Астрономия

[Sibrand]

Возможно, установлено местонахождение самой юной чёрной дыры нашей Галактики

 

Согласно данным, полученным при помощи космического телескопа «Чандра» и проанализированным астрофизиками п/р Лоры Лопес (Laura Lopez) из Массачусетского технологического института (США), человечество, возможно, нашло самую юную чёрную дыру в нашей Галактике.

 

В центре планетарной туманности W49B (комбинированное изображение в рентгеновском, радио- и ИК-диапазоне), похоже, находится самая молодая чёрная дыра Галактики. (Иллюстрация NASA, Chandra, VLA.)

 

Речь идёт об останках сверхновой типа Ib (или Ic), известных как планетарная туманность W49B. Этот объект — продукт взрыва сверхновой тысячелетней (для нас) давности. Он удалён от нас на 26 000 световых лет.

 

Обычно взрыв сверхновой приводит к тому, что часть её материала разлетается вокруг звезды относительно равномерно. И очень редко материал около полюсов вращающейся звезды выбрасывается с гораздо более высокими скоростями, чем с остальной поверхности светила.

 

Сейчас планетарная туманность W49B ярко светится в рентгеновском и иных диапазонах, позволяя астрономам сравнивать форму туманности и кольцеподобные структуры вокруг неё с теоретическим моделями такого процесса. К примеру, они обнаружили следы железа только в одной половине туманности, а сера и кремний были распределены по ней равномерно. Всё это указывает на асимметричный характер взрыва.

 

Но самое интересное заключается в следующем: наиболее вероятным объектом, образовавшимся после взрыва сверхновой, считается вовсе не нейтронная звезда, а более массивная чёрная дыра. Вывод сделан на основе того, что обычно у нейтронных звёзд наблюдается периодически изменяющееся рентгеновское и радиоизлучение, чего здесь нет.

 

Кроме того, сам взрыв по многим признакам близок к вспышкам, связанным с гамма-всплесками — чрезвычайно редким событием, которое также характеризуется выбросами вещества с полюсов звезды. Считается, что в нашей Галактике, насчитывающей 200-400 млрд звёзд, такое случается не чаще нескольких раз в миллион лет.

 

Учёные отмечают, что дальнейшие наблюдения за этим регионом могут принести ценнейшую информацию о том, как растут и набирают массу молодые, по астрономическим меркам буквально вчера образовавшиеся чёрные дыры.

 

Отчёт об исследовании принят к публикации в издании Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

 

Подготовлено по материалам НАСА.

Александр Березин

Компьюлента

[Sibrand]

Главному телескопу Европы грозит "слепота"

 

Европейское космическое агентство вскоре может потерять один из самых главных своих спутников - телескоп Herschel. Система охлаждения его детекторов почти лишилась гелия, а значит, вскоре аппарат "ослепнет".

 

Напомним, что "Гершель", который обошелся Европе в миллиард евро, работает во второй точке Лагранжа системы Земля-Солнце с 2009 года. Он наблюдает за космосом с расстояния 1,5 миллионов километров от нашей планеты. Телескоп помогает астрономам понять тайны рождения звезд и эволюции галактик.

 

Однако детекторы его инструментов требуют постоянного охлаждения до ультранизких температур, близких к абсолютному нулю. В качестве охлаждающего агента используется газ гелий. На старте в аппарат было закачано около двух тысяч литров гелия. Запас закончится в ближайшие пару недель. Как только детекторы перегреются, они перестанут работать, конец работы будет неожиданным.

 

Впрочем, ученые с самого начала знали, что телескоп рано или поздно "ослепнет". В самом начале миссии разработчики спрогнозировали дату выхода космического аппарата из строя с точностью почти до месяца.

 

Сейчас исследователи проводят последние запланированные измерения и наблюдения, пытаясь собрать в оставшееся у них время как можно больше изображений. Но даже тогда, когда "Гершель" закончит свою работу, у астрономов будут гигабайты информации, которые, наверняка, помогут сделать массу новых открытий. Уже сейчас в архивах миссии находятся тысячи снимков, которые, как показывает практика, пригодятся науке и через десятки лет.

 

"Я думаю, многие согласятся, что "Гершель" принес нам выдающийся успех, что мы провели прекрасные наблюдения", - рассказал BBC доктор Горан Пиллбратт из ESA.

 

Напомним, что европейский аппарат снабжен самым большим монолитным зеркалом (диаметр составил 3,5 метра) и тремя ультрасовременными инструментами, которые ловят свет в диапазоне от дальнего инфракрасного до субмиллиметрового.

 

Космический телескоп помог астрономам в изучении процессов образования звезд из облаков газа и пыли. Кроме того, ученые получили возможность наблюдать за изменением галактики с течением времени.

 

"Среди самых выдающихся открытий аппарата на сегодняшний день числятся обнаружение тысяч дальних галактик, в которых идет активное образование звезд, а также уточнение положения регионов звездообразования в виде ядер и нитей в нашей галактике", - говорит профессор Мэтт Гриффин из университета Кардифа, руководитель команды инструмента SPIRE.

 

В апреле будет проведено последнее тестирование телескопа. После чего операторы ESA отключат коммуникационное оборудование "Гершеля" и отправят его медленно дрейфовать вокруг Солнца.

 

По материалам: Вести

[Sibrand]

«Гершель» обнаружил самые молодые звезды

 

Космическая обсерватория «Гершель» (Herschel) сфотографировала самые молодые из известных звезд. Подробности обнаружения скопления протозвезд описываются в пресс-релизе NASA.

 

Фото: NASA

 

Ранее неизвестное скопление из 15 молодых звезд было найдено в созвездии Ориона. Обнаружение протозвезд осложнялось тем, что они окружены плотными скоплениями газа и пыли. Результаты, полученные обсерваторией «Гершель», были подтверждены космическим телескопом Спитцер (Spitzer) и наземным радиотелескопом APEX в Чили.

 

11 из обнаруженных звезд излучают в красной области электромагнитного спектра, которая характеризуется низкой энергией фотонов. Это позволяет сделать вывод о том, что они находятся на самых ранних стадиях формирования. Всего в созвездии Ориона было обнаружено 18 подобных звезд. Астрономы предполагают, что возраст звезды на этой стадии составляет всего 25 тысяч лет (возраст Солнца - 4,6 миллиарда лет).

 

Описанный этап в жизни звезды является промежуточным. На начальных стадиях формирования светила происходит гравитационный коллапс газопылевых скоплений. Впоследствии плотный сгусток холодного газа постепенно переходит в состояние раскаленной плазмы. Найденные протозвезды помогут астрономам лучше исследовать эти процессы.

 

Орбитальный телескоп «Гершель» был запущен в 2009 году. Он является крупнейшим из космических телескопов, работающих в инфракрасном диапазоне, что позволяет ему получать снимки объектов, расположенных за газопылевыми скоплениями. «Гершель» позволил точно измерить размер астероида Апофис, совершившего рекордное сближение с Землей в январе 2013 года.

 

Лента.RU

[Sibrand]

Впервые удалось точно измерить скорость вращения чёрной дыры

 

Колоссальная скорость вращения ЧД в центре далёкой галактики указала на весьма бурный сценарий её формирования.

 

Представьте себе сферу диаметром более трёх миллионов километров (в восемь раз больше расстояния от Земли до Луны), вращающуюся со скоростью, близкой к световой. Между тем такой объект существует: это сверхмассивная чёрная дыра (СМЧД) в центре спиральной галактики NGC 1365, что в 56 млн световых лет от Земли. Её родина — созвездие Печь.

 

Группе астрономов под руководством Гвидо Ризалити (Guido Risaliti) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) впервые в истории удалось измерить скорость вращения чёрной дыры — и, как полагают учёные, очень точно. Значение составило 84% от максимума, разрешённого теорией Эйнштейна. То есть оказалось непредставимо больше скорости вращения любой известной нам планеты или звезды главной последовательности.

 

Чтобы выяснить скорость вращения, пришлось научиться отделять искажения спектра рентгеновского излучения аккреционного диска ЧД от искажений, вызываемых окружающим ЧД газом. (Здесь и ниже иллюстрации JPL.)

 

Прежде всего астрономы задались вопросом о границе аккреционного диска СМЧД, зависящей от скорости вращения дыры. Поскольку быстрая ЧД искажает пространство-время вокруг себя иначе, чем медленная, постольку рентгеновское излучение от такой границы, возникающее из-за разогрева материи в диске, может указать на собственно скорость её вращения. Горячие атомы железа в веществе, падающем на ЧД, излучают в определённом рентгеновском диапазоне, однако вращение ЧД несколько «смазывает» исходный спектр излучения, и как раз по степени этого «смазывания» учёные и определяли скорость.

