.

Исследователи заявили, что будущие эксперименты с использованием синтезированных толинов могут помочь определить достоверность этих моделей. В свою очередь, это может помочь нам лучше понять взаимодействие Плутона с его атмосферой.

Статья опубликована в Icarus.
https://rwspace.ru/news/krasnye-ravniny … umali.html

Рассеянное скопление звезд оказалось в два раза старше, чем считалось

Астрономы провели подробное фотометрическое и кинематическое исследование рассеянного скопления звезд, известного как IC 1434. Результаты этого анализа проливают новый свет на свойства этой группы звезд.

Рассеянные скопления звезд, сформированных из одного и того же гигантского молекулярного облака, представляют собой группы звезд, гравитационно связанных друг с другом, но расположенных в пространстве с относительно большими промежутками. До настоящего времени в нашей галактике Млечный путь было открыто всего лишь около 1000 рассеянных скоплений звезд, и ученые до сих пор продолжают поиски новых объектов такого рода. Расширение списка известных рассеянных скоплений звезд и подробное их изучение помогут глубже понять формирование и эволюцию Галактики.

Расположенное на расстоянии примерно в 9900 световых лет от Земли, скопление звезд IC 1434 представляет собой рассеянное скопление среднего возраста (порядка 320 миллионов лет), характеризуемое межзвездным покраснением в 0,66. Учитывая, что это скопление звезд было недостаточно подробно изучено в прошлом, команда астрономов под руководством Яссера Хенди (Yasser Hendy) из Национального исследовательского института астрономии и геофизики в Каире, Египет, провела фотометрические наблюдения скопления IC 1434, используя 74-дюймовый телескоп обсерватории Коттамиа Национального исследовательского института астрономии и геофизики. Исследование было дополнено данными, собранными при помощи обзора неба Photometric All-Sky Survey (APASS) Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд и спутника Gaia («Гея») Европейского космического агентства.

Исходя из полученных командой данных, радиус скопления IC 1434 составил примерно 7,6 угловой минуты. Это значение хорошо соответствует данным, полученным в ходе предыдущих исследований.

Согласно работе, возраст скопления IC 1434 и его расстояние от Земли оказались больше, чем предполагалось. Так, истинный возраст скопления, согласно Хенди, составил около 631 миллиона лет, в то время как расстояние до него было оценено в 10400 световых лет. Кроме того, параметры скопления указывают на относительно низкую плотность распределения в нем звезд, отметили авторы.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0623164948

Открыты три новые тусклые карликовые галактики

Анализируя данные, собранные при помощи обзора неба Dark Energy Survey (DES), международная команда астрономов произвела поиски близлежащих тусклых карликовых галактик. В результате было обнаружено три таких объекта в окрестностях галактики Скульптор.

Содержащие до нескольких миллиардов звезд, карликовые галактики с трудом поддаются обнаружению по причине низкой светимости, малой массы и крохотного размера, и часто они являются спутниками более крупных галактик. Учитывая тот факт, что эволюция в таких карликовых галактиках протекает почти без внешнего влияния, изучение данных объектов может помочь глубже понять процессы формирования звезд в галактиках.

Расположенная на расстоянии примерно в 12 миллионов световых лет от нас, галактика Скульптор (также известная как NGC 253) представляет собой спиральную галактику среднего размера, лежащую на небе в направлении созвездия Скульптор. Радиус этой галактики оценивается примерно в 86 000 световых лет, и в настоящее время в галактике протекает период интенсивного звездообразования.

Галактика NGC 253 является одной из самых близких к нам спиральных галактик, и поэтому хорошо подходит для поиска новых карликовых галактик с низкой поверхностной яркостью. Команда астрономов под руководством Дэвида Мартинеса-Делгадо (Martínez-Delgado) из Андалузского института астрофизики, Испания, в новой работе изучила галактику NGC 253 и ее космические окрестности для обнаружения новых карликовых галактик этого типа.

В результате визуального анализа снимков, сделанных при помощи обзора неба Dark Energy Survey, исследователи смогли обнаружить три тусклых карликовых сфероидальных галактики. Эти вновь обнаруженные карликовые галактики, получившие обозначения Донатьелло (Do) II, III и IV, имеют значения абсолютных звездных величин в диапазоне от -7 до -9, что типично для карликовых галактик-спутников местной Вселенной.

Согласно авторам, галактики Do II, III и IV имеют эффективные радиусы соответственно в 323, 495 и 596 световых лет. Центральная поверхностная яркость этих галактик является крайне низкой, составляя от 25 до 26 единиц звездной величины на угловую секунду в квадрате в g-диапазоне.

Астрономы полагают, что галактики Do II, III и IV являются спутниками галактики NGC 253, однако для подтверждения этой гипотезы требуются дополнительные наблюдения.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0624104129

Звезды с низкой металличностью дают начало более ярким рентгеновским двойным

В новой статье группа под руководством доктора Костаса Курумпацакиса (Kostas Kouroumpatzakis) из Института астрофизики Фонда исследований и технологии Греции и Университета Крита открыла ранее не известную связь между рентгеновской светимостью аккрецирующих черных дыр и нейтронных звезд и составом вещества светил, входящих в связанные с ними популяции.

В этой работе впервые показано, что различные области галактики характеризуются очень разными количествами металлов, в то время как их звездное население во всех случаях характеризуется примерно одинаковым и очень молодым возрастом. Ключевой вывод состоит в том, что области с низкой металличностью отличаются высокой рентгеновской светимостью.

В этом исследовании была изучена близлежащая галактика NGC922 (на фото), так называемая «кольцевая галактика», которая демонстрирует впечатляющее кольцо из звезд и газа, образовавшееся в результате лобового столкновения между карликовой и спиральной галактиками. Звезды, образовавшиеся в результате столкновения, имеют примерно равный возраст, что позволяет изучать скорость формирования звездных остатков, таких как черные дыры и нейтронные звезды.

Используя спектроскопические данные, собранные при помощи телескопов Европейской южной обсерватории, астрономы впервые показывают, что в галактике имеет место значительная неоднородность по металличности (содержании элементов тяжелее водорода и гелия) при переходе от одной локальной области к другой. Более того, эти данные совместно с результатами наблюдений, проведенных при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл»), показывают, что, несмотря на различную металличность, изученные области содержат популяции молодых звезд примерно одного возраста. Эти звезды сформировались недавно – их возраст составляет менее 10 миллионов лет.

«Ключевой результат состоит в том, что рентгеновское излучение в этих областях, испускаемое остатками массивных звезд, такими как черные дыры и нейтронные звезды, зависит от металличности: чем больше металличность, тем ниже рентгеновская яркость – и наоборот», - сказал Курумпацакис.

Хотя раньше аналогичный тренд наблюдался при сравнении разных галактик, в этой работе он был впервые выявлен применительно к разным областям одной и той же галактики, отметили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0623222455

Парадокс красного неба объяснили дефицитом подходящих планет и звезд

M. Kornmesser / ESO

Астрономы определили возможные решения парадокса красного неба, заключающегося в наблюдательном отсутствии обитаемых миров у красных карликов, которые сильно распространены во Вселенной и способны долго поддерживать стабильную светимость. Ученые считают, что это может быть связано с недостатком потенциально обитаемых планет у подобных звезд, коротким периодом благоприятных для развития разумной жизни условий или неподходящими характеристиками самих звезд. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Вопрос об уникальности Солнечной системы с точки зрения обитаемости волнует астрономов с древнейших времен. Несмотря на то, что статус Солнца как рядовой звезды в космосе признан давно, оно не совсем обычное — масса нашего светила на порядок больше, чем минимальная масса, необходимая для протекания реакций синтеза гелия из водорода, но на два порядка меньше, чем у наиболее массивных наблюдаемых звезд. Если же рассматривать зависимость обитаемости экзопланет от свойств их родительских звезд, то можно заметить, что карликов гораздо больше, чем массивных звезд, в частности, примерно три четверти всех звезд классифицируются как красные карлики, с массами от 0,1 до 0,5 масс Солнца, которые способны существовать несколько миллиардов лет, сохраняя стабильную светимость. С другой стороны, звезды типа О, B, A не только редки (менее одного процента звездного населения), но и существуют лишь в масштабах миллионов лет, что может не дать развиться сложным биологическим формам на планете.

Таким образом возникает парадокс красного неба, который формулируется так: если красных карликов настолько много, и они существуют долго, то почему родительская звезда Земли — желтый карлик? Во многих отношениях этот парадокс схож с парадоксом Ферми: если предполагается, что жизнь во Вселенной — обычное явление, то почему мы нигде не видим доказательств существования инопланетной жизни?

Дэвид Киппинг (David Kipping) из Колумбийского университета в Нью-Йорке опубликовал возможные пути решения этого парадокса. Для этого он рассмотрел байесовскую функцию вероятности, касающуюся шансов возникнуть на планете у звезд типов F, G, K (солнцеподобные) разумного наблюдателя, при этом процесс возникновения жизни и интеллекта считался как процесс с равномерной скоростью. Кроме того, автор не рассматривал возможность существования жизни у экзопланет вблизи коричневых карликов, звезд до главной последовательности, остатков звезд или на планетах-сиротах.

В итоге было предложено четыре варианта разрешения парадокса. Первый заключается в том, что если разумная жизнь возникает достаточно быстро, то преимущество красных карликов по времени существования исчезает, однако это решение усугубляет парадокс Ферми и противоречит известному на сегодня эволюционному пути жизни на Земле. Второе решение заключается в том, что вероятность появления разумной жизни вблизи красных карликов должна быть, как минимум, на два порядка меньше, чем вероятность появления вблизи карликов FGK-типов. Это решение обладает хорошими теоретическими доказательствами, например в виде повышенной активности красных карликов или приливной блокировки планет у звезд, что ведет к коллапсу атмосферы у скалистой планеты.

Третье решение парадокса красного неба требует, чтобы время существования «обитаемого окна» для красных карликов было в 5 раз меньше, чем для карликов FGK-типов. Такой вывод согласуется с длительностью жизни красных карликов до основной последовательности, составляющей от 200 миллионов лет до 2,5 миллиарда лет. Наконец, четвертое решение заключается в том, что у красных карликов должно быть меньше потенциально обитаемых экзопланет, чем у карликов FGK-типов, подтвердить или опровергнуть эту версию можно определив с большой точностью частоту появления землеподобных планет с умеренным климатом вокруг красных карликов позднего типа.

О том, как астрономы отыскали самую близкую к нам землеподобную экзопланету читайте в материале «Невозможно быть ближе».

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/news/2021/06/23/red-sky-paradox

Мессье 99

Авторы и права: НАСА, ЕКА, Космический телескоп им.Хаббла, Дженис Ли; Обработка и авторские права: Лео Шац
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Спиральная галактика Мессье 99 с регулярной глобальной спиральной структурой выглядит очень эффектно. Этот недавно созданный портрет всей галактики охватывает область размером более 70 тысяч световых лет. Четкий вид достигнут благодаря объединению изображений, полученных Космическим телескопом им.Хаббла в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах. Спиральная галактика видна плашмя, она удалена от нас на 50 миллионов световых лет, расположена в созвездии Волосы Вероники и является членом близкого скопления галактик в Деве. Галактика также занесена в каталог как NGC 4254. Вероятно, на форму ее хорошо выраженных голубых спиральных рукавов повлияли тесные сближения с другими галактиками из скопления в Деве.
http://www.astronet.ru/db/msg/1745766

Кадры «Хаббла»: процесс слияния двух галактик

Не так давно, в 2019 году, космический телескоп «Хаббл» заснял пару галактик NGC 6052, находящихся в созвездии Геркулеса.

Популярная механика

ESA/Hubble & NASA, A. Adamo et al.

Объект NGC 6052 известен уже давно: он был впервые замечен еще в 1784 году астрономом Уильямом Гершелем. Правда, вначале считалось, что объект представляет собой всего лишь одну галактику. В дальнейшем астрономы обнаружили, что в действительности NGC 6052 — это пара галактик, которые находятся в процессе слияния и, вероятно, в итоге образуют одну стабильную галактику. Объект располагается в созвездии Геркулеса, примерно в 230 миллионах световых лет от Земли.
https://www.popmech.ru/science/467772-h … m=main_big

Ученые объяснили поведение оптического излучения блазаров и описали его структуру

Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета проанализировали данные оптических телескопов более чем за восемь лет и смогли объяснить механизм вращения плоскости поляризации в блазарах. Результаты исследования опубликованы в MNRAS — одном из ведущих астрофизических журналов, который выпускает Королевское астрономическое общество.

