Новости космической науки и технологий

[MAXSIMUS]

Хокинг сделал предсказание о черных дырах и физики подтвердили его

Сама по себе черная дыра удивительно легко поддается описанию. Единственными наблюдаемыми свойствами черной дыры являются ее масса, электрический заряд (обычно нулевой) и вращение, или спин. Не имеет значения, как образуется черная дыра. В конце концов, все черные дыры имеют одинаковую общую структуру. Что странно, если подумать. Бросьте достаточно железа и камня вместе, и вы получите планету. Соедините водород и гелий, и вы сможете создать звезду. Но вы можете бросить все это вместе и получить такую же черную дыру, какую получили бы, если бы использовали только чистый водород.

Короче говоря, поскольку все во Вселенной может быть описано определенным количеством информации, а объекты не могут просто исчезнуть, общее количество информации во Вселенной должно быть постоянным. Но если вы бросите стул в черную дыру, он просто увеличит массу и вращение черной дыры. Вся информация о цвете стула, о том, сделан ли он из дерева или стали, высокий он или низкий, теряется. Так куда же делась эта информация?

Одно из решений этого информационного парадокса стало возможным благодаря Стивену Хокингу. Еще в 1974 году он продемонстрировал, что горизонт событий черной дыры не может быть абсолютным. Из-за квантовой неопределенности черные дыры должны испускать крошечное количество света, теперь известное как излучение Хокинга. Излучение Хокинга никогда не наблюдалось, но если оно существует, то информация, теряемая при входе объектов в черную дыру, может быть вынесена из черной дыры через этот свет. Таким образом, информация на самом деле не теряется.

Если излучение Хокинга реально, это также означает, что черные дыры подчиняются законам термодинамики. Впервые эту идею предложил Яаков Бекенштейн. Если черные дыры излучают свет, то они должны иметь тепловую температуру. Отталкиваясь от идеи Бекенштейна, несколько физиков показали, что для черных дыр существует набор законов, известных как термодинамика черных дыр.

Вы, вероятно, знакомы со вторым законом термодинамики, который гласит, что энтропия любой системы должна увеличиваться. Именно по этой причине чашка горячего кофе со временем остывает, слегка нагревая комнату, пока кофе и комната не станут одинаковой температуры. Вы никогда не увидите, чтобы холодная чашка кофе самопроизвольно нагревалась, слегка охлаждая комнату. Другой способ сформулировать второй закон состоит в том, что тепло течет от горячего объекта к окружающим более холодным объектам.

Для черных дыр второй закон термодинамики применим к области горизонта событий черной дыры. Температура Хокинга черной дыры связана с этой областью. Чем больше черная дыра, тем ниже ее температура Хокинга. Итак, второй закон термодинамики черных дыр гласит, что для любого слияния черных дыр энтропия должна увеличиваться. Это означает, что площадь поверхности образующейся черной дыры должна быть больше, чем площадь поверхности двух исходных черных дыр вместе взятых. Это известно как теорема Хокинга о площади.

Конечно, все это куча математических теорий. Это то, что мы ожидаем, учитывая наше понимание физики, но доказать это - совсем другое дело. Теперь исследование в Physical Review Letters дал нам доказательства, что это правда. Команда посмотрела на самое первое наблюдение двух сливающихся черных дыр. Это событие теперь известно как GW150914 и было слиянием черной дыры массой 29 солнечных масс с черной дырой массой 36 солнечных масс. Используя новый метод анализа гравитационных волн, которые они произвели, команда смогла вычислить площади поверхности горизонта событий для исходных черных дыр. Когда они сравнили их с площадью поверхности черной дыры в 62 солнечных массы, они обнаружили, что общая площадь увеличилась.

Результаты имеют уровень достоверности 97%, что хорошо, но недостаточно много, чтобы считаться совершенно доказательными. Но этот метод может быть применен к другим слияниям черных дыр, и это первое реальное доказательство того, что термодинамика черных дыр - это больше, чем просто теория.