 

Почему измерение скорости вращения центральной СМЧД галактики NGC 1365 действительно важно? Долгое время считалось, что если чёрная дыра вращается медленно, то по мере своего роста она подпитывается веществом, приходящим небольшими порциями и с разных направлений. При этом «поставки» падающей материи не были бесперебойными. Те же ЧД, что движутся быстро, по всем теоретическим моделям и расти должны чрезвычайно агрессивно, постоянно получая крупные «куски». Не исключён и сценарий слияния с другими ЧД, даже со сверхмассивными: при столкновении двух галактик это частый случай.

 

Провести столь точные наблюдения позволило совместное использование сразу двух рентгеновских телескопов, отвечающих за слегка разные диапазоны

 

Теперь учёные, воспользовавшись рентгеновскими телескопами космического базирования NuSTAR и XMM-Newton, выяснили, что наблюдательные данные пока подтверждают существование лишь быстро вращающихся ЧД. Иными словами, СМЧД в галактике NGC 1365 набрала свою массу (примерно два миллиона Солнц) относительно быстро, и значительную роль в этом могло сыграть слияние с другой ЧД.

 

По мнению авторов работы, вращение ЧД с околосветовыми скоростями исключает сценарий её абсорбционного роста внутри огромных газопылевых облаков. Ведь чтобы добиться таких скоростей за счёт поглощения газа, плотность последнего должна быть невообразимо большой, да и релятивистские струи от ЧД быстро рассеяли бы такое облако.

 

Сейчас другие исследователи при помощи той же методики отслеживают скорость вращения иных крупных чёрных дыр Вселенной. Если этот параметр удастся определить для большинства из них, такая информация внесёт огромный вклад в понимание эволюции сверхмассивных чёрных дыр и галактик, которые они населяют.

 

Источник: Лаборатории реактивного движения НАСА

[Марашка]

В центре нашей Галактики нашли магнетар

 

Астрофизики засекли магнетар по соседству со сверхмассивной черной дырой в центре нашей Галактики. Такие пары раньше обнаружить не удавалось, хотя их давно искали - магнетар в центре галактики позволит лучше изучить эффекты искривления пространства-времени.

 

Облака газа, поглощаемые черной дырой в центре Млечного Пути. Изображение NRAO

 

Об открытии, сделанном при помощи рентгеновских телескопов NuSTAR и Swift, сообщается на страницах Nature.

 

Прошлые наблюдения показали, что рядом со сверхмассивной черной дырой находится облако газа, которое должно поглотиться в ближайшие годы. Именно за ним наблюдала при помощи радиотелескопа VLA международная группа астрономов и эти наблюдения принесли неожиданный результат - ученым удалось обнаружить вспышки радиоизлучения, нетипичные для падающего газа.

 

По данным инфракрасных наблюдений, проведенных при помощи телескопов обсерватории Keck на Гавайских островах, внутри облака (получившего обозначение G2) может скрываться звезда, но и она на роль радиоисточника не годится. А вот новые данные с NuSTAR указывают на пульсар, причем 4 мая ученым удалось подтвердить его принадлежность к магнетарам - нейтронным звездам с аномально мощным, даже по меркам других нейтронных звезд, магнитным полем. Именно энергия магнитного поля позволяет магнетару выдавать серии радиоимпульсов и рентгеновских вспышек со строгой периодичностью.

 

Сверхмассивные черные дыры имеют массу как минимум в сотни тысяч раз больше солнечной, самые крупные превышают по массе Солнце в десятки миллиардов раз. Столь массивные объекты должны существенно искажать пространство-время, однако непосредственно наблюдать за этими эффектами обычно затруднительно из-за эффектов, создаваемых падающим на черную дыру веществом. Наличие рядом источника ярких вспышек, причем с известным временным интервалом между ними, позволит астрофизикам пронаблюдать предсказанный общей теорией относительности эффект замедления времени в гравитационном поле.

 

Магнетар, обращающийся по эллиптической орбите вокруг черной дыры, должен в момент своего максимального удаления выдавать вспышки с меньшим интервалом. Эти изменения пока что не зафиксированы, однако пока что такой цели перед учеными и не стояло.

 

Lenta.ru

[Марашка]

Пылевые облака рядом с туманностью Ориона

 

 

Астрономы, работающие с данными европейского телескопа APEX, засняли расположенные рядом с туманностью Ориона пылевые облака, которые напоминают «огненную ленту». Изображение в высоком разрешении и его описание опубликованы на сайте Европейского космического агентства.

 

Снимки огненной ленты были получены камерой LABOCA в субмиллиметровом диапазоне излучения. Волны такой характерной длины испускают мелкие частицы космической пыли, имеющие температуру всего несколько десятков градусов выше абсолютного нуля (-273 градуса Цельсия).

 

Облака пыли показаны на композитном изображении оранжевым цветом, остальные видимые объекты сняты в обычном оптическом диапазоне. Сложная структура «огненной ленты» объясняется взаимодействием двух факторов: гравитации, стремящейся сжать пылевые облака и звездного ветра, вызывающего образование изгибов и пузырей.

 

В верхней части снимка можно рассмотреть яркую туманность Ориона. Эта наполненная межзвездным газом и пылью область является хорошо известным местом активного звездообразования.

 

Лента.ru/ESO/Digitized Sky Survey 2

[Марашка]

«Хаббл» заснял гравитационную линзу кластера галактик

 

Фото: spacetelescope.org

 

Астрономы, работающие с данными космического телескопа «Хаббл», получили изображение кластера галактик Abell S1077, который благодаря своей значительной массе формирует гравитационную линзу. Изображение и его описание опубликовано на сайте телескопа.

 

На снимке «Хаббла» свет галактик, расположенных позади Abell S1077, искажается так, что они образуют светлые черточки, расположенные по периметру изображения.

 

Ранее эффект гравитационной линзы уже удавалось наблюдать на кластерах галактик. Их масса, вычисленная на основе степени искажения света, обычно превышает массу, вычисленную на основе суммы массы звезд в галактиках. Считается, что разница между значениями массы объясняется наличием в центре кластеров темной материи.

 

Феномен гравитационного линзирования был предсказан Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности. Согласно теории, масса оказывает влияние на направление распространения света, искажая пространство-время. Проходя мимо массивного объекта, свет отклоняется в сторону последнего. Если объект обладает значительной массой сосредоточенной в относительно компактном объеме, то с точки зрения наблюдателя он может вести себя как оптическая линза, искажая свет далеких звезд.

 

Эффект гравитационного линзирования интересен физикам не только как одно из подтверждений теории относительности, но и как способ рассмотреть свет очень далеких звезд, которые без природной космической линзы было бы невозможно увидеть. Так, недавно астрономы из обсерватории ALMA благодаря усилению света гравитационной линзой обнаружили следы воды в очень далеких галактиках. Другая группа исследователей предложила использовать эффект гравитационного линзирования для поиска экзопланет-«двойников» Земли.

 

http://lenta.ru/news/

[Марашка]

Вновь была подтверждена гипотеза о "комете Кловис"

 

Масштабное исследование показало, что микроскопические шарики, разбросанные едва ли не по всему свету, могли сформироваться только в результате столкновения Земли с космическим телом.

 

Примерно 12 800 лет назад, когда Земля спокойненько нагревалась, выходя из последнего ледникового периода, совершенно внезапно произошло такое, что едва не вернуло планету обратно.

 

Джеймс Кеннетт из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) считает, что климатический переворот был очень резким и мог занять всего год, возвестив о начале прохладного позднего дриаса.

 

Причина того похолодания остаётся предметом горячих дискуссий, особенно в связи с тем, что оно совпадает со временем резкого вымирания большинства крупных животных, обитавших в обеих Америках, а также с исчезновением культуры Кловис, представители которой охотились на мегафауну.

 

Предложено три версии, объясняющих пропажу мамонтов, мастодонтов, мегатериев, американских верблюдов и лошадей, а также саблезубых кошек: активная охота, изменение климата и некий катаклизм. Возможно, в той или иной степени на вымирание мегафауны повлияли все факторы, остаётся лишь выяснить роль каждого из них. Г-н Кеннетт находится в числе тех, кто считает, что всё началось с гостя из космоса.