Как отмечает один из авторов статьи, старший научный сотрудник кафедры астрофизики СПбГУ Дмитрий Блинов, поляризацию света активных ядер галактик исследователи изучают более 50 лет. Одни из первых научных работ на эту тему были опубликованы еще в 1960-х годах профессором кафедры астрофизики СПбГУ Владимиром Александровичем Гаген-Торном и доцентом кафедры астрофизики ЛГУ Виктором Алексеевичем Домбровским.

Во Вселенной основной материал сконцентрирован в галактиках с сотнями миллиардов звезд: в Млечном пути их насчитывается около 200–400. В центре галактик находятся сверхмассивные черные дыры, чья масса колеблется от миллионов до миллиардов масс Солнца. Вокруг черных дыр находится большое количество звезд, газа и пыли, которые, оказываясь слишком близко к черной дыре, «падают» в нее. Однако черная дыра не может поглотить это полностью и выбрасывает часть вещества в межгалактическое пространство в виде экстремально быстрых струй плазмы — так называемых джетов.

Наиболее удобными объектами для изучения этого явления считаются блазары — активные ядра галактик с очень большой светимостью, чей поток плазмы (джет) направлен в сторону Земли под углом не более 15 градусов. Такие объекты являются основными источниками космического гамма-излучения, природа и свойства которого не до конца исследованы. Кроме того, блазары озадачивают астрономов и другими явлениями, в числе которых вращение плоскости поляризации.

Плоскость поляризации волны — это плоскость, в которой вектор (например, электрический) колеблется, изменяется. На рисунке голубым цветом показаны колебания электрического вектора, а красным — плоскость поляризации.

Свет, который мы видим в природе, как правило, состоит из множества таких волн, направленных в разные стороны, в этом случае ориентация плоскости поляризации случайна (на рисунке слева). Полностью поляризованный свет (на рисунке справа) распространяется с колебаниями электрического вектора только в одной плоскости — такое явление можно наблюдать в некоторых лазерах. Однако физические процессы в основном создают частично поляризованный свет, когда электромагнитные волны в пучке света чаще колеблются вдоль одного из направлений. Так, на рисунке посередине показаны электромагнитные волны в пучке частично поляризованного света, направленного в сторону читателя. Именно такой свет наблюдают ученые, исследуя блазары: для этого они изучают активные ядра галактик через телескоп со специальным поляризационным фильтром, похожим на солнцезащитные очки, которые пропускают колебания только в одной плоскости.

Десятилетия наблюдений показали, что плоскость поляризации видимого света у блазаров иногда вращается. Ученые выдвигали несколько гипотез, которые могли бы описывать механизм подобных вращений, но ни одна из них не имела достаточных доказательств. Исследовательская группа лаборатории наблюдательной астрофизики СПбГУ обратила внимание на одну из теоретических моделей, которая была предложена еще в 2010 году в научной статье, где также принимали участие сотрудники СПбГУ. В ней рассматривалось вращение плоскости поляризации и было предсказано, что такие вращения должны совпадать с повторяющимися вспышками гамма-излучения.

Чтобы проверить эту гипотезу, группа исследователей СПбГУ в сотрудничестве с учеными из Института астрофизических исследований Бостонского университета, Института радиоастрономии Макса Планка и других научных организаций проанализировала общедоступные данные космической гамма-обсерватории Ферми, которая наблюдала один из самых активных блазаров 3C 279, а также результаты наблюдений обсерватории СПбГУ, Крымской астрофизической обсерватории, телескопа Перкинс и других.

«Мы сопоставили результаты многочисленных наблюдений поляризации оптического излучения блазара 3C 279 с открытыми данными телескопа Ферми, который с 2008 года регулярно сканирует все небо и показывает распределение потока гамма-лучей. Нам удалось обнаружить картину вспышек у этого блазара, которая повторялась по меньшей мере три раза вместе с вращениями оптической поляризации. Это подтверждает предложенную ранее модель, объясняющую вращения поляризации», — рассказывает Дмитрий Блинов.

Кроме того, опираясь на полученные данные, исследователи смогли описать структуру внутренней части джетов. Оказалось, что быстрый хребет, центр джета, окружен более медленной оболочкой, которая состоит из кольцеобразных конденсаций. Когда сгусток плазмы продвигается в хребте джета на огромной скорости, он рассеивает низкоэнергетические фотоны от оболочки до энергии гамма-диапазона, из-за чего происходят вспышки, которые и наблюдали ученые. Так как кольцеобразные структуры оболочки оказались стабильны на протяжении многих лет наблюдений, такие вспышки повторились несколько раз.

Полученные в ходе исследования результаты стали основой 3D-анимации, которая дает представление о процессах, происходящих во внутренних частях активных ядер галактик. По словам Дмитрия Блинова, в дальнейшем подобные паттерны вспышек в гамма-диапазоне могут помочь прояснить другие вопросы. Так, по одной из гипотез, именно джеты с быстрыми хребтами и медленной оболочкой могут производить фундаментальные космические частицы — нейтрино, а повторяющиеся паттерны вспышек могут указывать на блазары, которые излучают космические нейтрино.

Информация и фото предоставлены пресс-службой СПбГУ
https://scientificrussia.ru/news/ucheny … -strukturu

Предполагаемый самый крупный объект облака Оорта оказался кометой! Ей присвоено обозначение C/2014 UN271 (Бернардинелли-Бернстайна)

22 июня 2021 года сразу две группы астрономов сообщили об обнаружении кометной активности у транснептунового объекта 2014 UN271, который был открыт всего несколько дней назад. Сперва астрономы Лука Буцци, Андреа Алетти и Лукас Деметц опубликовали в группе Comets Mailing List (aalert.in/RUYtM) отчет о наблюдении объекта, сделанном 22 июня на 0,51-м телескопе удаленной обсерватории Skygems (Намибия). Блеск объекта был оценен в +18,8 зв. вел. (в фильтре G), а диаметр слегка вытянутой комы (на сумме снимков) в 15 угловых секунд.

Уже через несколько часов на сайте «Телеграмм астронома» появилось сообщение (aalert.in/iicLl) от группы астрономов во главе с Роситой Кокотанековой из Европейской южной обсерватории о том, что 22 июня были проведены наблюдения на 1-м телескопе Sutherland-LCOGT C в Обсерватории Лас-Кумбрес. Наблюдения показывают, что объект обладает ассиметричной комой, а общая его яркость составляет +19,8 зв. вел. (в фильтре G), что немного ярче прогнозируемого значения.

И вот сегодня, 24 июня, был опубликован циркуляр Центра малых планет №2021-M83 (aalert.in/HpntT) в котором официально сообщили о присвоении объекту кометного обозначения C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein). Что известно о комете на данный момент (основная информация): 1) Диаметр ядра оценивается в пределах 130-370 км. Вероятно, эта оценка будет пересмотрена в меньшую сторону, так как обнаружена кометная активность; 2) Физический размер газопылевой комы сейчас составляет примерно до 220 тыс км; 3) Свой перигелий комета пройдет в начале января 2031 года на расстоянии около 11 а.е. от Солнца (за пределами орбиты Сатурна); 4) Период обращения вокруг Солнца составляет несколько миллионов лет.
https://aboutspacejornal.net/2021/06/24/предполагаемый-самый-крупный-объект/

Астрономический календарь на июль 2021 года

1 июля: Arianespace с помощью ракеты "Союз" выведет на орбиту 36 спутников интернет-группировки OneWeb. Миссия под названием OneWeb 8 стартует с космодрома Восточный в 15:48 МСК.

5 июля: С днем Афелия! Сегодня Земля дальше всего от Солнца.

9 июля: Меркурий достигает своей высшей точки в утреннем небе, ярко сияя с величиной 0,3. Ищите его прямо над юго-восточным горизонтом перед восходом Солнца.

10 июля Новая луна в 01:16 июля GMT.

12 июля: Соединение Луны и Венеры. Растущий полумесяц пройдет примерно на 3 градуса севернее Венеры.

15 июля: Российская ракета-носитель "Протон" запустит научный модуль "Наука" на Международную космическую станцию с космодрома Байконур в Казахстане в 20:16 по московскому времени.

17 июня: Грузовой корабль "Прогресс-77" отстыкуется от Международной космической станции, увозя с собой списанный стыковочный модуль "Пирс". Расстыковка запланирована на 17:46 МСК.

23 июля: Новый российский модуль "Наука" состыкуется с Международной космической станцией в 19:28 МСК

24 июля: Полная Луна июля в 02:37 GMT.

24 июля: Соединение Луны и Сатурна. Полная Луна будет вращаться примерно на 4 градуса к югу от Сатурна в рассветном небе.

25 июля: Соединение Луны и Юпитера. Убывающий полумесяц будет раскачиваться примерно на 4 градуса к югу от Юпитера в рассветном небе.

27 июля: Arianespace будет использовать ракету Ariane 5 ECA, обозначенную VA254, для запуска спутников связи Star One D2 и Eutelsat с Гвианского космодрома близ Куру, Французская Гвиана.

30 июля: Starliner OFT-2: Ракета United Launch Alliance Atlas V запустит космический корабль Boeing CST-100 Starliner во второй пробный полет на Международную космическую станцию после частичного сбоя в декабре 2019 года. Миссия Orbital Flight Test 2 (OFT-2) стартует с космодрома 41 на станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде в 18:53 GMT.

Также запланирован запуск в июле:

Индийская ракета-носитель Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) запустит индийский спутник наблюдения за Землей RISAT 1A с космодрома Сатиш-Дхаван в Шрихарикоте, Индия.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0626221623

Первые звезды зажглись через 250-350 миллионов лет после Большого взрыва

«Космический рассвет», период истории Вселенной, когда в ней зажглись первые звезды, мог начаться через 250-350 миллионов лет после Большого взрыва, согласно новому исследованию.

В этой работе отмечается, что новый космический телескоп НАСА James Webb Space Telescope (JWST), запуск которого запланирован на ноябрь этого года, будет иметь достаточно высокую чувствительность для прямых наблюдений процессов формирования первых галактик.

Команда, возглавляемая астрономами из Соединенного Королевства, изучила шесть самых далеких галактик, известных науке, свет которых прошел почти через всю Вселенную, прежде чем достичь нас. Исследователи нашли, что эти галактики наблюдаются в период, когда возраст Вселенной составлял всего лишь 550 миллионов лет.

Анализируя снимки, сделанные при помощи космических телескопов Hubble («Хаббл») и Spitzer («Спитцер»), исследователи рассчитали, что возраст этих галактик составляет от 200 до 300 миллионов лет, что позволило датировать появление первых звезд в космосе.

Главный автор исследования доктор Николас Ляпорт (Nicolas Laporte) из Кембриджского университета, СК, пояснил: «Теоретики считают, что Вселенная на протяжении первых нескольких сотен миллионов лет оставалась темной, прежде чем в ней появились первые звезды и галактики. Датировка момента появления первых звезд во Вселенной представляет собой важную задачу современной астрономии».

«Наши наблюдения показывают, что «космический рассвет» произошел в период между 250 и 350 миллионами лет после Большого взрыва и что галактики в этот период были достаточно яркими для того, чтобы их можно было наблюдать при помощи космического телескопа нового поколения James Webb».

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0625194013

Массивное протоскопление объединяющихся галактик в ранней Вселенной

Субмиллиметровые галактики представляют собой класс самых ярких, далеких и с огромной скоростью формирующих новые звезды галактик. Эти галактики обычно с трудом поддаются обнаружению в видимом диапазоне, поскольку большая часть испускаемого ими в видимом и ультрафиолетовом диапазоне излучения поглощается пылью, которая при этом нагревается и переизлучает в субмиллиметровом диапазоне – именно по этой причине галактики называют «субмиллиметровыми». Считается, что основным источником энергии этих галактик является интенсивное звездообразование, скорость которого достигает одной тысячи новых звезд в год (для сравнения, скорость формирования звезд в нашей галактике Млечный путь составляет лишь примерно одну массу Солнца в год). Обычно субмиллиметровые галактики обнаруживают в ранней Вселенной. Поскольку для эволюции таких галактик требуется время, астрономы считают, что даже одним миллиардом лет ранее в этих галактиках активно формировались звезды, оказывавшие влияние на непосредственные окрестности галактик, однако об этом периоде их эволюции известно очень мало.