(Добавил: LifeMars)

 

[MAXSIMUS]

Исчезающее звездное скопление указывает на гигантскую популяцию черных дыр

Скопление звезд Паломар 5 является уникальным в своем роде. В новом исследовании показано, что необычные свойства этого скопления являются результатом наличия необычно многочисленной популяции черных дыр, которых в центре скопления насчитывается более 100.

«Это число черных дыр примерно в три раза превышает число, рассчитанное, исходя из количества звезд в скоплении, и это означает, что свыше 20 процентов от общей массы скопления приходится на черные дыры. Каждая из этих черных дыр имеет массу порядка 20 масс Солнца, и они формировались в результате взрывов сверхновых по завершении жизненного цикла массивных звезд, когда скопление еще было очень молодым», - говорит профессор Марк Джилс (Mark Gieles) из Института космических наук Барселонского университета, Испания, являющийся главным автором нового исследования.

Приливные потоки представляют собой потоки звезд, которые были вытолкнуты из распадающихся скоплений звезд или карликовых галактик. В течение последних нескольких лет примерно 30 тонких потоков было обнаружено в гало Млечного пути. Согласно одной из гипотез, формирование звездных потоков связано с распадающимися звездными скоплениями, однако до настоящего времени ученые смогли зарегистрировать лишь одно скопление звезд, связанное со звездным потоком – скопление Паломар 5.

Авторы работы произвели численное моделирование эволюции скопления Паломар 5 от формирования до современного состояния, близкого к полному распаду. Изменяя начальные условия так, чтобы обеспечить хорошее соответствие наблюдаемым свойствам скопления и звездного потока, ученые нашли, что изначально доля черных дыр в скоплении была значительно меньше, однако звезды легче покидали скопление, чем черные дыры, и с течением времени доля черных дыр росла. Повышение доли черных дыр привело к дополнительному «раздуванию» скопления, поскольку черные дыры эффективно гравитационно взаимодействовали со звездами скопления, и формированию звездного потока. Перед окончательным распадом – который произойдет примерно через один миллиард лет – это скопление почти целиком будет состоять из черных дыр, отмечают авторы.

Согласно Джилсу и его группе, изученный в данном исследовании механизм эволюции скопления Паломар 5 с формированием звездного потока является типичным для скоплений звезд Млечного пути.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

 

[MAXSIMUS]

Уникальный объект в Млечном пути может оказаться новым типом гиперновой звезды

Загадка звезды SMSS J200322.54-114203.3 получила один из вариантов разгадки, который может привести к новым открытиям необычных звезд. Это объект в ареоле Млечного Пути, достаточно далеко от нас, порядка 7500 световых лет. По косвенным признакам это звезда II-поколения, а потому в ее составе ожидали увидеть только водород и гелий. На практике же там целая кладовая – есть железо, золото, цинк и даже металлы, которые традиционно именуют тяжелыми, вроде урана и европия.
Изначально, после Большого взрыва, во Вселенной не было тяжелых элементов, только водород и гелий, первые звезды сформировались из них. Когда они погибали и взрывались сверхновыми, энергия этого процесса порождала из легких элементов тяжелые, согласно периодической таблице. Они тоже становились частью новых звезд, те проживали свой срок, взрывались и порождали еще более тяжелые элементы. Из этого делается вывод – чем старше звезда, тем меньше в ней металлов, а наличие тяжелых металлов однозначно указывает на малый возраст звезды.

Звезда SMSS J200322.54-114203.3 (помечена перекрестием)
В этом и заключается парадокс SMSS J200322.54, она очень похожа на старые звезды, потому что металла в ней гораздо меньше, чем в том же Солнце, но при этом химический состав космического тела очень богат. Откуда же взялись эти элементы, все эти тяжелые металлы? Вероятнее всего, при взрыве гиперновой – звезды огромной массы, минимум в 25 раз тяжелее Солнца.