 

Его группа обосновывает эту гипотезу широким распространением микроскопических сферических тел на площади, превышающей 50 млн км и охватывающей четыре континента, от каньона Арлингтон на острове Санта-Роза архипелага Чаннел близ Калифорнии до нескольких мест на севере Сирии. В том же слое, относящемся к границе позднего дриаса, обнаружена пиковая концентрация прочего экзотического материала: наноалмазов и других необычных форм углерода (например, фуллеренов), а также стекла и иридия.

 

Воздействие из космоса, утверждает г-н Кеннетт, вызвало ухудшение состояния окружающей среды на большой территории в силу многочисленных процессов, среди которых лесные пожары, охватившие целые континенты, и значительный рост концентрации атмосферной пыли, которая закрывала солнце достаточно долго, чтобы уморить голодом крупных животных.

 

В ходе изучения 18 локаций в Северной Америке, Европе и на Ближнем Востоке г-н Кеннетт и 28 его коллег из 24 учреждений обратили особое внимание на крошечные шарики, сформированные плавлением породы и почвы при высокой температуре и сильном давлении и последующим быстрым остыванием или охлаждением в атмосфере.

 

Но подобное может произойти не только из-за падения небесного тела. Ядерный взрыв здесь не подходит, остаются извержения вулканов, удары молний и горение угольного пласта. Поэтому исследователи проверили почти 700 микросфер с границы позднего дриаса с помощью сканирующей электронной микроскопии и спектрометрии дисперсии энергии. Этот слой соответствует также окончанию эпохи Кловис и часто сопровождается залегающим выше «чёрным матом» — тонким, тёмным, насыщенным углеродом слоем осадочных пород, наиболее поздними останками мегафауны и археологическим материалом культуры Кловис, а также большим количеством древесного угля, который указывает на масштабное горение биомассы.

 

Если верить г-ну Кеннетту, точка в споре поставлена. Изучение микросфер с границы позднего дриаса показало, что, хотя они соответствуют типу отложений, которые находились на поверхности Земли во время падения небесного тела, шарики геохимически отличны от вулканического материала. Проверка на остаточный магнетизм (магнетизм, который остаётся после исчезновения электрического или магнитного воздействия) наглядно продемонстрировала также, что микросферы не могли образоваться естественным путём во время ударов молний.

 

«Поскольку пластовая температура, необходимая для формирования этих шариков, превышает 2 200 C, исключаются все другие причины плавления оксида кремния и прочих минералов, кроме космического воздействия», — поясняет г-н Кеннетт. Эксперименты, проведённые его группой, впервые показали, что микросферы, насыщенные оксидом кремния, способны формироваться также путём сжигания при высокой температуре растений (дубов, сосен и камыша), ибо в них, как известно, содержится оксид кремния, порождённый биологическими процессами.

 

Сверх того, по данным исследования, на высокие температуры и столкновения на большой скорости указывает структура поверхности микросфер, к тому же они зачастую склеены одна с другой. Согласно оценкам, по девяти изученным странам на четырёх континентах разметало 10 млн т таких шариков. Впрочем, истинная площадь поля разброса остаётся неизвестной.

 

По-видимому, воздействие имело чудовищный масштаб, раз мегафауна, пережившая несколько ледниковых периодов, оказалась уничтожена в рекордно короткие сроки.

 

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Санта-Барбаре

[Cthulhu]

Просто прекрасно, Бозон, только бы вот нас не задел!

[gelon]

Новая космическая миссия отправляется к Солнцу

 

В год максимума солнечной активности Американское космическое агентство НАСА готовится отправить новый космический аппарат для наблюдения загадочной зоны Солнца, практически не исследованной до сих пор.

 

В июне 2013 года, с космодрома в Калифорнии, стартует зонд под названием Interface Region Imaging Spectrograph, сокращенно IRIS. Аппарат направится на орбиту изучать пограничные слои солнечной атмосферы, уровень, на котором Солнце производит максимум ультрафиолетового излучения. Это излучение активно влияет на атмосферу и климат Земли, сообщает НАСА.

 

Эта пограничная часть солнечной атмосферы лежит между фотосферой, зоной «белого каления», то есть видимой поверхностью, и самой горячей частью солнечной короны, разогретой до миллионов градусов. Взаимодействие между магнитным полем и потоками плазмы в этой части короны служит источником энергии разогрева частиц до невероятных температур, в сотни раз горячее, чем сама поверхность Солнца.

 

Аппарат IRIS будет изучать с земной орбиты с помощью специального ультрафиолетового телескопа солнечную активность и спектр излучения, обрабатывать данные и отправлять их на Землю для тщательного анализа.

 

 

Аргументы.ру

[gelon]

Космическая обсерватория «Гершель» завершила свою работу

 

Обсерватория «Гершель» и туманность Розетта. Рисунок с сайта Европейского космического агенства www.esa.int

 

29 апреля 2013 года космическая инфракрасная обсерватория «Гершель» истощила запас гелиевого охладителя, и самый полномасштабный проект по исследованию Вселенной в инфракрасном диапазоне был официально завершен. В силу особенностей исследуемых объектов, причина завершения работы обсерватории «Гершель», как и в случае с предшествующими миссиями, — невозможность её дальнейшего охлаждения.

 

Запущенная почти четыре года назад, 14 мая 2009 года, космическая обсерватория за время своей работы в полной мере оправдала имя, данное ей в честь первого исследователя недоступной человеческому глазу инфракрасной области спектра — Уильяма Гершеля.

 

Обсерватория «Гершель» не была первой в своем роде. Её предшественниками в исследовании инфракрасной картины неба были обсерватории IRAS, запущенная в 1983 году, и ISO, запущенная в 1995 году, а также телескопы «Спитцер» и Akari, начавшие свою работу соответственно в 2003-м и 2006 годах. Однако «Гершель» представлял собой не просто очередной шаг вперед, а настоящий прорыв: телескоп «Гершеля» с диаметром зеркала 3,5 метра, наибольший среди космических обсерваторий, по своим техническим характеристикам значительно превосходил телескопы предшественников, что позволило получить более точные и детализированные данные. Широта спектрального охвата делала «Гершель» своеобразным мостом, перекрывающим оба диапазона — инфракрасный диапазон космических обсерваторий-предшественников и субмиллиметровый диапазон наземных телескопов. «Гершель» работал в диапазоне от субмиллиметрового до дальнего инфракрасного (672–55 микрон) и был единственной полноценной космической обсерваторией, исследования которой были посвящены данной части спектра, что сделало полученные с его помощью данные уникальными.

 

Космические объекты являются источниками излучения в различных областях спектра, от длинноволнового радиоизлучения до коротковолнового рентгеновского и гамма-излучения. Один и тот же объект может оказаться доступным для исследования в различных областях спектра, однако процессы, индикаторами которых является излучение в той или иной области, различны. Инфракрасный и субмиллиметровый диапазоны позволяют получить информацию о холодных объектах, излучение которых представляет собой либо переизлучение поглощенных фотонов внешних источников, либо собственное тепловое излучение. Такие объекты либо не излучают в диапазонах более высоких энергий, например оптическом или ультрафиолетовом, либо излучают очень слабо, и их обнаружение и исследование оптическими и ультрафиолетовыми телескопами затруднено, а то и вовсе невозможно. Так, основной «специализацией» инфракрасных телескопов являются галактики, области звездообразования и протозвезды, пылевые диски, астероиды. В инфракрасном диапазоне наблюдаются и холодные звезды — коричневые карлики. Термоядерные процессы в коричневых карликах не нагревают звезду достаточно для яркого излучения в оптическом диапазоне, и потому наблюдают их также в основном при помощи инфракрасных телескопов.

 

Рис. 1. Система охлаждения на «Гершеле»

1. Емкость со сверхтекучем гелием сохраняется при температуре кипения (1,65 К или –271,5°C). Гелий охлаждает расположенные в фокальной плоскости научные инструменты и три температурных экрана. В процессе кипения с поверхности жидкости испаряется газ, который медленно утекает из емкости в трубки, обвивающие полезную нагрузку и охлаждает ее до температуры от 1,7 К до 4 К.

2. Далее газ утекает в кольца температурных экранов, охлаждая их до 30 К, 50 К и 60 К соответственно.

3. Криостатический сосуд Дьюара, вмещающий в себя емкость со сверхтекучим гелием. Газ выбрасывается в космическое пространство. Сосуд охлаждается до температуры около 70 К путем излучения тепла в пространство.