Субмиллиметровые галактики были идентифицированы в составе галактических протоскоплений, групп, состоящих из десятков галактик, которые встречаются во Вселенной в тот период ее эволюции, когда возраст нашего мира насчитывал менее нескольких миллиардов лет. В новой работе группа под руководством К.М. Ротермунда (K M Rotermund) использовала инфракрасные и оптические данные, собранные при помощи космической обсерватории Spitzer («Спитцер») и наземной обсерватории Gemini-South, для изучения прежде идентифицированного скопления галактик SPT2349-56, находящегося на расстоянии порядка 12,4 миллиарда световых лет от нас.

Данное протоскопление галактик отличается высокой концентрацией субмиллиметровых галактик - в нем насчитывается 14 объектов этого типа. Девять из этих галактик были обнаружены в данных оптических и ИК- наблюдений, использованных командой для анализа. Астрономы тогда смогли оценить массы и возраст звезд, содержание газа в субмиллиметровых галактиках, а также понять историю формирования их звезд – что является весьма сложной задачей для настолько далеких объектов. Из других свойств скопления галактик ученые нашли, что его общая масса составляет примерно один триллион масс Солнца, а механизмы формирования звезд в галактиках скопления аналогичны процессам звездообразования, протекающим в современной Вселенной. Авторы также отмечают, что все изученные галактики, вероятно, находятся в процессе гигантского объединения.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0626224643

Яркая вспышка с Проксимы Центавра

Перспективы жизни вокруг маломассивных холодных звезд класса М уже давно являются предметом интенсивных дискуссий, потому что этих звезд в галактике больше всего. И часто в их обитаемых зонах (где температура поверхности допускает наличие жидкой воды) имеются планеты размером с Землёй. К сожалению, эти звезды демонстрируют также и более высокие уровни звездной активности и вспышки излучения, чем более массивные звезды, похожие на Солнце. Эти вспышки могут медленно лишать планетную атмосферу молекул, необходимых для жизни на планете. Но эти чувствительные условия в определенной степени продолжают существовать на протяжении всего существования планеты.

Снимок космического телескопа «Хаббл» карликовой звезды класса М - Проксимы Центавра. © Hubble / ESA / NASA

Звезда Проксима Центавра, карлик класса M, находится всего в 4,3 световых годах от нас и является домом для ближайшей к нам экзопланетной системы. Она содержит планету, потенциально имеющую массу Земли и температуру поверхности около 230 Кельвинов. Вторая, более массивная планета на более удаленной и более холодной орбите делает звезду базовой целью для изучения обитаемости вокруг карликовых звезд типа М. Но на Проксиме Центавра также давно известны сильные всплески излучения.

Около четырех лет назад обсерватория ALMA обнаружила, что вспышки излучения вокруг карликовых звезд класса М производят распознаваемые сигналы в субмиллиметровых длинах волн. Астрономы Дэвид Уилнер и Ян Форбрих из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) были членами команды, которая провела кампанию по наблюдению на нескольких длинах волн для изучения вспышек излучения от Проксимы Центавра. Они использовали систему Pathfinder Australian Square Kilometer в радиодиапазоне, ALMA, TESS (транзитный спутник исследования экзопланет) и телескоп Du Pont обсерватории Лас-Кампанас в оптическом диапазоне, а также космический телескоп Хаббла в ультрафиолетовом диапазоне (в программе было задействовано и несколько других телескопов, но не для этих наблюдений).

1 мая 2019 года эти телескопы одновременно наблюдали самую яркую вспышку, когда-либо зарегистрированную от Проксимы Центавра. Она была более чем в 1000 раз ярче, чем какая-либо другая, а на некоторых длинах волн даже более чем в 10 тысяч раз ярче. Наблюдение за событием, которое длилось несколько минут на разных длинах волн, позволило выявить детали энергетических структур. Это позволило ученым сделать вывод, что вспышка была результатом магнитных петель на поверхности звезды, которые ускоряли горячие заряженные частицы. Команда указала на четкие параллели с механизмами солнечных вспышек.

Эти новые результаты не позволяют сделать надежных выводов о возможностях жизни на Проксиме Центавра, но они добавляют новые впечатляющие доказательства потенциальных угроз, исходящих от карликовых звезд класса М. Авторы приходят к выводу, что будущие сканирования неба в субмиллиметровом диапазоне смогут выявить немало ограничений для домашних звезд экзопланет в смысле их пригодность для жизни.
https://kosmos-x.net.ru/news/jarkaja_vs … 06-26-6364

Звезда с самым мощным магнитным полем во Вселенной

В 2020 году астрономы обнаружили самое сильное магнитное поле, когда-либо наблюдаемое во Вселенной. Изучая мощные рентгеновские сигналы, исходящие от нейтронной звезды, команда подсчитала, что ее магнитное поле в десятки миллионов раз сильнее, чем любое из когда-либо созданных в лаборатории на Земле.

Василий Макаров

Эта нейтронная звезда, получившая обозначение GRO J1008-57, принадлежит к очень специфическому подтипу — аккрецирующему рентгеновскому пульсару. Как пульсар, он испускает мощные лучи электромагнитного излучения, которые периодически проходят по Земле, как луч маяка. Описание «аккрецирующего рентгеновского излучения» исходит из того факта, что на его поверхность постоянно попадает космическое вещество, вызывая периодические энергетические вспышки рентгеновского излучения, которые могут быть обнаружены телескопами.

И недавно команда из Китайской академии наук и Университета Эберхарда Карла в Тюбингене изучила одну из этих вспышек, чтобы вычислить силу магнитного поля пульсара.

Во время вспышки в августе 2017 года астрономы наблюдали пульсар с помощью телескопа с модуляцией жесткого рентгеновского излучения (Insight-HXMT). Они отметили особенность, называемую функцией циклотронного резонансного рассеяния (CRSF). Это закономерность, которая возникает, когда рентгеновские фотоны рассеиваются электронами плазмы на поверхности.

Этот CRSF был измерен при энергии 90 кэВ, и на основании этого команда вычислила, что магнитное поле пульсара достигает 1 миллиарда тесла. Это, безусловно, самое мощное магнитное поле, когда-либо обнаруженное во Вселенной! Для справки: самое сильное магнитное поле, созданное на данный момент в лаборатории, составляет «всего лишь» 1200 Тесла.

Но это еще не предел. Предполагается, что более интенсивные версии нейтронных звезд, называемые магнетарами, могут иметь магнитные поля величиной до 100 миллиардов Тесла...
https://www.popmech.ru/science/619573-o … m=main_big

Астрономы получили первое четкое изображение «кипящего котла», где формируются новые звезды

Исследователи смогли впервые получить оптическое изображение области космоса, где происходит активное звездообразования, в высоком разрешении. Им удалось четко запечатлеть расходящийся пузырь ударной волны, образованной звездным ветром в облаке газа, а также оценить ряд физических параметров изучаемого объекта — звездного скопления Вестерлунд 2.

©NASA, JPL-Caltech, E.Churchwell (University of Wisconsin)

Большую часть необходимых для своего исследования данных ученые получили при помощи летающей инфракрасной обсерватории SOFIA. Результаты их обработки и впечатляющие снимки опубликованы в журнале The Astrophysical Journal. Над статьей работали сотрудники Мэрилендского (США), Кельнского (Германия) и Лейденского (Нидерланды) университетов, а также Радиоастрономического института Макса Планка (Германия).

Для начала команда астрономов под руководством Майтрейи Тивари (Maitraiyee Tiwari) изучала туманность RCW 49 в самом широком диапазоне длин волн — от высокоэнергетических гамма-лучей до слабого радиоизлучения. Чтобы собрать исходный массив данных ученым потребовались наблюдения со множества обсерваторий, включая тарелку APEX в пустыне Атакама и космический телескоп Spitzer. Также использовался архив аппарата Hershel (FIRST), прекратившего работу в 2013 году.

Снимок звездного скопления Вестерлунда 2 (Wd2) в нескольких диапазонах длин волн (выделены цветами) с отмеченными на нем массивными молодыми звездами (звездочки). Справа — очерчены отдельные облака газа, а также разорвавшийся «пузырь» (белая частая пунктирная линия) и внутреннее кольцо пыли (белая редкая пунктирная линия) / ©https://doi.org/10.3847/1538-4357/abf6ce

Но самые полезные данные астрономы получили благодаря SOFIA, которая провела прямые наблюдения звездного скопления Вестерлунд 2 (находится в RCW 49). Из этих снимков в разных диапазонах инфракрасного излучения ученым удалось извлечь больше всего информации. Результатом стало изображение беспрецедентной четкости, на котором хорошо видны все элементы одной из областей так называемых звездных ясель (место активного звездообразования). Кроме того, команда Тивари создала трехмерную модель изучаемого звездного скопления и протекающих в нем процессов.

Туманность RCW 49 — довольно молодая, она находится в Млечном Пути на расстоянии почти 14 тысяч световых лет от нас и состоит из межзвездной пыли. При радиусе всего около 350 световых лет в ней содержится более 2,2 тысячи звезд, большая часть которых образовалась совсем недавно. Не менее 300 из них, по данным телескопа Spitzer, имеют вокруг себя газопылевые аккреционные диски, где может идти формирование планетных систем.

Трехмерная модель лопнувшего «пузыря» вокруг Вестерлунда 2 / ©https://doi.org/10.3847/1538-4357/abf6ce

Вестерлунд 2, в свою очередь, — звездное скопление возрастом около двух миллионов лет в пределах RCW 49. Предметом изучения астрономов на этот раз стал хорошо заметный окружающий его «пузырь» газа. Он представляет собой головную ударную волну звездного ветра, испускаемого молодыми массивными звездами. Такие светила выбрасывают в окружающее пространство гораздо больше вещества, чем наше Солнце. Соответственно, и влияние на ближайшие объекты у них радикально сильнее.

На деле давление солнечного ветра от нескольких крупных звезд в Вестерлунде 2 столь велико, что около внутренней границы пузыря образуются турбулентные завихрения. Это похоже на бурлящую воду в кипящем котле, только астрономических масштабов. Благодаря постоянному движению ионизированного газа в пространстве он нередко захватывается гравитацией зарождающихся звезд, что добавляет им вещества. Таким образом «пузырь» Вестерлунда 2 не только выглядит впечатляюще и позволяет оценить состав туманности, но и способствует более эффективному звездообразованию.

Уточняя строение изучаемого объекта, ученые обнаружили, что около миллиона лет назад этот пузырь лопнул с одной стороны (на западе). Вероятно, это произошло из-за потери энергии веществом по мере расширения. Однако 200-300 тысяч лет назад появилась еще одна массивная молодая звезда и теперь она снова разгоняет вещество Вестерлунда 2. В результате поток горячей плазмы, окруженный более холодным ионизированным газом выбрасывается, как джет (но гораздо менее мощный, чем у черных дыр).

SOFIA — уникальная обсерватория. Это оптический телескоп-рефлектор с главным зеркалом диаметром 2,7 метра, размещенный на специально подготовленном самолете Boeing 747SP. За его создание отвечали инженеры NASA и Германского аэрокосмического центра (DLR). Установленные на SOFIA приборы позволяют проводить наблюдения во всех диапазонах инфракрасного излучения. В ходе своих десятичасовых миссий самолет поднимается на высоту более 13 километров, где большая часть атмосферных помех уже не играет роли. Благодаря SOFIA астрономы уже сделали ряд важных открытий, включая подтверждение роли сверхновых звезд в качестве основных источников космической пыли в галактиках / ©NASA, Jim Ross

Столь высокой детализацией картины происходящего астрономы обязаны относительно высокому содержанию ионов углерода в «пузыре». Они хорошо заметны в дальнем инфракрасном диапазоне, что позволяет за счет эффекта Доплера с большой точностью измерить скорость движения плазмы.
https://naked-science.ru/article/astron … -in-rcw-49

«Светлые» и «темные» галактики указали на возможный переворот в космологии

Новые наблюдения за галактикой в созвездии Кита показали, что там есть звезды, но нет темной материи. Это тревожащий вывод, ведь ранее считали, что без нее никакие галактики не возникают. Открытие опрокидывает целый класс физических теорий, пытавшихся указать на «переменчивость» законов тяготения. Похоже, ближе к истине оказалась гипотеза, согласно которой темная материя состоит из экзотических скоплений черных дыр. Интересно, что если все так, то казавшаяся неизбежной будущая гибель нашей Вселенной может и не состояться.

Если раньше темными галактиками называли те, где уже есть газ, но еще не сформировались звезды, то теперь обстановка меняется. Похоже, есть галактики с темной материей и почти без звезд, и галактики с одними звездами, но без темной материи. И все это здорово меняет физику / ©Wikimedia Commons

Впервые астрономы из Йельского университета заподозрили, что с галактикой NGC 1052-DF2 что-то не так, еще в 2018 году. Тогда снимки «Хаббла» показали, что масса обычной материи — звезд и газа — совпадает с массой галактики в целом, расхождение не превышало нескольких процентов. Последнюю определяют по воздействию ее тяготения на скорость движения ее же звезд, поэтому практически всегда можно выяснить, есть ли там темная материя.

Открытие вызвало недоверие, поскольку выглядело невероятным. Поясним: по современным представлениям, галактики и звезды в них вообще не могли бы возникнуть без гало темной материи, в которое погружена, как считалась, каждая галактика Вселенной. Дело в том, что масса темной материи в разы больше, чем обычной, и именно она в основном и притягивала молекулы вещества в ту или иную галактику на этапе ее возникновения. Выходит, галактик без темной материи просто не должно быть.

Некоторые ученые предположили, что открытие основано на переоценке расстояния до NGC 1052-DF2. Если она ближе, чем кажется астрономам, оценки компонентов ее масс «плывут», «возвращая» темную материю внутрь галактики. Появилась работа, оценившая расстояние до нее всего в 42 миллиона световых лет, а не в 65 миллионов, как в исходной работе Йельского университета. Тогда она «выглядела» вполне нормальной, с разумной долей темной материи.

Совсем недавно другая группа астрономов попробовала проверить эту гипотезу и особо точно определить расстояние до NGC 1052-DF2. Для этого они использовали снимок красного сверхгиганта на окраине этой галактики, сделанный «Хабблом». Красные сверхгиганты на определенных стадиях эволюции имеют практически одинаковые светимости вне зависимости от массы. Поэтому из абсолютной светимости, наблюдаемой в земные телескопы, легко выяснить расстояние до такой звезды — и, конечно, ее галактики.

Галактика NGC 1052-DF2 находится в центре снимка и выглядит как очень неплотная, разреженная группа звезд / ©Wikimedia Commons

Оказалось, ошибка была — вот только не в ту сторону, что все ожидали. Расстояние до нее составило 72 миллиона световых лет, а не 65 миллионов, как считалось ранее. Значит, доля темной материи там еще ниже, чем те несколько процентов, что подозревали до сих пор. В ней как минимум в 400 раз меньше темной материи, чем должно быть, исходя из массы ее обычной материи. Интересно, что в прошлом году подобные оценки были получены для другой галактики в том же секторе — NGC 1052-DF4. Исходно они возникли в одном месте, но затем пути разошлись — и сейчас между ними 6,5 миллиона световых лет.

Возникает вопрос: как это вообще может быть? Как могут существовать галактики без того, что сделало их галактиками — темной материи?

«Светлые» и «темные» галактики: две стороны одного удара

Мы попросили физика Николая Горькавого прокомментировать эту непростую ситуацию. Как он считает, чтобы ответить на этот вопрос, стоит прежде всего задуматься, есть ли другие «аномальные» в плане темной материи галактики? Он напоминает, что известны и такие, где темной материи, напротив, намного больше, чем должно быть. Например, известная галактика Стрекоза-44 в скоплении Волос Вероники.

Это исключительное образование имеет массу в 160 миллиардов масс Солнца — на порядок больше, чем у Млечного Пути, где живем мы. Вот только светимость Стрекозы-44 в 100 раз ниже, чем у нашей Галактики — то есть обычной массы там порядка на два меньше. Выходит, она насыщеннее темной материей, чем та галактика, где находимся мы, — как минимум в сотни раз.

Как отмечает Горькавый, весьма вероятно, что разреженные галактики без темной материи — просто обратная сторона того же процесса, который создает разреженные галактики типа Dragofly 44, где темной материи, наоборот, очень много, а звезд мало.

Когда две обычные галактики, продолжает ученый, сталкиваются, обычная и темная материи в них должны вести себя по-разному. Газовые облака (обычная материя) эффективно тормозят друг друга взаимодействием молекул газа. В итоге они «слипаются» и создают примерно сферическое итоговое газовое облако, из которого потом «вырастут» звезды.

Галактика Dragofly 44 по светимости в сотню раз уступает нашей, хотя по массе намного ее превосходит / ©Wikimedia Commons

А вот два гало из темной материи обеих исходных галактик — совсем другая история. Они так слабо взаимодействуют с обычным веществом (только тяготением), что без особых помех пролетают место межгалактического столкновения и движутся дальше.

На месте удара остается «светлая» галактика типа NGC 1052-DF2 — с газом и возникающими из него звездами, но почти без темной материи. В сторону от этого района улетают «темные галактики» типа Dragofly 44. Как отмечает физик, эффект разделения темной материи и газа уже был зафиксирован ранее в скоплении Пуля, свет от которой шел до нас 3,7 миллиарда лет.

Почему это вообще важно

Дело в том, что современная космология проходит через тяжелый кризис: с одной стороны, без темной материи объяснить наблюдаемую Вселенную нельзя, а с другой — найти эту темную материю не удается. Причем не удается десятки лет подряд — ни на Большом адронном коллайдере, ни наблюдениями за космосом. Нет никакой частицы, в которую можно было бы ткнуть и сказать: вот она, частица темной материи. Более того, как мы уже писали, даже если бы она нашлась, объяснить с ее помощью все особенности поведения темной материи нельзя. Просто потому, что существующие данные о частицах и их свойствах исключают наличие таких частиц темной материи, которые могли бы объяснить ее всю. Оценки массы ТМ астрономами столь велики, что физика частиц просто не позволяет объяснить ее теми частицами, существование которых в принципе возможно — хотя бы с чисто теоретической точки зрения.

И на этом проблемы только начинаются. Темной материи, по расчетам, вчетверо больше, чем обычной, а значит, гало должны быть такими массивными, что обеспечат каждой галактике множество мелких галактик-спутников, удерживаемых гало из темной материи. Например, у Млечного Пути их должны быть сотни. На практике таковых всего несколько десятков. Аналогичная картина — в других местах. Куда делись галактики-спутники? Вдобавок в целом ряде случаев они и вращаются в одной плоскости, почти как спутники планет. Но гало темной материи, по расчетам, неизбежно должно быть шарообразным: следовательно, его тяготение должно удерживать галактики-спутники разбросанными в сфере, окружающей центральную галактику. Разбросанные в сфере, но на деле они собраны в диски. Почему так?

У нашей галактики (в центре) намного меньше галактик-спутников, чем должно было быть, если бы темная матеря в самом деле состояла из частиц / ©J. Bullock, M. Geha, R. Powell

Другая сложность: скопление галактик Пуля. Скопления газа в местных галактиках светятся в рентгеновском диапазоне так ярко, что это означает их столкновения на огромной скорости, от 3000 до 4500 километров в секунду. Однако, если темная материя состоит из частиц, они должны взаимодействовать друг с другом, создавать своего рода трение, замедляющее подобное столкновение. Такие огромные скорости столкновений, как в скоплении Пуля, крайне маловероятны, если темная материя состоит из частиц.

Это не просто кризис, а жесточайший. В последние годы его все чаще признают в научном сообщества. Известный физик Сабина Хоссенфельдер не так давно выступила с заявлением, что нужно менять всю теорию вокруг темной материи. По ее мнению, настало время заимствовать идеи у теорий так называемой модифицированной гравитации. По сути, это означает, что она предлагает отказаться как минимум от части темной материи, а то и от всей. О чем речь?

Темная материя легко обнаруживается почти во всех галактиках, поскольку скорость вращения звезд во внешних частях галактик при измерениях астрономами оказывается слишком велика. В рамках классической физики такое может быть, только если их «раскручивает» тяготение чего-то, находящегося на краю галактики. Иными словами, темной материи.

Однако еще в 1983 году Мордехай Милгром предложил альтернативное объяснение: никакой темной материи нет, а есть ранее неизвестное изменение законов гравитации. По его гипотезе, ньютоновская гравитация работает «как положено» только для больших ускорений. Поэтому, например, в Солнечной системе дальние от светила планеты двигаются без лишней «раскрутки». А вот на окраинах галактик ускорения малые, поэтому там гравитация модифицируется так, что звезды из внешних областей дополнительно «раскручивает».

Скопление галактик Пуля / ©Wikimedia Commons

Эта теория долго не привлекала большинство физиков, так как у нее есть очевидные проблемы. Если мы видим что-то необъяснимое, у науки есть два выхода: найти это что-то необъяснимое или подправить уравнения в теориях так, чтобы можно было не искать это необъяснимое. Подправить уравнения произвольным образом, без теоретического объяснения того, зачем их надо подправить именно так. Именно этот путь предложили авторы «модифицированной ньютоновской динамики», известной как MOND. Это путь, называя вещи своими именами, на котором можно объяснить слишком многое — достаточно просто произвольно править уравнения в сторону, нужную для объяснения наблюдений.

Сабина Хоссенфельдер никогда не обратилась к подобной теории, если бы у нее был выход. Однако теперь многим ученым кажется, что иного варианта просто нет: некими неведомыми частицами темную материю уже невозможно объяснить.

Как «светлые галактики» ударили по модифицированной ньютоновской динамике

Вернемся к NGC 1052-DF2. Исключительное значение открытия этой галактики — и нынешнего подтверждения большой дистанции до нее — в том, что она закрывает путь, на который недавно указывала Хоссенельдер и на который сторонники MOND многие годы возлагали надежды.

В самом деле: если на малых ускорениях гравитация вдруг изменяется, работает по другим уравнениям, чем в Солнечной системе, то почему она вдруг не захотела изменяться в NGC 1052-DF2? Ее звезды двигаются точно так же, как планеты вокруг Солнца — без «раскрутки» во внешних областях диска.

Если гравитация действительно изменяется для внешних областей галактик, она должна делать это одинаково во всех галактиках. Но в «светлых» она не изменяется вообще, а в «темных» — в сотню раз сильнее, чем в Млечном Пути.

Фактически весь спектр MOND-теорий уничтожен самим открытием «светлых» галактик. Темная материя явно существует: если ее мало в «светлых» и много в «темных», то и NGC 1052-DF2, и Стрекоза-44 никаких законов не нарушают. Просто кому-то при столкновении их родительских галактик достался газ, а кому-то — темная материя.

Что же делать бедным физикам?

Хорошо, темная материя существует, но не состоит из загадочных частиц. Вот только что же она тогда такое?

Ранее мы отмечали, что в последние годы на этот счет появилась довольно убедительная теория — на сегодня это уже именно теория. Согласно ей темная материя в самом деле темная, но… вполне обычная. Это самые обычные черные дыры, проносящиеся в пустоте на окраинах галактик, за краем их звездных дисков. Только эти черные дыры образуют компактные шаровые скопления — как шаровые образуют обычные звезды на окраинах галактик. Здесь мы чуть подробнее поясняли, почему из-за этого наша Вселенная сможет не погибнуть, как ожидали ученые ранее, а лишь перейти к новому циклу развития.

Подобное объяснение решает целый ряд проблем темной материи, описанных выше. У галактик меньше галактик-спутников, чем должно быть, и они часто вращаются примерно в одной плоскости? Неудивительно: гравитационное воздействие плотных шаровых скоплений черных дыр будет куда менее «размазанным», чем такое же воздействие равномерно распределенных частиц темной материи. Если последние не существуют, но есть первые, то и их влияние на галактики-спутники окажется принципиально иным.

Скопление галактик Пуля показывает слишком высокую скорость столкновения облаков газа, хотя частицы темной материи должны создавать большое тормозящее трение? И тут нельзя удивляться, если исходить из того, что темная материя суть шаровые скопления черных дыр. Это не «размазанные» равномерно частицы темной материи: скопления черных дыр весьма компактны, а значит, не должны создавать тормозящих столкновений.

Часть установок эксперимента XENON. Все попытки найти хоть какие-то следы частиц темной материи на таких и более крупных установка завершались неудачей / ©INFN

Кстати, именно из-за расположения черных дыр в компактных скоплениях их ранее не удавалось выявить с помощью телескопов. Те могут заметить черную дыру по событиям гравитационного линзирования, когда ее гравитация искажает свет от галактики, находящейся дальше наблюдаемой черной дыры. Вот только из-за «скученности» черных дыр в шаровых скоплениях вероятность такого гравилинзирования ничтожно низка, что и не давало его заметить ранее.