Изображение ESA/PACS/SPIRE/Martin Hennemann & Frédérique Motte, Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/Irfu — CNRS/INSU — Univ. Paris Diderot, France

 

Многие холодные объекты имеют температуру, близкую к абсолютному нулю, и пытаться наблюдать их при помощи более теплого инструмента аналогично попытке увидеть звезду на залитом Солнцем полуденном небе. Потому ключевым элементом для работы инфракрасной обсерватории является охлаждение, а срок ее работы определяется запасом охладителя. Все три прибора «Гершеля» (HiFi, PACS и SPIRE) охлаждались криостатом (рис. 1). При запуске обсерватории в особый сосуд Дьюара было помещено более 2000 литров сверхтекучего гелия, имевших температуру ниже –271°C. Гелий, испаряясь с постоянной температурой, постепенно опустошал сосуд. Для определения момента достижения EoHe (end-of-helium) — исчерпания запасов гелия — на обсерватории был установлен ряд температурных датчиков. 29 апреля 2013 года превышение допустимой температуры зарегистрировали два из них, что позволило официально заявить о том, что момент EoHe достигнут.

 

Рис. 2. Изображение галактики Андромеда, полученное при помощи обсерватории «Гершель». Яркие красные регионы в изображении галактики Андромеды, — это области звездообразования, которые были одним из основных объектов исследования «Гершеля». Цветовое кодирование картинки отображает температуру областей: от холодных (несколько десятков градусов Кельвина) красных до более теплых голубых. © ESA/Herschel/PACS & SPIRE Consortium, O. Krause, HSC, H. Linz

 

Рис. 3. Изображение астероида Апофис, полученное при помощи обсерватории «Гершель» на трёх длинах волн: 70, 100 и 160 мкм, во время его прохождения вблизи Земли 5–6 января 2013 года. Эти изображения помогут астрономам более точно оценить траекторию астероида, который в 2029 году приблизится к Земле ближе геостационарных орбит многих спутников. © ESA/Herschel/PACS/MACH-11/MPE/B.Altieri (ESAC) and C. Kiss (Konkoly Observatory)

 

Уникальные изображения, полученные на «Гершеле», послужили своеобразной иллюстрированной историей звездообразования (рис. 4). Они позволили по-новому взглянуть на механизм возмущения газа турбулентностью, приводящий к образованию волокнистой структуры в холодных молекулярных облаках. Если условия подходящие, то впоследствии гравитация, начиная преобладать, дробит волокна на компактные ядра. Протозвезды, находящиеся глубоко внутри таких ядер, слегка нагревают окружающую пыль. Всего на несколько градусов выше абсолютного нуля, однако достаточно для того, чтобы чувствительные приборы «Гершеля» выявили их расположение.

 

Рис. 4. Область звездообразования Лебедь-Х (Cygnus-X). На снимке, полученном при помощи обсерватории «Гершель», видны хаотические пылевые и газовые сети, указывающие на точки массового звездообразования. Север находится внизу справа, восток — вверху справа. Изображение ESA/PACS/SPIRE/Martin Hennemann & Frédérique Motte, Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/Irfu – CNRS/INSU – Univ. Paris Diderot, France

 

Также «Гершель» обнаружил водяной пар в протопланетных дисках, окружающих новорожденные звезды, и еще большее количество воды во льдах на поверхности пылинок и в кометах. Полученные «Гершелем» сведения о составе водяного льда кометы Хартли-2, принадлежащей Солнечной системе, позволили сделать вывод о том, что изотопное отношение в воде льдов кометы почти такое же, как в водах океанов Земли.

 

Изучая звездообразования в далеких галактиках, обсерватория обнаружила, что в некоторых из них этот процесс происходил гораздо более интенсивно, чем в Млечном пути, даже в те времена, когда Вселенная была совсем молода. Как галактика могла поддерживать такие темпы звездообразования в первые миллиарды лет жизни Вселенной — пока неразрешенная загадка для ученых, изучающих формирование и эволюцию галактик.

 

Хотя обсерватория прекратила свою работу, объем данных, полученных с ее помощью, настолько велик, что астрономы еще долгие годы будут заниматься их обработкой и осмыслением. Научные данные, полученные «Гершелем», доступны на сайте Европейского космического агенства, где с ними может ознакомиться любой желающий.

 

Можно надеяться, что пауза в инфракрасных наблюдениях продлится недолго. Уже скоро, в 2018 году, планируется запуск новой космической инфракрасной обсерватории — телескопа имени Джеймса Вебба, который будет исследовать Вселенную в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне. В России же рассматривается проект более длинноволнового инструмента — космической обсерватории «Миллиметрон».

 

http://elementy.ru

[gelon]

Над Манхэттеном взошла нейтронная звезда

 

Нейтронная звезда – одно из самых удивительных и необыкновенных космических тел. Ее размеры малы относительно других звезд, но вес ее трудно даже вообразить – астрономы попытались представить его наглядно.

 

Специалисты НАСА сделали фотомонтаж, который показывает, что будет, если нейтронную звезду сравнить с Землей: на изображении звезда уложена прямо на остров Манхэттен в Нью-Йорке. Звезда размером с остров (19 километров в диаметре) в полтора миллиона раз тяжелее Земли – наша планета не смогла бы пережить подобный груз в реальности.

 

 

http://www.livescience.com

[gelon]

Скрытные обитатели Вселенной - магнетары

 

Космический телескоп Чандра Американского агентства НАСА изучил нейтронные звезды, вращающуюся с невероятной скоростью, и обнаружил, что остатки мертвой суперновой приобретают порой неожиданные свойства.

 

При взрыве суперновой оболочки звезды разлетаются, и остается сверхплотное ядро, вращающееся с невероятной скоростью, нейтронная звезда. Анализ данных, полученных телескопом, показал, что эти, одни из самых экстремальных объектов Вселенной, обладают множеством удивительных свойств.

 

Однако некоторые нейтронные звезды вращаются не так быстро, со скоростью не несколько оборотов в секунду, а со скоростью оборот за несколько секунд, и создают периодически мощные рентгеновские вспышки. Они получили название магнетары. Большинство из этих звезд обладают мощным магнитным полем, но открытая телескопом Чандра звезда является поистине исключением из исключений – она вращается медленно, и магнитное поле ее слабое.

 

Магнитное поле на поверхности нейтронной звезды SGR 0418 гораздо слабее, чем обычно, что вызвало удивление ученых. Нанда Реа из Института Космических наук в Барселоне полагает, что открытие звезды приведет к пересмотру теорий сверхновых и принципов образования, и развития нейтронных звезд.

 

Звезда SGR 0418 поразила исследователей тем, что она имеет как бы корку на поверхности, характеризующуюся слабым магнитным полем, а внутри нее прячется сильное поле, периодически прорывающееся в виде вспышек излучения сквозь трещины. Модель, построенная учеными, позволила оценить возраст звезды в 500 тысяч лет, она довольно давно сформировалась. Получается, что магнитное поле нейтронной звезды со временем слабеет.

 

Звезда расположена в галактике Млечный путь, всего в 6500 световых годах от Земли.

 

 

http://argumentiru.com

[gelon]

Самая юная черная дыра засела в созвездии Орла

 

В созвездии Орла астрономы предполагают образование самой юной черной дыры в нашей Галактике, возникшей из останков сверхновой W49B. Это образование имеет необычную форму и странный спектр излучения.

 

Группа астрофизиков под руководством Лауры Лопез из Массачусетского технологического института (США) обнаружила образование на снимках, полученных орбитальной обсерваторией "Чандра" в рентгеновском диапазоне. Оказалось, что останки W49B необычным образом вытянуты и похожи на эллипс, в рентгеновском излучении они не похожи на типичные следы взрыва сверхновой. Астрономы предположили, что обстоятельства гибели звезды были крайне необычными, и породили молодую черную дыру.

 

Изучение снимков привело исследователей к выводу, что звезда-родительница была достаточно крупной, что привело к образованию сверхплотного объекта, после того как были сброшены последние оболочки, отошедшие от сверхновой в виде тонких струй из очень горячей плазмы, движущихся с околосветовой скоростью. Это уникальное космическое явление – взрывы сверхновых редко приводят к образованию новых объектов, типа черных дыр или пульсаров. Исследования помогут понять, как формируются и эволюционируют черные дыры.

 

 

http://argumentiru.com

[Режак]

ПАДЕНИЕ В ЧЁРНУЮ ДЫРУ, КАЖЕТСЯ, СРАВНИТЕЛЬНО БЕЗОПАСНО

 

Это, впрочем, не значит, что в случае такого развития событий с вами совсем ничего не случится, но появляется некоторая вероятность, что самые неприятные эффекты падения не неизбежны.