К счастью, после появления «гравитационного телескопа» проекта LIGO все изменилось. Теперь земные ученые регистрируют гравиволны от слияния черных дыр в таких шаровых скоплениях. И это хорошая новость: темную материю, наконец, открыли. Просто еще не все научное сообщество об этом знает.

Такое в истории науки, впрочем, не впервые: от предсказания реликтового излучения Гамовым и его открытия советскими наблюдениями до осознания связи между этими вещами прошли годы (и потребовалось переоткрытие самого излучения). Похоже, история повторяется: наблюдения и их теоретическое объяснение у физики есть, а вот широкое осознание факта их появления наступит на несколько лет позже.
https://naked-science.ru/article/astron … erisnowimp

Обнаружен новый гамма-источник сверхвысокой энергии

Используя обсерваторию Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO), астрономы произвели поиски новых гамма-источников сверхвысокой энергии. В результате удалось идентифицировать новый гамма-источник сверхвысокой энергии, получивший обозначение LHAASO J2108+5157.

Источники, испускающие гамма-излучение с энергиями фотонов между 100 гигаэлектронвольтами и 100 тэраэлектронвольтами, носят название гамма-излучения очень высокой энергии, в то время как лучи с энергиями фотонов выше 0,1 петаэлектронвольта называют гамма-излучением сверхвысокой энергии. Природа этих источников до сих пор остается до конца не выясненной; поэтому астрономы постоянно проводят поиски новых объектов этого класса, чтобы глубже понять их устройство.

Команда исследователей под руководством Цао Чжена (Zhen Cao) из Китайской академии наук недавно провела такие поиски, которые продолжались в течение примерно одного года, используя данные, собранные при помощи обсерватории LHAASO – нового мощного комплекса детекторов, предназначенного для сбора космических лучей и гамма-излучения, который располагается в провинции Сычуань, КНР. Эта наблюдательная кампания позволила получить интригующие результаты.

«В этой работе мы сообщаем об открытии нового гамма-источника сверхвысокой энергии под названием LHAASO J2108+5157. Это первый источник, который был зарегистрирован в диапазоне сверхвысоких энергий без обнаруживаемого другими детекторами соответствия в диапазоне очень высоких энергий», - указывают исследователи.

Согласно исследованию, объект LHAASO J2108+5157 представляет собой точечный источник угловым размером менее 0,39 градуса. Однако астрономы замечают, что ограниченный объем проведенных наблюдений не позволяет исключить также слегка вытянутую форму источника.

Наблюдения показали, что объект LHAASO J2108+5157 связан с молекулярным облаком, известным как [MML2017]4607. Это облако расположено на расстоянии примерно 10 700 световых лет от Земли, имеет средний угловой радиус порядка 0,236 градуса, а его масса оценивается в 8469 масс Солнца.

В попытке объяснить обнаруженное гамма-излучение со стороны источника LHAASO J2108+5157 авторы работы предлагают несколько объяснений. Они отмечают, что гамма-излучение сверхвысокой энергии может быть испущено протонами, ускоренными до петаэлектронвольтных энергий, которые сталкиваются с плотным газом межзвездного пространства. Близость источника LHAASO J2108+5157 к молекулярному облаку [MML2017]4607 позволяет сделать вывод, что наиболее правдоподобным является адронный сценарий.

«Наблюдаемые гамма-лучи могут быть связаны с распадом π0-мезонов, образующихся в результате неупругих столкновений между ускоренными протонами и газом межзвездного пространства молекулярного облака [MML2017]4607», - указывают авторы.

Работа представлена на сервере научных препринтов arxiv.org.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0629084735

Астрономы впервые зафиксировали слияние черной дыры с нейтронной звездой

© Фото : EurekAlert
Художественное представление слияния черной дыры и нейтронной звезды

МОСКВА, 29 июн — РИА Новости. В статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters, авторы описывают первые в мире наблюдения гравитационных волн, возникших при слиянии нейтронной звезды и черной дыры. Два подобных события произошли в январе 2020 года с разницей в десять дней.

Астрофизики лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO и детектора гравитационных волн Virgo 5 и 15 января 2020 года зафиксировали два гравитационных события, получившие названия GW200105 и GW200115. Первое представляло из себя столкновение черной дыры массой около девяти солнечных масс и нейтронной звездой с 1,9 масс Солнца и произошло на расстоянии около 900 миллионов световых лет от Земли. Второе — слияние черной дыры с массой шесть солнечных и нейтронной звезды с 1,5 солнечных масс — примерно в одном миллиарде световых лет.

События стали первыми достоверными наблюдениями гравитационных волн от слияния черных дыр и нейтронных звезд. Исследователи предполагают, что такие слияния в пространстве до одного миллиарда световых лет от нас происходят примерно раз в месяц.

"Гравитационные волны позволяли нам обнаруживать слияние пар черных дыр и пар нейтронных звезд, однако смешанное слияние черной дыры с нейтронной звездой было неуловимым событием, — приводятся в пресс-релизе Северо-Западного университета штата Иллинойс слова одного из участников исследования Чейза Кимбалла (Chase Kimball). — Этот фрагмент общей картины имеет решающее значение для множества астрофизических моделей образования компактных объектов и эволюции двойных систем".
До сих пор остается загадкой, где образуются такие двойные системы. Авторы предлагают три варианта: двойные звезды, плотные звездные скопления и центры галактик.

"Это потрясающая веха для зарождающейся области гравитационно-волновой астрономии", — говорит еще один автор статьи астрофизик Рори Смит (Rory Smith) из австралийского Центра передового опыта по открытию гравитационных волн OzGrav в Университете Монаша. — Нейтронные звезды, сливающиеся с черными дырами — одно из самых экстремальных явлений во Вселенной. Наблюдение за этими столкновениями открывает новые возможности для изучения фундаментальной физики, а также того, как звезды рождаются, живут и умирают".

Ранее ученые улавливали сигналы, которые потенциально предполагали столкновение нейтронной звезды и черной дыры. В частности, детекторная сеть LIGO-Virgo наблюдала гравитационно-волновые сигналы от двух компактных двойных спиралей, которые согласуются с двойными системами нейтронная звезда и черная дыра, но теперь получено однозначное доказательство существования таких систем.

"Теперь мы увидели первые примеры слияния черных дыр с нейтронными звездами, и мы знаем, что они происходят. Однако нам все еще крайне мало известно об этих экзотических объектах — насколько они могут быть маленькими или большими, с какой скоростью они могут вращаться, как они объединяются в системы и в итоге сливаются. Будущие фиксации гравитационных волн от таких событий позволят нам собрать статистику и ответить на эти вопросы, которые, в конечном итоге, позволят узнать, как создаются самые экстремальные объекты во Вселенной", — отмечает Майя Фишбах (Maya Fishbach), участник исследования из Северо-Западного университета.

Сейчас ученые готовятся провести еще одну серию наблюдений, которая начнется летом 2022 года, когда работа гравитационных обсерваторий LIGO и Virgo будет возобновлена. Исследователи рассчитывают, что обнаружение новых слияний черных дыр и нейтронных звезд поможет оценить, как часто подобные события происходят во Вселенной, и использовать эту информацию для проверки современных космологических теорий.
https://ria.ru/20210629/sliyanie-1739086615.html

Туманность Ориона: вид в телескоп имени Хаббла

Авторы и права: НАСА, ЕКА, Архив телескопа им.Хаббла; Обработка: Франциско Хавьер Побес Серрано
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Немногие космические пейзажи так волнуют воображение, как туманность Ориона. Туманность, известная также как M42, состоит из светящегося газа, окружающего молодые горячие звезды на краю огромного межзвездного молекулярного облака, расположенного на расстоянии всего 1500 световых лет от нас. Туманность Ориона предоставляет одну из лучших возможностей изучить, как рождаются звезды – отчасти из-за того, что это ближайшая большая область звездообразования, но также потому, что находящиеся в туманности яркие звезды своим высокоэнергичным излучением разогнали облака газа и пыли, которые могли бы скрыть от нас разворачивающиеся внутри процессы звездообразования и эволюции звезд. Это изображение туманности Ориона – одно из самых четких из всех когда-либо сделанных. Оно создано на основании данных, полученных Космическим телескопом им.Хаббла. Размер всей туманности Ориона – около 40 световых лет, она находится в том же спиральном рукаве нашей Галактики, что и Солнце.
http://www.astronet.ru/db/msg/1746617

Телескоп «Хеопс» увидел уникальную экзопланету в системе Ню² Волка

С помощью охотника за экзопланетами – телескопа «Хеопс» Европейского космического агентства (ESA) – астрономы неожиданно увидели третью планету с периодом оборота в 100 дней, проходящую перед звездой, пока наблюдали за транзитами двух других планет в системе Ню² Волка, сообщает пресс-служба Института астрофизики Канарских островов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Яркая, похожая на Солнце, звезда Ню² Волка (Nu2 Lupi), за чьими планетами наблюдал «Хеопс», находится на расстоянии около 50 световых лет от Земли, в созвездии Волка. В 2019 году спектрограф HARPS Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили обнаружил три экзопланеты в этой системе – b, c и d. По массе они находятся между Землей и Нептуном. Планеты совершают целый оборот вокруг звезды за 11,6, 27,6 и 107,6 дней соответственно. Впоследствии спутник НАСА TESS, предназначенный для обнаружения транзитных планет, увидел, как две внутренние планеты, b и c, проходят через Ню² Волка.

«Транзитные системы, такие как Ню² Волка, имеют большое значение для нашего понимания того, как формируются и развиваются планеты, потому что мы можем подробно сравнить несколько планет вокруг одной яркой звезды, – объясняет Летиция Делрез, исследователь из Льежского университета (Бельгия), ведущий автор статьи. – Наша идея состояла в том, чтобы продолжить предыдущие исследования Ню² Волка и наблюдать с помощью "Хеопса" планеты b и c, проходящие перед звездой, но во время транзита планеты c мы были поражены, увидев неожиданный транзит планеты d, который находится дальше всех от звезды».

Транзиты планет дают ценную возможность изучить их атмосферы, орбиты, размеры и состав. Транзит, или прохождение, – это астрономическое явление, когда проходящая планета блокирует крошечную, но заметную часть света своей звезды, когда проходит перед ней, и именно эта крошечная капля света привела исследователей к их открытию. Поскольку экзопланеты с длинными периодами обращаются на орбите далеко от своих звезд, возможность обнаружить планеты во время транзита действительно очень мала, что делает открытие с помощью телескопа «Хеопс» неожиданным открытием.

Инструменты «Хеопса» позволили определить, что радиус планеты d примерно в 2,5 раза больше радиуса Земли, и ее орбитальный период вокруг звезды чуть больше 107 дней. Кроме того, используя архивные наблюдения с наземных телескопов, они определили, что масса планеты d в 8,8 раз больше массы нашей планеты.

«Количество излучения звезды, падающего на планету d, довольно мало по сравнению со многими другими известными экзопланетами. Если бы она находилась в нашей Солнечной системе, Ню² Волка d двигалась бы по орбите между Меркурием и Венерой, – цитируют в пресс-релизе авторов работы. – В сочетании с ее яркой родительской звездой, ее длинным орбитальным периодом и идеальной ситуацией для наблюдения это означает, что планета d очень интересна: это исключительный объект, не имеющий известного эквивалента, и он, безусловно, будет фундаментальным объектом для будущих исследований».

Большинство открытых к настоящему времени экзопланет с длительным транзитом в основном вращаются вокруг звезд, слишком тусклых для того, чтобы можно было проводить подробные наблюдения, а это означает, что ученые еще мало знают о свойствах этих планет. Ню² Волка, однако, достаточно яркая звезда, чтобы быть привлекательным объектом для наблюдений с помощью таких телескопов как «Хаббл» НАСА/ЕКА, будущий космический телескоп «Джеймс Уэбб», а также для крупных наземных обсерваторий.

Объединив новые данные «Хеопса» с архивными данными других обсерваторий, исследователи установили, что планета b в основном каменистая, а планеты c и d, по-видимому, имеют большое количество воды, окруженной водородом и газом гелием. Фактически, планеты c и d содержат намного больше воды, чем Земля: четверть массы каждой из них составляет вода, в то время как на Земле вода занимает менее 0,1% массы планеты. Но вода на планетах c и d не является жидкостью – она существует в виде либо льда под высоким давлением, либо водяного пара высокой температуры. Хотя ни одна из этих планет не будет пригодной для жизни, их разнообразие делает эту систему очень интересной и дает большие возможности ученым для следующих открытий.