 

Общая теория относительности неплохо справляется с описанием макроскопических свойств чёрных дыр (ЧД). Однако на микроскопическом уровне она постулирует, что внутри ЧД наступает сингулярность. Из этого вытекает неприятное последствие: гравитация там должна быть бесконечно большой, а значит, такая сингулярность уничтожит любую информацию о квантовых состояниях материи, падающей в любую ЧД. А ведь одно из базовых ограничений квантовой механики в том и состоит, что информация должна сохраняться.

 

Таким образом, потеря информации в сингулярности внутри ЧД чревата парадоксами, указывающими на несовместимость текущего понимания ОТО с нынешней версией квантовой механики. В этом ряду особо следует выделить поднятую в 2012 году проблему огненной стены, появление которой на входе в ЧД кажется необходимым следствием свойств последней.

 

...Всё это не значит, что мы рекомендуем бежать к ближайшей ЧД с целью одностороннего путешествия неизвестно куда. Даже если «петлевики» правы, на пути в другую Вселенную будет лежать аккреционный диск, в котором материя ещё до падения в ЧД нагревается до огромных температур и претерпевает прочие не менее приятные изменения. (Здесь и ниже иллюстрации ESA, NASA.)

 

Чтобы попытаться гармонизировать ситуацию, Хорхе Пуйин (Jorge Pullin) из Университета штата Луизиана (США) и Родольфо Гамбини (Rodolfo Gambini), представляющий Республиканский университет Монтевидео (Уругвай), попробовали применить петлевую квантовую гравитацию по отношению к ЧД и получили предсказуемо нетривиальные результаты.

 

Теория петлевой квантовой гравитации утверждает, что пространство и время состоят из дискретных частей квантовой природы, размерами примерно в 10–35 м каждая, определённым образом соединённых друг с другом так, что на малых масштабах времени и длины они создают дискретную структуру пространства, а на больших — плавно переходят в непрерывное гладкое пространство-время эйнштейновского типа.

 

Согласно вычислениям авторов, в действительности внутренняя часть ЧД не является сингулярной, и существующий математический аппарат позволяет рассматривать её как подлежащую квантованию. Соответственно, вместо бесконечного тяготения внутри ЧД есть лишь нормальный, хотя и несколько искривлённый участок пространства-времени, где могут проявляться квантовые эффекты гравитации.

 

Для простоты исследователи обратились в своём моделировании к сферически симметричной невращающейся «шварцшильдовской» ЧД.

 

На входе в неё гравитация действительно растёт, однако по мере движения «вглубь» ЧД она начинает ослабевать, как если бы вы вдруг появились на противоположной стороне ЧД и стали бы удаляться от неё.

 

По мнению физиков, в действительности никакого выхода «с другой стороны от ЧД» в обычном смысле слова не происходит: ЧД на самом деле поглощает то, что в неё попадает. Однако снижение гравитации всё же происходит, просто объект, провалившийся в ЧД, оказывается не в некоей сингулярности, а в другой Вселенной.

 

Что из этого следует, понятно: потери информации о квантовом состоянии падающей материи не происходит, поскольку она просто передаётся в иную Вселенную. Заметим, что ранее идея о том, что ЧД может быть, условно говоря, «порталом» в другую Вселенную, уже выдвигалась. Например, к ней же ведёт метрика Рейснера — Нордстрёма, в которой через ЧД соединяется бесконечное количество Вселенных, между которыми можно «перемещаться» последовательно, погружаясь в очередную ЧД.

 

Но в этой (ранее раскритикованной) концепции имелось одно сложное место: при переходе объекта через ЧД гравитация, теоретически, всё равно должна была его разрушать. Если решение Пуйина и Гамбини действительно соответствует реальному положению вещей, то на деле ему это не угрожает.

 

Это видение проблемы перекликается с выводами группы Аштекара Абэя, сделанными в 2006 году: Большой взрыв случился не из состояния сингулярности, а скорее наоборот. По расчётам, выходило, что наличествует некий «квантовый мост» между нашей Вселенной и предшествующий более пожилой Вселенной.

 

При всей видимой полезности выкладок Пуйина и Гамбини, уничтожающих проблему потери информации в ЧД и огненной стены на входе в неё, нельзя не заметить, что пока рано говорить о том, насколько это решение, разработанное для сферической и невращающейся ЧД, подходит к реальным чёрным дырам, которые могут быть как несферическими, так и вращающимися.

 

...И если дыра-вход не будет сверхмассивной, как Стрелец А* на картинке, гравитация на входе почти наверняка разрушит вас как макроскопический объект. Хотя, если вам это послужит утешением, информация о квантовых состояниях материи, из которой вы состояли, может всё-таки сохраниться.

 

Конечно, множество физиков считают саму теорию квантовой гравитации в значительной степени неверной, вплоть до таких формулировок: «Невозможно осознанно заниматься петлевой квантовой гравитацией и быть при этом человеком хоть с какими-то моральными принципами. Если человек верит в петлевую квантовую гравитацию, то он коррумпирован, от него можно ожидать чего угодно, любой мерзости...» Ну, вы знаете, в быстро развивающихся дисциплинах, таких как физика сегодня или теология в XIII веке, так бывает: страсти накалены, летят перья и т. д.

 

Но не будем дезориентировать читателя! Сегодня человек, не являющийся сторонником теории струн или адептом альтернативной ей петлевой квантовой гравитации, не сможет честно сказать вам: этот подход неверен, а этот — верен. Поэтому с существенной вероятностью теория Пуйина и Гамбини верна, и если объект попал в ЧД, минуя неприятности аккреционного диска, то вместо летальной сингулярности он может столкнуться с иной Вселенной.

 

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

 

Подготовлено по материалам NewScientist

http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10007043/

[Режак]

Астрономы обнаружили двойственую природу Магелланова потока

 

Астрономы установили, что межзвездный газ в Магеллановом потоке происходит как из Большого, так и из Малого Магелланова облака, что, по словам ученых, косвенно подтверждает чуждость данных сателлитных галактик Млечному Пути. Работа выложена в виде двух препринтов в архиве Корнельского университета, кратко о ней пишет NatureNews.

 

Магелланов Поток

 

Установить происхождение газа ученым удалось благодаря химическому анализу. Астрономы, используя данные спектрографов «Хаббла» и Очень Большого Телескопа (VLT) изучили поглощение в облаках света далеких галактик и определили распределение концентрации в них тяжелых элементов (не водорода и гелия).

 

Как и ожидалось, большая часть газа содержала мало кислорода и серы, а значит была «украдена» Млечным путем именно у Малого облака (оно имеет такой состав). Тем не менее, в потоке обнаружилась и «тяжелая» кислородно-серная струя от Большого Магелланова облака, что не согласуется с традиционным взглядом на происхождение потока.

 

По словам астрофизиков, новые данные могут служить подкреплением для ранее высказанной идеи о том, что Магеллановы облака попали в окрестность Млечного пути относительно недавно. Если бы они, как и другие сателлитные галактики, исходно сформировались вблизи Млечного пути, его гравитация давно лишила бы их межзвездного газа. По крайней мере, считают ученые, это сделало бы распределение элементов в Магеллановом потоке гораздо более равномерным.

 

Магелланов поток, соединяющий две сателлитные галактики с Млечным путем, был открыт в семидесятых годах прошлого века. Его происхождение традиционно объясняется действием приливных сил Большого облака на Малое. В 2007 году, однако, появилось альтернативное объяснение, связанное с действием звездных ветров, сдувающих газ с обоих галактик. Сами Магеллановы (в XV веке - Капские) облака получили свое название благодаря тому, что Фернан Магеллан использовал их для навигации во время своего кругосветного путешествия.