[Иллюстрация: ESA]

Источник: wwwiac.es
https://scientificrussia.ru/news/telesk … -nyu-volka

Мы скучаем по другим землям?

Астрономы, изучающие звездные пары, обнаружили доказательства того, что планет размером с Землю может быть намного больше, чем считалось ранее, - пишет ekaprdweb01.eurekalert.org.

Некоторые поиски экзопланет могли упустить почти половину планет размером с Землю вокруг других звезд. Новые данные, полученные командой, использовавшей международную обсерваторию Близнецов и 3,5-метровый телескоп WIYN в национальной обсерватории Китт-Пик, позволяют предположить, что миры размером с Землю могут оставаться неоткрытыми в двойных звездных системах, скрытыми в ярком свете своих родительских звезд. Поскольку примерно половина всех звезд находится в двойных системах, это означает, что астрономам может не хватать многих миров размером с Землю.

Планеты размером с Землю могут быть гораздо более распространенными, чем предполагалось ранее. Астрономы, работающие в Исследовательском центре Эймса НАСА, использовали двойные телескопы международной обсерватории Близнецов, программу NSF NOIRLab, чтобы определить, что многие звезды, на которых расположены планеты, идентифицированные миссией НАСА по поиску экзопланет TESS, на самом деле являются парами звезд - известные как двойные звезды - где планеты вращаются вокруг одной из звезд в паре. Изучив эти двойные звезды, команда пришла к выводу, что планеты размером с Землю во многих двухзвездных системах могут остаться незамеченными при поиске транзита, подобном TESS, который ищет изменения в свете звезды, когда планета проходит перед ней. Свет от второй звезды затрудняет обнаружение изменений в свете родительской звезды при прохождении планеты.

Команда начала с попытки определить, действительно ли некоторые из звезд-хозяев экзопланет, идентифицированных с помощью TESS, были неизвестными двойными звездами. Физические пары звезд, которые находятся близко друг к другу, могут быть ошибочно приняты за одиночные звезды, если они не наблюдаются с чрезвычайно высоким разрешением. Поэтому команда обратилась к обоим телескопам Близнецов, чтобы детально изучить образец звезд-хозяев экзопланет. Используя метод, называемый спекл-отображением, астрономы решили проверить, смогут ли они обнаружить неоткрытые звездные спутники.

Используя инструменты `Alopeke и Zorro на телескопах Gemini North и South в Чили и Гавайях, соответственно [4], команда наблюдала сотни близлежащих звезд, которые TESS идентифицировал как потенциальных хозяев экзопланет. Они обнаружили, что 73 из этих звезд на самом деле являются двойными звездными системами, которые выглядели как отдельные световые точки, пока не наблюдались с более высоким разрешением с помощью Близнецов. «С помощью 8,1-метровых телескопов обсерватории Близнецов мы получили изображения звезд-хозяев экзопланет с чрезвычайно высоким разрешением и обнаружили звездных спутников на очень малых расстояниях», - сказала Кэти Лестер из Исследовательского центра Эймса НАСА, руководившая этой работой.

Команда Лестера также изучила дополнительные 18 двойных звезд, ранее обнаруженных среди хозяев экзопланет TESS, с помощью NN-EXPLORE Exoplanet и Stellar Speckle Imager (NESSI) на 3,5-метровом телескопе WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик, также являющейся программой NOIRLab NSF.

После идентификации двойных звезд команда сравнила размеры обнаруженных планет в двойных звездных системах с размерами в однозвездных системах. Они поняли, что космический аппарат TESS обнаружил как большие, так и маленькие экзопланеты, вращающиеся вокруг одиночных звезд, но только большие планеты в двойных системах.

Эти результаты предполагают, что популяция планет размером с Землю может скрываться в двойных системах и оставаться незамеченной при использовании метода транзита, используемого TESS и многими другими телескопами для поиска планет. Некоторые ученые подозревали, что при поиске транзита могут отсутствовать малые планеты в двойных системах, но новое исследование обеспечивает поддержку наблюдений, подтверждающую это, и показывает, какие размеры экзопланет затронуты.

«Мы показали, что в двойных системах найти планеты размером с Землю труднее, потому что маленькие планеты теряются в свете своих двух родительских звезд, - заявил Лестер. - Их транзиты «заполнены» светом звезды-компаньона», - добавил Стив Хауэлл из Исследовательского центра Эймса НАСА, который возглавляет работу по визуализации спекл-изображений и принимал участие в этом исследовании.

«Поскольку примерно 50% звезд находятся в двойных системах, мы могли упустить открытие и возможность изучения множества планет, похожих на Землю», - заключил Лестер.

Возможное существование этих отсутствующих миров означает, что астрономам потребуется использовать различные методы наблюдений, прежде чем сделать вывод, что данная двойная звездная система не имеет планет, подобных Земле. «Астрономы должны знать, является ли звезда одиночной или двойной, прежде чем они заявят, что в этой системе не существует малых планет, - пояснил Лестер. - Если он одиночный, то можно сказать, что малых планет не существует. Но если хост находится в двоичной системе, вы не узнаете, скрыта ли маленькая планета звездой-компаньоном или не существует вовсе. Нужны наблюдения с другой техникой, чтобы выяснить это».

В рамках своего исследования Лестер и ее коллеги также проанализировали, насколько далеко друг от друга находятся звезды в двойных системах, где TESS обнаружил большие планеты. Команда обнаружила, что звезды в парах, вмещающих экзопланеты, обычно располагались дальше друг от друга, чем двойные звезды, о существовании которых не известно. Это может означать, что планеты не образуются вокруг звезд, у которых есть близкие звездные спутники.

«Этот обзор спекл-изображений иллюстрирует острую потребность в телескопах NSF для характеристики недавно обнаруженных планетных систем и развития нашего понимания планетных популяций», - сказал Мартин Стилл, руководитель программы отдела астрономических наук Национального научного фонда.

«Это главное открытие в работе над экзопланетами, - прокомментировал Хауэлл. - Результаты помогут теоретикам создать свои модели того, как планеты формируются и развиваются в двойных звездных системах».

[Фото: ru.123rf.com/profile_darrenwhi]

Источник: ekaprdweb01.eurekalert.org
https://scientificrussia.ru/news/my-sku … im-zemlyam

Обнаружена сверхновая нового типа

Международная группа астрономов увидела первый пример сверхновой нового типа. Это открытие подтверждает предположение, сделанное астрономом Кенити Номото из Токийского университета в 1980 году.

Сверхновая 2018zd, отмечена белым, находится на окраине галактики NGC2146 / ©Джозеф Депаскуале, STScI

Подробности наблюдения опубликованы в журнале Nature Astronomy. 2018zd обнаружили в созвездии Жирафа в 2018 году, примерно через три часа после взрыва. Она находится относительно близко к Земле — на расстоянии около 31 миллиона световых лет в галактике NGC2146.

Поначалу исследователи предположили, что объект относится к сверхновым второго типа. Но на архивных снимках, сделанных телескопами «Хаббл» и «Спитцер» видна звезда-предшественник. Ее яркость и масса оказались гораздо меньше, чем у других тел, порождающих сверхновые второго типа.

Команда из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и обсерватории Лас-Камбрес собирала данные об объекте в течение следующих двух лет. А ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе провели спектральный анализ через два года после взрыва. Результат показал, что 2018zd принадлежит к новому типу — электронно-захватной сверхновой.

Кроме того, оказалось, что небесное тело подходит под шесть критериев, которые ученые определили для сверхновых этого типа еще в 1980 году. У нее, очевидно, была звезда-прародительница типа Суперсимптотической гигантской ветви (SAGB). А также наблюдались сильная потеря массы до становления сверхновой, необычный звездный химический спектр, слабый взрыв, небольшая радиоактивность и богатое нейтронами ядро.

Новые открытия также проливают свет на некоторые тайны SN 1054. В 1054 году в Млечном Пути появилась сверхновая. Согласно китайским записям, взрыв можно было видеть днем в течение 23 дней, а ночью — почти два года. Ранее она считалась лучшим кандидатом на звание электронно-захватной сверхновой. Но это было трудно определить, поскольку взрыв произошел слишком давно. Новые результаты показывают, что сверхновая, породившая Крабовидную туманность, тоже могла относиться к новому типу.

«Я очень рад, что, наконец, открыта сверхновая, которую мы с коллегами предсказали 40 лет назад. К тому же она в некотором роде связана с Крабовидной туманностью. Это замечательный случай сочетания наблюдений и теории», — подытожил Кенити Номото, также участвовавший в исследовании.
https://naked-science.ru/article/astron … ovogo-tipa

Астрономам удалось открыть 18 формирующихся суперскоплений галактик

Скопление галактик Abell 3266 Credit: Max Planck Institute

Используя телескоп eROSITA космического аппарата «Спектр-РГ», астрономы обнаружили 18 суперскоплений галактик, которые еще не завершили свое формирование.

Скопление галактик под названием Abell 3266 – одно из самых ярких на небе; оно находится в процессе слияния с меньшей группой галактик.

eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) — это рентгеновский телескоп, построенный Институтом внеземной физики Общества Макса Планка (MPE) в Германии. Рентгеновский телескоп eROSITA состоит из семи одинаковых параллельно направленных зеркальных модулей типа Вольтера, каждый из которых включает в себя 54 вложенных друг в друга позолоченных зеркала.

По словам научного сотрудника Института внеземной физики в Гархинге Эзры Бюльбюль, планируется максимально точно измерить долю видимой материи во Вселенной, для чего  необходимо изучить все крупные скопления галактик мироздания. “Открытые нами суперскопления галактик встроены в еще более крупномасштабную структуру, “паутину Вселенной”,– цитирует слова ученого ТАСС.

Как было объявлено во время заседания Европейского астрономического общества, в 2021 году будет опубликован первый набор данных, полученных с помощью рентгеновского телескопа eROSITA. Впервые астрономы всего мира получат возможность загружать и анализировать данные с этого нового мощного телескопа. Выпуск данных будет сопровождаться публикацией 35 научных работ немецким консорциумом eROSITA на сервере препринтов arXiv, которые будут опубликованы в предстоящем специальном выпуске журнала “Astronomy and Astrophysics”.

“Мы не остановились только на рентгеновских лучах-теперь мы объединили рентгеновские данные eROSITA с ультрафиолетовыми, оптическими и инфракрасными данными от множества различных приборов как на земле, так и в космосе”, – объясняет Мара Сальвато (Mara Salvato), председатель рабочей группы.

Консорциум eROSITA будет продолжать работать над тем, чтобы сделать научные возможности доступными для всех.

Ирина Дорошенко (Filipok)
https://aboutspacejornal.net/2021/06/29/астрономам-удалось-открыть-18-формирую/

Полимеры в метеоритах дают ключ к пониманию ранней Солнечной системы

Многие метеориты, которые являются маленькими кусочками астероидов, не испытывали высоких температур ни в какой момент своего существования. Из-за этого эти метеориты обеспечивают хорошую запись сложной химии, присутствующей до того, как наша Солнечная система была сформирована 4,57 миллиарда лет назад.

По этой причине исследователи изучили отдельные аминокислоты в метеоритах, которые встречаются в богатом разнообразии и многие из которых отсутствуют в современных организмах.

В книге "Физика жидкостей", опубликованной издательством AIP, исследователи из Гарвардского университета показали существование систематической группы аминокислотных полимеров среди нескольких представителей древнейшего класса метеоритов - типа CV3. Полимеры образуют организованные структуры, включающие кристаллические нанотрубки и заполняющую пространство решеткой правильной алмазной симметрии с плотностью, оцениваемой в 30 раз меньшей, чем у воды.

"Поскольку элементы, необходимые для формирования наших полимеров, присутствовали еще 12,5 миллиарда лет назад, и, по-видимому, существует газовая фаза пути их образования, вполне возможно, что эта химия была и присутствует во всей Вселенной", - сказала автор статьи Джули Макгеох.

Предотвращение загрязнения земными бактериями было главным приоритетом для исследователей. Они разработали метод чистой комнаты, используя чистый шаговый двигатель с вакуумным алмазным долотом, чтобы вбить несколько миллиметров в образец метеорита, прежде чем извлечь только что собранный материал только из крайней части отверстия. В одном эксперименте использовалось несколько сверл, и все они были очищены ультразвуком.

Полученные частицы метеорита микронного масштаба затем помещали в пробирки и хранили при температуре минус 16 градусов по Цельсию. Полимеры были индуцированы к диффузии из микронных частиц с помощью экстракции Фолха, которая включает в себя две химические фазы, связанные с различными растворителями с различной плотностью.

Масс-спектрометрия выявила существование полимеров, которые состояли из цепочек глицина, простейшей аминокислоты, с добавлением кислорода и железа. У них было очень высокое отношение дейтерия к изотопу водорода, что подтверждало их внеземное происхождение.

Это исследование было вдохновлено наблюдениями за небольшим, очень консервативным биологическим белком, который захватывает воду. Это открытие предполагало, что если бы такая молекула могла образоваться в газовом пространстве, она помогла бы ранней химии, захватывая воду.

Исследователи использовали квантовую химию, чтобы показать, что аминокислоты должны быть способны полимеризоваться в пространстве внутри молекулярных облаков, сохраняя воду. Затем последовали многочисленные эксперименты с использованием метеоритов в качестве источника полимера, кульминацией которых стали трехмерные структуры.

В дальнейшем исследователи надеются получить более подробную информацию о глициновых стержнях с помощью дальнейшего рентгеновского анализа. Другие полимеры того же класса еще предстоит охарактеризовать и раскрыть энергетику образования полимеров.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0701013412

Дискуссиям о скорости расширения Вселенной может быть положен конец

Наша Вселенная расширяется, однако два основных способа определения скорости расширения нашего мира дают противоречивые результаты. На протяжении последнего десятилетия астрофизики разделились на два лагеря: одни считают, что это различие является значимым, а другие полагают, что проблема кроется в ошибках измерения.

Если окажется, что это несоответствие связано с ошибками, то стандартная модель устройства Вселенной получит подтверждение. Альтернативная возможность предполагает привлечение принципиально новой физики для объяснения устройства нашего мира. В течение нескольких десятков лет новые научные работы склоняли чашу весов попеременно в пользу то одной, то другой позиции по этому вопросу.

Венди Фридман (Wendy Freedman), знаменитая астроном и почетный профессор астрономии и астрофизики Чикагского университета, США, 20 лет назад осуществила некоторые из оригинальных измерений скорости расширения Вселенной, которые дали более высокое значение постоянной Хаббла. Однако в новой работе, основанной на недавних наблюдениях, Фридман склоняется к тому, что между значениями постоянной Хаббла, полученными двумя основными современными методами, нет противоречий.

Первый основной метод измерения постоянной Хаббла основан на измерении параметров реликтового излучения – фонового свечения Вселенной, сохранившегося после Большого взрыва. Если измерить параметры этого излучения и, заложив их в стандартную модель устройства Вселенной, просчитать на их основе современное значение постоянной Хаббла, то получим значение около 67,4 километра в секунду на парсек. Другой метод основан на измерении скорости удаления от нас галактик местной Вселенной и предполагает точное измерение космических расстояний, основанное на определении видимой яркости звезд постоянной светимости, называемых цефеидами. Этот метод дает значение постоянной Хаббла порядка 72 километров в секунду – и именно такое значение было получено Фридман и ее группой в далеком 2001 г.

Однако в новой работе Фридман, являющаяся на протяжении десятилетий признанным экспертом в определении космических расстояний, предлагает обратить внимание на новый метод, основанный на измерениях видимой яркости других звезд постоянной светимости – красных гигантов. Согласно Фридман, накопленный ее группой опыт новейших наблюдений показывает, что цефеиды менее надежны, чем красные гиганты, при определении расстояний в местной Вселенной. Полученное на основе метода измерения яркости красных гигантов значение постоянной Хаббла составляет порядка 69,8 километра в секунду на мегапарсек. Ученый заявляет, что, по ее мнению, получаемое значение постоянной Хаббла со временем удастся «согласовать» со значением, основанным на измерении параметров реликтового излучения, однако для этого следует провести более точные наблюдения, которые могут стать возможными уже вскоре, после запуска нового космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб») НАСА.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cg … 0701175317

Телескоп CHEOPS случайно нашел первую транзитную долгопериодическую экзопланету

ESA

Космический телескоп CHEOPS случайно обнаружил первую долгопериодическую транзитную экзопланету — ей стала ν² Lupi d, год на которой длится 107 земных дней. Заодно телескоп помог ученым определить примерное строение всех трех экзопланет, входящих в систему. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Цель космической обсерватории CHEOPS (Characterising Exoplanet Satellite), в отличие от похожих на нее телескопов CoRoT, Kepler и TESS, заключается в изучении уже известных экзопланет вокруг ярких звезд, а не поиске новых. CHEOPS был запущен в космос в декабре 2019 года и приступил к научной программе в апреле 2020 года. Он оснащен телескопом с эффективной апертурой 30 сантиметров и способен проводить высокоточные фотометрические наблюдения за звездами, регистрируя периодические прохождения планет по их диску, что позволяет уточнять их свойства, такие как масса, радиус, температура и свойства атмосферы.

Группа астрономов во главе с Летицией Делрез (Laetitia Delrez) из Льежского университета опубликовала результаты наблюдений при помощи CHEOPS за системой яркой солнцеподобной звезды Ню² Волка (ν² Lupi), расположенной на расстоянии 47,5 световых лет от Солнца. Более ранние наблюдения за звездой помогли обнаружить у нее при помощи метода радиальных скоростей три экзопланеты с массами в диапазоне между Землей и Нептуном и периодами обращения 11,6, 27,6 и 107,6 земных дней. Две из этих экзопланет в дальнейшем наблюдались телескопом TESS, который увидел их транзиты по диску звезды.

L. Delrez et al., ESA

Ученые обратили внимание, что в ходе наблюдений телескоп случайно увидел прохождение по диску звезды самой дальней планеты в системе — ν² Lupi d, что делает ее первой долгопериодической транзитной экзопланетой. Кроме того, исследователи смогли определить примерное строение всех трех экзопланет. Радиус ν² Lupi b был оценен в 1,664 радиуса Земли, а объемная плотность оказалась аналогичной земной. Радиусы ν² Lupi c  и ν² Lupi d были оценены в 2,916 и 2,562 радиуса Земли, а объемные плотности —  0,453 и 0,522 объемной плотности Земли, соответственно.

Предполагается, что сама близкая к звезде экзопланета является каменистой, содержит мало запасов воды (12,6 процентов от общей массы планеты) и газа и в прошлом могла активно терять атмосферу. ν² Lupi c и ν² Lupi d содержат гораздо больше воды (25-27 процентов от общей массы планеты) и небольшую газовую оболочку, которая, скорее всего. состоит из водорода и гелия. Эти две экзопланеты достаточно массивны и далеки от родительской звезды, чтобы процесс потери атмосферы был значителен. Ученые считают, что необходимы дальнейшие наблюдения за этой системой, так как она представляется отличной природной лабораторией для проверки моделей образования и эволюции маломассивных планет.

Ранее мы рассказывали, как CHEOPS подтвердил экстремальные температуры на экзопланете WASP-189b — одной из самых горячих из известных на сегодня.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/news/2021/06/30/v2-lupi-d

На БАКе подтвердили эффект мертвого конуса

CERN, ALICE Collaboration, 2021

Коллаборация ALICE представила результаты реконструкции партонного ливня, испущенного очарованным кварком, по характеристикам продуктов распада струй D⁰-мезонов. Физики исследовали угловые распределения излучаемых кварком глюонов и обнаружили, что это излучение подавлено в пределах некоторого конуса, что было предсказано много лет назад российскими теоретиками. Результаты исследования направлены в Nature, препринт доступен на arXiv.org.

Сегодня физикам известно, что протоны, нейтроны и другие адроны состоят из кварков и глюонов, которые объединяют под общим термином «партоны». Партоны участвуют в сильном взаимодействии и обладают тем свойством, что их невозможно наблюдать по одиночке. Это сильно затрудняет их исследование. Несмотря на это, физикам удается делать выводы о свойствах кварков и глюонов косвенно, анализируя продукты реакций, происходящих в ускорителях, в том числе и на Большом адронном коллайдере.

Среди прочего физики выяснили, что при столкновении частиц с очень большими энергиями, рассеянные высокоэнергетические кварки начинают каскадно испускать глюоны. Этот процесс получил название партонного ливня. В конечном итоге продукты партонного ливня адронизируются в частицы, которые можно детектировать напрямую.

Оказалось, что процесс испускания глюонов имеет ограничения. В начале 90-х гг. сотрудники Курчатовского института в рамках квантовой хромодинамики показали, что из-за наличия у кварка массы излучение им глюонов должно быть подавлено, причем угол этого конуса определяется через отношение массы кварка к его энергии. Явление получило название «эффект мертвого конуса». Он был косвенно подтвержден в нескольких экспериментах на разных коллайдерах, но прямого свидетельства его существования до недавнего времени не было.

В новой работе коллаборация ALICE сообщила о первом прямом наблюдении эффекта мертвого конуса с помощью реконструкции партонного ливня очарованного кварка. Очарованный кварк был выбран по причине его большой относительно других кварков массы. Большая масса означает бо́льший угол мертвого конуса, а значит и более достоверное его подтверждение.

О рождении очарованного кварка свидетельствует наличие струй D0-мезонов, которые в свою очередь детектировались по продуктам их распада, каонам и пионам. Стартуя с параметров восстановленных D⁰-мезонов, физики сначала реконструировали историю появления частиц в струе, а затем, на основе этих данных, определяли параметры очарованного кварка.

Схема, объясняющая процедуру реконструкции партонного ливня очарованного кварка.
CERN, ALICE Collaboration, 2021

Имея знания о кинематических свойствах каждого акта излучения, ученые набирали статистику по углам, под которыми вылетали глюоны. Аналогичная процедура была проведена для всех струй в целом, без конкретизации аромата излучающего кварка. Отношение распределений по углам в обоих случаях чувствительно к наличию любых угловых ограничений. Оно было исследовано для различных энергий излучающего кварка.

Для полноты анализа физики провели симуляцию исследуемых процессов с помощью алгоритмов SHERPA и PYTHIA 8, в рамках которых можно было включать и выключать эффект мертвого конуса. Оказалось, что экспериментальные данные о отношении угловых распределений действительно описываются симуляциями, если учитывать в них указанный эффект. Вместе с тем, выключение эффекта мертвого конуса отодвигало результаты моделирования от наблюдаемых в опыте на семь стандартных отклонений. Этот факт достоверно подтверждает сделанное ранее предсказание.

Отношение угловых распределений излучения глюона для струй с D⁰-мезонами и для всех струй в целом для трех энергетических диапазонов. Точки, реконструированные из эксперимента, показаны красным, симуляция с помощью PYTHIA 8 – синим, симуляция с помощью SHERPA – зеленым. Пунктиром обозначены симуляции с выключенным эффектом мертвого конуса.
CERN, ALICE Collaboration, 2021

В заключении авторы отмечают, что эффект мертвого конуса следует искать также и в партонных ливнях, испускаемых прелестными кварками, так как их масса даже больше, чем масса очарованных кварков. Кроме того, обнаруженный эффект было бы интересно пронаблюдать в условиях кварк-глюонной плазмы, которую уже научились получать, сталкивая очень быстрые тяжелые ионы, поскольку излучение глюонов – это основной процесс потери энергии в таком состоянии вещества.

Исследуя процессы с участием кварков и глюонов, ученые часто обнаруживают необычные эффекты. Недавно мы рассказывали, как D⁰-мезон поймали за превращением в свою античастицу.

Марат Хамадеев
https://nplus1.ru/news/2021/07/01/living-dead-cone

Космические лучи влияют на формирование галактик*

Толчок на запуск процессов звездообразования, а также на их прекращение оказывают молодые массивные звезды в составе галактик, которые выделяют в межзвездную среду огромные количества энергии. При этом не менее важную роль играет обратная связь от сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик.

Компьютерное моделирование галактики, вид спереди. Красный цвет указывает на более высокую плотность газа, синий — на более низкую. © Семенов и др., 2021 г.

Эти процессы, например, вызывают в галактиках огромные истечения газа. Но подробности этих процессов до сих пор являются предметами жарких научных споров, включая то, как они работают, а также относительные роли различных процессов обратных связей. Так, в частности, космические лучи ускоряются в мощных ударных волнах в результате взрывов сверхновых и звездными ветрами (оба процесса — это аспекты звездообразования), создавая при этом значительное давление в межзвездной среде.