 

Lenta.ru

[gelon]

Составлена первая топографическая карта Титана

 

Составлена первая топографическая карта самого крупного спутника Сатурна, да и всей Солнечной системы — Титана. Она будет ценнейшим инструментом для изучения одного из наиболее похожего на Землю небесного тела в нашей звёздной системе. 1309.jpg Как известно, радиус Титана составляет 2 574 километров, что больше, нежели у такой планеты, как Меркурий. К тому же, это единственный спутник в Солнечной системе, который обладает плотной атмосферой. Основным компонентом атмосферы Титана, как и на Земле, является азот. Правда, поскольку на спутнике Сатурна гораздо холоднее, нежели на нашей планете, то вместо воды и водяного пара в атмосфере Титана имеется метан, который образует облака, выпадает в виде дождя и даже течет реками. Как установили учёные, в этих реках имеются органические соединения, которые могли способствовать возникновению жизни. Как рассказал руководитель группы составителей карты Титана Ральф Лоренц, на спутнике очень много интересного, вроде движущихся песчаных дюн и текущей жидкости. Чтобы досконально разобраться в этих процессах, необходимо знать наклон местности. Кроме того, карта Титана пригодится тем учёным, которые пытаются смоделировать погоду и климат этого огромного спутника. Густой туман Титана затрудняет изучение его пейзажа. Практически все имеющиеся сведения о самом крупном спутнике Сатурна были получены благодаря космическому зонду «Кассини», который за десять лет около ста раз пролетел мимо Титана. На основе радиолокационных данных переданных «Кассини» удалось построить трёхмерную топографическую карту спутника. К сожалению, поскольку аппарат «Кассини» не находится на орбите крупнейшего спутника Сатурна, радиолокационные данные есть только для половины поверхности Титана. Чтобы получить топографическую карту всего Титана, учёные использовали математическую модель, которая соединила области, для которых имеются данные, плавными линиями, имеющими усреднённые значения. Американцы запустят суперкомпьютер Titan в 2012 году В северном полушарии Титана присутствуют перистые облака На Титане происходят сезонные изменения глубины углеводородных озёр НАСА планирует активнее искать жизнь во Вселенной Катализатор чистого воздуха в Париже Читайте также НАСА планирует активнее искать жизнь во Вселенной (3) На Титане происходят сезонные изменения глубины углеводородных озёр (2) Катализатор чистого воздуха в Париже (2) В северном полушарии Титана присутствуют перистые облака (0) Американцы запустят суперкомпьютер Titan в 2012 году (4) .

 

 

http://novostinauki.ru

[gelon]

Вес найденного осколка Челябинского метеорита составляет 3,4 кг

 

 

 

 

Жителем Челябинска найден крупный фрагмент болида, который пролетел над областью, взорвавшись над озером Чебаркуль в этом году 15 февраля.

 

Алексей Усенков, 15 апреля обнаружил около посёлка Тимирязевский в Челябинской области фрагмент метеорита 3,4кг весом. Данный осколок является самым крупным фрагментом метеорита, который был доселе обнаружен. Предварительная оценка объекта и первая информация рентгеноструктурного анализа дали возможность убедиться непосредственно во внеземном происхождении данного представителя.

 

Алексей Усенков, уроженец Кыштыма 28 лет говорит, что планировал аккуратно экспедицию, произведя некоторые расчёты траектории космического гостя, а они, в свою очередь, дали ему возможность с точностью определить координаты посадки гигантского метеоритного осколка.

 

Молодой человек в апреле сам отправился на поиски этого камня, передвигаясь на общественном транспорте по области Челябинска. За 10 дней он преодолел около 200км. Когда он нашёл осколок, Алексей не сомневался, что это именно метеорит, о чем явно свидетельствовали кора плавления, магнитные свойства и высокая плотность камня, а еще присутствие характерной «ноздри», которая появилась из-за выхода газов наружу.

 

Сергей Замоздра, который является доцентом кафедры теоретической физики, а также Андрей Кочеров, который выступает директором центра экспертизы и проектного управления инновациями ВУЗа сообщили следующее - по предварительным данным, этот образец - осколок Челябинского метеорита. В лаборатории учёные откололи от камня кусочек и проводят сейчас дополнительные анализы, а результаты уже будут на следующей неделе.

 

http://globalscience.ru

[Режак]

Составлена первая топографическая карта Титана

Бозон, для планет и их спутников есть специальная тема "Планетология". Тема обширная, туда и закидывай про Титан.

[Cthulhu]

Возвращение к тау Кита

 

Тау Кита (τ Cet, τ Ceti) – одна из ближайших к нам солнцеподобных звезд, расположенная в созвездии Кита на расстоянии почти 12 световых лет (114×1012 км). В декабре 2012 года астрономы объявили об обнаружении около этой звезды сразу пяти планет, в том числе потенциально обитаемых.

 

Астрономическое открытие

 

Что за существ могут встретить люди в на чужих планетах?

 

Среди более 850 экзопланет (обращающихся вокруг звезды за пределами Солнечной системы), открытых к настоящему времени, эти пять вызвали неожиданный всплеск интереса не только в астрономических кругах. Дело в том, что тау Кита – одна из первых звезд, попавших в круг внимания еще полстолетия назад, при робких попытках услышать сигналы внеземного разума.

Система тау Кита входит в наше ближайшее звездное окружение, и свет Солнца достигает ее всего лишь за дюжину лет. Сама тау Кита является, как и наше светило, одиночным желтым карликом. Эта система занимает третье место по удаленности от Солнечной системы, уступая лишь альфе Центавра (4,3 светового года) и эпсилон Эридана (10,5 светового года), имеющих по одной планете. Таким образом, тау Кита является ближайшей к нам многопланетной системой.

Возврат интереса к тау Кита произошел после тщательного анализа джиттеров (jitter – «скачок») в скорости движения звезды вокруг общего для всех светил Млечного Пути галактического центра. Этот первый признак наличия экзопланетной системы и последующие наблюдения с расчетами, выполненные большим интернациональным коллективом астрономов, подтвердили открытие.

 

Возвращение к тау Кита

 

Публикация 15 авторов в солидном журнале «Астрономия и астрофизика» явилась результатом многолетних телескопических наблюдений в Чили, на Гавайях и в Австралии. Так в астрономических каталогах появилась новая экзопланетная система HD 10700. Все пять планет тау Кита расположены довольно компактно и вращаются в пределах орбиты Марса, если сравнить с масштабами Солнечной системы. Этот желтый карлик светит почти в два раза слабее Солнца, но из-за близости орбит к звезде первые три планеты буквально выжжены потоками радиации. Естественно, в таких условиях на них не может существовать белковая жизнь.

Вокруг тау Кита вращается в десятки раз больше кометного и астероидного вещества, чем вокруг Солнца. Это было определено по наличию диска из холодной пыли вокруг звезды, который, скорее всего, образован в результате столкновений между мелкими частицами кометного и астероидного вещества.

 

Рождение надежд

 

Сообщение, отправленное в космос 16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо

 

После разочаровывающих результатов для трех внутренних планет все внимание астрономов было приковано к четвертой и пятой. Четвертая планета где-то вчетверо массивнее Земли, с годовым оборотом в 168 дней, что близко к венерианскому году, составляющему 224,7 суток. Пятая планета тау Кита обращается вокруг своего светила за 640 суток, что, в свою очередь, близко к марсианскому году – 687 дней. О температурных условиях на этих экзопланетах идут горячие споры, но многие ученые склоняются к мнению, что эти планеты вполне могут попасть в «пояс жизни», обеспечивающий приемлемые условия для существования белковых организмов. К тому же они массивнее Земли всего в несколько раз, что служит дополнительным аргументом в пользу наличия у них атмосфер.

 

Проект «Озма»

 

Идея межзвездной связи с помощью радиоволн родилась в начале прошлого века и хорошо известна нам по роману А.Н. Толстого «Аэлита». Время от времени в разных странах появляются сенсационные сообщения о приеме сигналов из других миров. Раньше их, как правило, приписывали обитателям Марса. Сейчас, после нескольких исследовательских экспедиций роботов, марсианская поверхность не кажется столь уж загадочной, и поиски радиоисточников переместились за пределы Солнечной системы.

Первая опытная аппаратура для поиска «водородных» радиосигналов была разработана под руководством известного американского радиоастронома Фрэнка Дрейка. Он назвал свой проект «Озма» – в честь королевы сказочной страны Оз, населенной фантастическими существами, из книг Фрэнка Баума.

Гигантская антенна радиотелескопа диаметром 26 метров поочередно следила за двумя звездами, похожими на наше Солнце: тау Кита и эпсилон Эридана. Первые поиски внеземного разума вызвали огромный общественный резонанс. Звезду тау из созвездия Кита можно увидеть на небе невооруженным глазом. К тому же тау Кита стала первой звездой, около которой обнаружили диск из пыли, комет и астероидов, размеры и форма которого сравнимы с аналогичным диском, имеющимся у Солнца.

Однако на этом, судя по всему, аналогии заканчиваются. И вряд ли стоит рассчитывать на то, что около тау Кита находится планета, похожая на Землю. Как показали исследования астрономов, количество комет и астероидов, вращающихся вокруг тау Кита, более чем в десять раз превышает число комет и астероидов в нашей Солнечной системе. Так что даже если там есть одна или несколько планет, они должны постоянно подвергаться мощным ударам больших небесных тел, подобных тому астероиду, от удара которого, как предполагается, несколько десятков миллионов лет назад на Земле вымерли динозавры.

Таким образом, если на тау Кита когда-то и появилась жизнь, она не смогла пройти столь же долгий путь эволюции, как на Земле. Причины, по которым у тау Кита так много астероидов и комет, ученым пока неясны. Возможно, что, наоборот, это нормальное явление, а наша Солнечная система является исключением. Может быть, наше Солнце когда-то прошло в относительной близости от другой звезды, и та утянула к себе большую часть астероидов и комет.

 

Межпланетный радиомост

 

Вряд ли в ближайшем будущем человечество сможет отправить межзвездную экспедицию к системе HD 10700, поэтому все надежды связаны с возможностью установления радиоконтакта с «таукитянами». Для подобного радиомоста важно знать, в каком диапазоне надо вести передачи. Рассуждая логически, можно предположить, что всякая развитая цивилизация знает, что водород является самым распространенным элементом во Вселенной. Под действием внешних причин атомы водорода часто возбуждаются и излучают при этом колебания на строго определенной частоте. Земные радиотелескопы уверенно принимают сумму излучений, которую именуют по шкале частот линией водорода. Открытие этой линии ознаменовало новый этап в развитии астрономии. Появилось новое средство познания Вселенной в виде своеобразного «природного стандарта частоты излучения». И подобный радиостандарт, по идее, должен быть хорошо известен каждой технологически развитой цивилизации. Эта остроумная и простая идея дала существенный толчок теоретическим и экспериментальным исследованиям проблемы контакта.

 

Космическая депеша

 

Это сообщение было послано в 1974 году в звездное скопление M13 с гигантского 305-метрового радиотелескопа в Аресибо в Пуэрто-Рико. Диаграмма представляет собой закодированные с помощью последовательности нулей и единиц сведения о человечестве: слева направо идут цифры от 1 до 10, данные об атомах, включая водород и углерод, а также об органических молекулах и ДНК, описание человека и Солнечной системы, а также самого радиотелескопа. Адресат должен получить эту радиодепешу через пятьдесят тысячелетий. В то же время на пути установления связи с теми же «таукитянами» лежит много препятствий.

Во-первых, мы еще не все знаем о том, как же распространяются радиосигналы на сверхдальних межзвездных дистанциях. Может быть, сообщение исказится на межзвездных просторах и после многократных рассеяний, отражений и поглощений станет неотличимым от постоянного радиошума, которым наполняют Вселенную планеты и звезды.

Во-вторых, «таукитяне» могут и не опираться на частоту излучения водорода, а использовать какой-то очень необычный диапазон, не прослушиваемый земными радиоастрономами.

В-третьих, сигналы «таукитян» могут иметь очень специфическую кодировку в виде сверхкоротких импульсов, занимающих широкую частотную полосу. Подобные сигналы земные радиотелескопы обычно сопоставляют с радиоизлучением звезд и галактик. Ну и, вообще говоря, инопланетная цивилизация, опередившая наши технологии на несколько столетий или даже тысячелетий, может использовать какие-то неизвестные каналы связи. Например, генерируя направленные потоки высокоэнергетических элементарных частиц, которые мы воспринимаем как космические ливни или звездный ветер.

 

Автор: О.Файг

 

http://x-files.org.ua/

[Cthulhu]

Астрономы впервые увидели "пылевую ловушку", в которой зарождаются планеты

 

Астрономы, работающие с данными новой обсерватории ALMA, впервые разглядели вокруг молодой звезды "пылевую ловушку", в которой формируются кометы и зародыши будущих планет. Статья с описанием исследования опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит ScienceNow и сайт Европейской южной обсерватории.

 

В данной пылевой ловушке наиболее вероятно образование комет. Фото rambler.ru

 

Наблюдения за системой Oph-IRS 48, расположенной на расстоянии 400 световых лет от Земли, проводились в миллиметровом диапазоне при помощи только половины из телескопов обсерватории ALMA. Тем не менее, разрешение изображения позволило разглядеть вокруг звезды распределение частиц пыли разного размера.

 

Ученые обнаружили, что относительно крупные частицы размером около миллиметра распределены в протопланетном диске крайне неравномерно. "Вместо кольцеобразной структуры, которую мы ожидали увидеть, мы обнаружили форму, в точности похожую на орех кешью" - пояснил один из авторов работы, аспирант Лейденской обсерватории Нинке ван дер Марель.

 

По словам ученых, обнаруженная область представляет собой ловушку, где частицы космической пыли способны слипаться друг с другом, вырастая до размеров около километра. В других областях протопланетного диска рост сгустков ограничен их постоянным взаимным столкновением. 

 

Авторы поясняют, что в пылевой ловушке системы Oph-IRS 48 наиболее вероятно образование комет, а не полноценных планет. Тем не менее, ученые рассчитывают увидеть точно такие же ловушки вокруг других звезд на расстоянии, более подходящем для формирования крупных небесных тел. 

 

По материалам: Лента.ru

[Cthulhu]

У Солнечной системы есть "кометный хвост"

 

Ученые доказали, что солнечная система имеет плазменный "хвост". Данные, полученные спутником IBEX, позволили не только подтвердить наличие ранее предсказанного теоретиками образования, но и выявили ряд деталей: хвост оказался не просто однородным шлейфом из ионизированного газа. Подробности со ссылкой на научную статью в The Astrophysical Journal приводит New Scientist.

 

Границей солнечной системы называют обычно поверхность гелиосферы.

 

Исследователи из нескольких научных центров США проанализировали данные, полученные спутником IBEX. Этот аппарат был оснащен специальными ловушками для атомов, образующихся на границах Солнечной системы, и при помощи этих ловушек ученые смогли определить то, с каких направлений такие атомы прилетают чаще, чем с других. Это позволило выявить границу между магнитосферой Солнца и межзвездным магнитным полем, а также составить представление о ее форме.

 

Астрофизики обнаружили, что образованный при взаимодействии магнитных полей плазменный пузырь имеет вовсе не правильную сферическую форму, а скорее напоминает комету с вытянутым хвостом. Причем хвост, если смотреть вдоль его продольной оси, тоже несимметричен: на представленных исследователями схемах видна фигура, напоминающая четырехлистник клевера. Два диаметрально противоположных лепестка обозначают направления, откуда прилетают частицы с большей энергией, а два оставшихся, напротив, отличаются сравнительно медленными атомами. Эти различия, как поясняют ученые, связаны с ассиметрией магнитного поля Солнца.

 

Точная протяженность "хвоста" пока неизвестна, однако ученые уже определили то, что он меняется со временем. Одиннадцатилетний цикл солнечной активности влияет на его размеры. Так как частицы движутся со скоростью около 23 километров в секунду, их перемещение от Солнца до границ гелиосферы занимает несколько лет, а изменения активности Солнца затрагивают не весь "хвост" сразу.

 

Границей солнечной системы называют обычно поверхность гелиосферы: области, в которой покинувшие Солнце частицы все еще движутся в сторону от звезды. За пределами солнечной системы это вещество уже подхватывают внешние магнитные поля и их движение определяется межзвездной плазмой, а не Солнцем. Плазменные хвосты астрономы уже видели у других звезд, но вот у Солнца такое образование выявлено впервые.

 

Лента.ru

[Cthulhu]

Древнюю галактику засняли в процессе поглощения газа

 

Астрофизики из Южной европейской обсерватории (ESO) сфотографировали галактику, которая поглощает окружающие ее газовые облака. Новые данные, полученные при помощи Очень большого телескопа (VLT) примечательны тем, что галактика удалена от Земли на расстояние больше десяти миллиардов световых лет и, соответственно, видна в том виде, в котором находилась в эпоху молодой Вселенной. Подробное описание со ссылкой на статью ученых в Science приведено на сайте ESO.

 

Галактика в изображении художника. Рисунок: ESO/L. Calçada/ESA/AOES Medialab

 

Так как на таком расстоянии галактика предстает крайне небольшой даже при наблюдении через VLT, астрономам пришлось использовать косвенные методы для оценки объема поглощаемого газа и определения деталей процесса. Ученые воспользовались тем, что за галактикой располагался еще более удаленный квазар: яркий источник излучения, представляющий собой активное ядро галактик со сверхмассивной черной дырой.

 

Подсветка квазаром позволила провести спектральный анализ галактики и выявить недоступные для наблюдения в обычных условиях газовые облака. На основе полученных данных ученые сделали вывод о том, что за счет поглощения газа происходит не только увеличение массы галактики, но и формирование новых звезд. Значительная часть массы газа, который образовал галактику, расходуется в процессе появления первых звезд, поэтому поглощение дополнительных газовых облаков играет важную роль в эволюции галактик: за счет этого процесса галактики могут дольше поддерживать образование звезд.