Они играют центральную роль в регулировании теплового равновесия в плотных молекулярных облаках, где формируется большинство звезд, и могут играть важную роль в регулировании звездообразования, возбуждении галактических ветров и даже в определении природы межгалактической среды. Астрономы предполагают, что ключевым свойством, ограничивающим влияние космических лучей, является способность распространяться от их источников в межзвездную среду и за пределы диска. Но детали процесса пока изучены крайне мало.

Астроном Вадим Семенов из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) и двое его коллег использовали компьютерное моделирование, чтобы определить, как такое изменение в распространении космических лучей может повлиять на процессы звездообразования в галактиках. Они были мотивированы недавними наблюдениями гамма-излучения от близлежащих источников космических лучей, включая звездные скопления и остатки сверхновых. Наблюдения исследуют распространение космических лучей, потому что считается, что значительная часть гамма-излучения генерируется, когда космические лучи взаимодействуют с межзвездным газом.

Наблюдаемое гамма-излучение позволяет предположить, что распространение космических лучей вблизи таких источников может быть локально подавлено — на несколько порядков. Теоретическая работа предполагает, что такое подавление может быть результатом нелинейного взаимодействия космических лучей с магнитными полями и турбулентностью.

Исследователи использовали моделирование для изучения эффектов подавления распространения космических лучей вблизи источников. Они обнаружили, что подавление вызвало локальное повышение давления и привело к сильным градиентам давления, которые предотвратили образование массивных узлов молекулярного газа. Они могли бы сформировать новые звезды. Это качественно меняет распределение процессов звездообразования, особенно в массивных, богатых газом галактиках, подверженных образованию газовых узлов. Ученые пришли к выводу, что эти эффекты космических лучей влияют на эволюцию структуры галактического диска и являются важным дополнением к другим процессам, которые активно формируют галактику.
https://kosmos-x.net.ru/news/kosmichesk … 07-01-6365

Куда мог исчезнуть Тунгусский метеорит: научная гипотеза

Существует весьма любопытная гипотеза о том, почему вот уже больше столетия никто не может найти кратер таинственного гостя из космоса.

Василий Макаров

Ранним утром 30 июня 1908 года некий объект с чудовищным грохотом приземлился в Сибири. В результате 2150 квадратных километров леса (это примерно 80 миллионов деревьев) превратились в груды обгорелых щепок и обломков. Свидетельства очевидцев описывают сияющий шар, из-за которого в домах разбивались окна и осыпалась штукатурка. Позже исследователи охарактеризовали это событие как взрыв метеора, мощность которого составила 30 мегатонн, на высоте от 10 до 15 километров.

Хотя сам кратер так и не был обнаружен, поиски фрагментов руды метеоритного происхождения продолжаются до сих пор. Но большой астероид, состоящий преимущественно из железа и входящий в атмосферу Земли под небольшим углом и затем снова скрывшийся в космосе, как раз мог произвести подобный разрушительный эффект не оставив никаких следов.

«Мы изучили условия прохождения астероидов диаметром 200, 100 и 50 метров, состоящих из трех типов материалов — железа, камня и водяного льда, через атмосферу Земли с минимальной высотой траектории в диапазоне от 10 до 15 километров, — говорят авторы этой теории и в частности астроном Даниил Хренников из Сибирского федерального университета. — Полученные результаты подтвердили нашу идею, объясняющую одну из давних проблем астрономии – Тунгусского явления, которое до сих пор не получило разумных и всесторонних интерпретаций. Мы утверждаем, что инцидент в Тунгуске был вызван железным астероидным телом, которое прошло через атмосферу Земли и вернулось к околосолнечной орбите».

Ледяное тело — гипотезу, предложенную российскими исследователями в 1970-х годах, было довольно просто исключить. Тепло, генерируемое трением об атмосферу на такой скорости, полностью расплавило бы ледяное тело еще на подлете. Каменный метеор также с высокой долей вероятности рассыплется на куски из-за повышения давления, когда воздух проникает внутрь летящего тела через микротрещины. Лишь железные метеоры достаточно устойчивы, чтобы сохранить свою целостность.

То есть наиболее вероятный виновник — железный метеорит от 100 до 200 метров в поперечнике, который пролетел 3000 километров сквозь атмосферу. При таких характеристиках его скорость должна была составлять 7 м/с, а высота полета — 11 километров.

Эта модель объясняет сразу несколько характеристик Тунгусского явления. Отсутствие ударного кратера обусловлено тем, что метеор попросту не упал на Землю. Отсутствие железного мусора также объясняется высокой скоростью, поскольку объект будет двигаться слишком быстро и будет слишком горячим, чтобы терять вещество. Исследователи заявили, что любая потеря массы может быть вызвана сублимацией отдельных атомов железа, которые будут выглядеть точно так же, как и обычные земные оксиды – так что выделить их из почвы нельзя.
https://www.popmech.ru/science/577744-k … ain_middle

Получены более точные пределы вероятности фундаментальных частиц в рамках эксперимента ATLAS

Учёные НИИ ядерной физики МГУ в составе крупнейшей международной группы ATLAS приняли участие в поисках распадов фундаментальных частиц Z-бозонов, нарушающих сохранение ароматов заряженных лептонов. Полученные результаты превосходят лучшие пределы, установленные на большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) более двух десятилетий назад. Понимание взаимодействий фундаментальных частиц вне Стандартной модели физики поможет лучше узнать, как появилась наша Вселенная. Результаты исследования опубликованы 1 июля в журнале Nature Physics.

Леонид Гладилин

В Стандартной модели физики элементарных частиц лептоны являются бесструктурными частицами материи и подразделяются на три поколения (аромата). Лептоны разных ароматов обладают одинаковыми свойствами, за исключением их масс. В Стандартной модели предполагается, что количество лептонов каждого поколения сохраняется во взаимодействиях. Такое сохранение известно как сохранение лептонного аромата. Однако наблюдение осцилляций ароматов нейтрино (нейтральных лептонов) продемонстрировало, что нейтрино имеют массу, а в слабых нейтринных взаимодействиях лептонный аромат не сохраняется. В то же время нет экспериментальных доказательств того, что нарушение лептонного аромата происходит также и во взаимодействиях между заряженными лептонами, и наблюдение такого явления было бы явным признаком существования новых частиц или нового типа взаимодействий, выходящих за рамки Стандартной модели.

ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) – крупнейший международный эксперимент по поиску частиц вне Стандартной модели физики элементарных частиц, которая описывает строение нашей Вселенной и взаимодействие тел в ней. В рамках эксперимента ATLAS на Большом адронном коллайдере с помощью трекового детектора переходного излучения (TRT), созданного при участии сотрудников НИИ Ядерной физики МГУ, учёные занимались поиском распадов Z-бозонов, нарушающих сохранение лептонных ароматов.

«Проведены поиски распадов Z-бозонов, рождающихся в протон-протонных взаимодействиях, на два лептона с противоположными электрическими зарядами и разными ароматами: тау-лептон (τ) и электрон (e) или мюон (μ). «Сигналов от таких распадов не было найдено, и были установлены верхние пределы на их вероятности: менее 8,1 × 10–6 (Z→eτ) и 9,5 × 10–6 (Z→μτ) на уровне достоверности 95%. Эти результаты превосходят лучшие пределы, установленные на большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) более двух десятилетий назад», - рассказал  Леонид Гладилин, зав. лабораторией тяжёлых частиц и резонансов НИИ ядерной физики МГУ, профессор кафедры квантовой теории и физики высоких энергий МГУ, один из авторов работы.

НИИЯФ МГУ участвует в работе эксперимента АТЛАС с момента его образования. Сотрудники НИИЯФ внесли большой вклад в построение и эксплуатацию трекового детектора переходного излучения (TRT). Данные этого детектора использовались для реконструкции треков электронов, мюонов и продуктов распадов тау-лептонов. Также данные TRT использовались для идентификации электронов.

В группу учёных, участвующих в эксперименте ATLAS, от МГУ входят заведующий лабораторией НИИЯФ МГУ Леонид Гладилин, старшие научные сотрудники НИИЯФ МГУ Виктор Крамаренко, Наталья Короткова, Сергей Сивоклоков, аспиранты физического факультета МГУ Олег Мешков, Виктор Синетский и профессор физического факультета МГУ Лидия Смирнова.

Информация предоставлена пресс-службой МГУ

Источник фото: http://www.sinp.msu.ru/ru/users/864
https://scientificrussia.ru/news/poluch … enta-atlas

Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной*

Мертвая звезда размером с Луну — самая маленькая в своем роде, которую мы когда-либо видели.

Это белый карлик, сверхплотное коллапсированное ядро звезды в диапазоне масс Солнца, но его диаметр составляет всего 4280 километров. Это также самый массивный белый карлик, который мы когда-либо видели, его масса примерно в 1,35 раза больше массы Солнца.

Просто найдите секунду, чтобы осознать это — чуть больше массы нашего Солнца, упакованного в сферу, лишь немного превышающую размер нашей Луны. Довольно удивительно, не правда ли?

А белый карлик ZTF J1901 + 1458, расположенный примерно в 130 световых годах от нас, действительно невероятен. Его плотность и масса ставят его прямо на границу предела Чандрасекара — максимальной массы, которую может иметь белый карлик, прежде чем он станет настолько нестабильным, что взорвется впечатляющей сверхновой.

«Мы поймали этот очень интересный объект, который не был достаточно массивным, чтобы взорваться», — сказала астрофизик-теоретик Илария Каяццо из Калифорнийского технологического института.

Белые карлики — самый маленький класс мертвых звезд в континууме мертвых звезд. Они возникли из коллапсирующих ядер звезд, масса которых в восемь раз превышает массу Солнца; когда эти звезды заканчивают свою жизнь на главной последовательности (ядерный синтез), они сдувают свой внешний материал, а оставшееся ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует в сверхплотный объект.

Вплоть до предела Чандрасекара, около 1,4 солнечной массы, то, что называется давлением вырождения электронов, удерживает белый карлик от дальнейшего коллапса под действием собственной гравитации. При определенном уровне давления электроны отделяются от своих атомных ядер — и, поскольку идентичные электроны не могут занимать одно и то же пространство, эти электроны обеспечивают внешнее давление, которое не дает звезде коллапсировать.

Однако множество белых карликов существует в двойных системах. Это означает, что они заперты в орбитальном танце с другой звездой. Если две звезды расположены достаточно близко, белый карлик будет откачивать материал из своего двойного компаньона, процесс, который может опрокинуть мертвую звезду за предел Чандрасекара, часто вызывая взрыв сверхновой типа Ia.

ZTF J1901 + 1458 кажется частным случаем.

Согласно анализу команды, белый карлик является продуктом слияния двух меньших белых карликов; вместе они были недостаточно массивны, чтобы достичь предела Чандрасекара и создать сверхновую типа Ia.

Ему всего около 100 миллионов лет, с безумным магнитным полем для белого карлика, примерно в миллиард раз более мощным, чем Солнечное. Он также экстремально вращается, делая оборот вокруг своей оси каждые семь минут. Это не самое быстрое вращение белых карликов, но оно есть. Эти характеристики указывают на слияние в прошлом.

Нейтронные звезды — даже более плотные, чем белые карлики, и поддерживаемые давлением нейтронного вырождения — образуются, когда звезда, масса которой в 8–30 раз превышает массу Солнца, достигает конца своей жизни. Как только она сдувает свой внешний материал, ядро звезды коллапсирует в нейтронную звезду.

ZTF J1901 + 1458, если анализ группы верен, предлагает другой путь формирования для примеров этих экстремальных объектов с меньшей массой.

Это, в свою очередь, может означать, что ZTF J1901 + 1458 и другие подобные звезды могут многое рассказать нам о типах двойных белых карликов, которые превращаются в нейтронные звезды. Команда надеется их найти.

«Есть так много вопросов, которые нужно решить, например, какова скорость слияния белых карликов в галактике, и достаточно ли этого, чтобы объяснить количество сверхновых типа Ia? Как генерируется магнитное поле и почему есть ли такое разнообразие напряженности магнитного поля среди белых карликов?» — сказал Каяццо.

«Обнаружение большой популяции белых карликов, появившихся в результате слияний, поможет нам ответить на все эти и многие другие вопросы».

Исследование опубликовано в журнале Nature.
https://rwspace.ru/news/astronomy-tolko … ennoj.html