 

Lenta.ru

[Cthulhu]

Блицар: возможное объяснение радиосигналам из космоса

 

На прошлой неделе астрономы сообщили тревожные и таинственные сведения о загадочном астрономическом явлении: единичной энергетической вспышке радиоволн, не оставившей никаких других следов для анализа. Хотя есть масса вещей, вызывающих подобные эффекты, ни одна из них не случается с нужной частотой и с нужной энергией, чтобы произвести всплеск радиосигналов. Для объяснения феномена нужны годы исследований, но есть одна любопытная теория: блицар. Это когда нейтронная звезда катастрофически коллапсирует в черную дыру. 

 

Если вы любите сверхновые — ну а кто их не любит? — вы наверняка знаете, что им свойственно оставлять невероятно плотное и компактное тело после себя. Если его масса ниже критической, квантовые эффекты находятся в балансе с силой гравитации. Как только масса вырастает до предела — выше предела Оппенгеймера-Волкова — гравитация может сокрушить квантовые эффекты, и материя и пространство коллапсируют в черную дыру. Обычно это представляется как или/или: тело находится либо по одну сторону предела массы, либо по другую.

 

Однако это работает только в том случае, если нет никаких других сил, действующих на тело в этом вопросе. В реальном мире (или даже ирреальном — мире сил, действующих на останки сверхновой) зачастую работает несколько сил. Когда образуется нейтронная звезда, она наследует много энергии вращения родительской звезды. Поскольку относительно звезды ее радиус и масса мизерны, нейтронная звезда начинает вращается чрезвычайно быстро. Такое вращение теоретически может удерживать нейтронную звезды с массой выше, чем предел Оппенгеймера-Волкова, от коллапса в черную дыру. Авторы этой теории, Гейно Фальке и Лучано Реццолла, называют такой вариант сверхмассивной вращающейся нейтронной звездой, или «суроном» (supramassive rotating neutron stars, SURON).

 

Нет, вряд ли авторы имели в виду Саурона, когда придумывали название.

 

У многих нейтронных звезд также есть сильное магнитное поле. Со временем, в процессе взаимодействия с окружающей средой, магнитное поле будет тормозить вращение, постепенно замедляя звезды. Как только вращение замедлится достаточно, предел Оппенгеймере-Волкова убьет звезду, и SURON сколлапсирует в черную дыру в течение нескольких миллисекунд.

 

Вся материя звезды окажется по ту сторону горизонта событий, оставив след в нашей Вселенной. Но большая часть линий магнитных полей останутся по ту же сторону горизонта событий, что и мы, и внезапно окажутся без тела, которое их вырабатывает. Согласно теории (которую называют «теоремой отсутствия волос»), физикам совсем не нравится идея прохождения линий магнитного поля через горизонт событий, поэтому все по ту сторону горизонта событий будет отсоединено от нейтронной дыры и окажется у внешней стороны черной дыры.

 

«В результате появится мощный ток и интенсивное электромагнитное излучение», — пишут авторы. — «Волна сильного магнитного шока будет двигаться почти со скоросттю света. Она существенно ускорит любые ионы в окрестности, породив моментальную вспышку света». Это, по мнению авторов, называется «блицар».

 

По результатам оценки общего количества коллапсирующих сверхновых авторы считают, что только 3% из них станут «суронами» и настроятся на нужную частоту, чтобы породить вспышки радиоволн, которые и зафиксировали астрономы. Однако, чтобы это сработало, всем им нужно вращаться достаточно быстро, чтобы не сколлапсировать, и обладать магнитным полем, достаточно сильным для того, чтобы замедляться. На данный момент мы не знаем, является ли это типичным состоянием. Поэтому SURON пока останется чистой теорией. Но красивой.

 

Магнитное поле звезды Иллюстрация: NASA

 

http://x-files.org.ua/

[Cthulhu]

Массивные суперземли: ни газовые карлики, ни скалистые гиганты

 

Проблемы с «суперземлями» преследуют астрономов давно. Попытки понять, что именно происходит на таких планетах, обычно не имеют определённого результата. Взять хотя бы дискуссию о тектонике плит: часть учёных считает, что под напором большего давления магмы «суперземли» должны располагать тектоникой, затыкающей за пояс земную, и что Земля еле-еле наскребает достаточную массу для запуска этого механизма, без которого, уверяют нас, не может быть жизни. Тут же появились оппоненты. Напротив, говорят они, кора у таких больших планет должна быть куда толще нашей, земной, то есть расшевелить её не сможет никакая магма.

 

В зависимости от состава планеты, по массе близкие к Земле, могут иметь радикально различающиеся размеры. (Здесь и ниже иллюстрации Marc Kuchner / NASA, GSFC.)

 

Третьи заняли в этом споре несколько иную позицию. Какие плиты, уважаемые, какая тектоника? С чего вы взяли, что они вообще твёрдые?!

 

Вообще говоря, в этом есть рациональное зерно — ведь «суперземель» с точной известной плотностью не так много, и результаты таких оценок остро дискутируются. Поэтому есть две точки зрения на вопрос. Первая: всё, что тяжелее Земли в несколько раз, на самом деле уже не «суперземли», а «мини-Нептуны», ибо у них слишком толстая водородная атмосфера, вызывающая парниковый эффект и прочие неприятности. И вторая: твёрдая поверхность без сверхтолстой атмосферы возможна вплоть до десятка масс Земли, то есть весьма близка к массам Урана и Нептуна.

 

Новое исследование группы Дианы Драгомир (Diana Dragomir) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США), проведённое при помощи сети роботизированных телескопов, может внести существенный вклад в дискуссии об истинной природе «суперземель» — наиболее многочисленной категории планет, замеченных в зонах обитаемости вокруг других звёзд.

 

Астрономы взялись найти «суперземлю» у максимально яркой звезды так, чтобы на фоне света последней можно было точнее всего определить радиус экзопланеты. И такой кандидат объявился. В 70 световых годах от Земли располагается звезда HD 97658 (V = 7,7), вокруг которой здравствует планета HD 97658b. Согласно рассматриваемой работе, её радиус равен сравнительно скромным 2,34 земного. А масса достигает 7,86 от массы нашей планеты, что указывает на существенную плотность — порядка 3,44 г/см³ (против 5,51 г/см³ у нашего шарика и 3,93 г/см³ на Марсе).

 

Что это значит? Очевидно, эта планета примерно такой же «мини-Нептун», как, скажем, тот же Марс. Реальный Нептун в два с лишним раза менее плотен, чем HD 97658b. Сценарий небольшого скалистого ядра с огромной атмосферой водородно-гелиевого типа явно отменяется.

 

Но скалистой планетой это тоже не назвать. Согласно моделированию, такое тело должно быть близко к следующему сценарию: 50% воды, 40% силикатной мантии, 6% железного ядра. Соответственно, с высокой вероятностью речь идёт об океаниде с гравитацией на поверхности, равной 3,19g. С другой стороны, отмечают авторы, в принципе, речь может идти и о скалистой планете с водородно-гелиевой атмосферой существенной толщины. В любом из этих вариантов вероятные температуры поверхности колеблются в районе 700–1 000 К, то есть о жизни речи нет. Интересно другое: если планета действительно богата водой, а не гелием и водородом, то её вода должна находиться в весьма экзотических состояниях, включая сверхкритические.

 

 

Бросается в глаза резкое расхождение параметров плотности планеты с 55 Рака е (4,50–5,90 г/см³, по разным оценкам) и Кеплер-68b (3,32 г/см³). Это особенно заметно с учётом близости масс всех трёх (7–9 земных). Тут стоит вспомнить, что ранее выдвигались гипотезы о том, что планеты одинаковых масс в разных системах могут иметь принципиально разный химический состав и, следовательно, разную жизнепригодность. Так, данные по 55 Рака e уже заставили иных астрономов назвать планету углеродной, в то время как ряд других планет больше соответствует сценарию водных миров или толстых гелиево-водородных атмосфер. Можно было услышать и такое мнение: подобные различия неизбежно должны вызываться разной металличностью родительских звёзд соответствующих систем. Скажем, 55 Рака имеет металличность в 186% солнечных, а Кеплер-68, напротив, бедна металлами. Предположительно, у звёзд, богатых металлами, будут формироваться планеты, имеющие больше тяжёлых элементов в составе, в то время как аналоги Кеплер-68 могут склоняться к меньшей плотности, связанной с изобилием лёгких элементов.

 

Александр Березин

Компьюлента