Непосредственно перед взрывом гиперновая начинает вращаться с огромной скоростью, плюс у нее появляется мощнейшее магнитное поле. Новые элементы, которые образовались внутри звезды, не могут покинуть ее пределов, и вступают в дальнейшие реакции, порождая все более тяжелые элементы. Расчеты подтверждают данную теорию, поэтому осталось найти веские доказательства, например, в виде аналогичных уникальных звезд.

 

[MAXSIMUS]

Наблюдения за «питанием» центральной черной дыры Млечного пути

Сверхмассивная черная дыра (СМЧД), расположенная в центре нашей галактики Млечный путь, Стрелец А*, является самым близким к нам объектом своего рода, будучи расположенной на расстоянии около 27 000 световых лет от Солнечной системы. Хотя она имеет относительно низкую активность и светимость, в сравнении с другими ядрами галактик, содержащими СМЧД, ее относительно близкое к нам расположение обусловливает более высокую видимую яркость, по сравнению с другими аналогичными источниками, и дает астрономам уникальную возможность изучать процессы, происходящие при приближении газового облака или другого космического объекта к краю черной дыры.

Черная дыра Стрелец А* поглощает материю с относительно невысокой скоростью, составляющей несколько сотен масс Земли в год. Однако яркость этого источника в рентгене подчас может возрастать в сотни раз. Большая часть устойчивого излучения, предположительно, связана с электронами, движущимися по спиральным траекториям со скоростью, близкой к скорости света, вдоль линий магнитных полей в небольшой центральной области радиусом всего лишь порядка одной астрономической единицы (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца), однако ученые до сих пор не сформировали единого мнения в отношении механизмов возникновения вспышек.

В новом исследовании группа во главе с Роберто Абутером (R. Abuter) провела наблюдения СМЧД Млечного пути в рентгеновском (космическая обсерватория Chandra) и инфракрасном (космическая обсерватория Spitzer) диапазонах. В ходе наблюдения источник Стрелец А* разразился мощной вспышкой, и это позволило теоретикам впервые произвести моделирование вспышки с высоким уровнем подробностей.

Релятивистские электроны, движущиеся в магнитных полях, испускают фотоны в результате процесса, известного как синхротронное излучение (самый распространенный сценарий), но возможен также другой процесс, в котором фотоны (либо синхротронного излучения, либо других видов излучения, например излучения пыли) рассеиваются на электронах и таким образом получают дополнительную энергию, превращаясь в рентгеновские фотоны. Моделирование того, какое сочетание этих эффектов имело место в небольшой области вокруг источника Стрелец А* во время вспышки, позволяет получить более подробное представление о плотности газа, полей, а также определить интенсивность вспышки и пространственную форму, проследить ход ее развития. Ученые рассмотрели несколько версий и пришли к выводу, что инфракрасная вспышка была сформирована в результате первого из процессов, а рентгеновская вспышка сформировалась в результате протекания второго процесса. Эти выводы позволяют сделать ряд заключений об активности в окрестностях СМЧД, включая заключение о том, что плотности электронов и магнитных полей сравнимы по величине со средними значениями, однако для формирования наблюдаемой вспышки требуется устойчивое ускорение частиц.

Исследование опубликовано на сервере препринтов arxiv.org.

 

[MAXSIMUS]

Звезда в форме капли указывает на неизбежный взрыв сверхновой

Астрономы наблюдали редкую систему из двух звезд, обреченных взорваться вместе как сверхновая, проследив за поведением звезды, напоминающей по форме каплю.

Эта необычная форма звезды связана с ее искажением гравитацией близлежащего массивного белого карлика, которая также приближает неминуемый взрыв системы как сверхновой, в результате чего будут поглощены обе звезды. Такой механизм сверхновой называют сверхновой типа Ia.

Система HD265435 расположена на расстоянии примерно в 1500 световых лет от нас и состоит из горячего субкарлика и белого карлика, обращающихся друг относительно друга с периодом примерно в 100 минут. Белые карлики представляют собой «мертвые» звезды, которые сожгли все свое топливо и коллапсировали, превратившись в крохотные, но очень плотные объекты.

В этой новой работе команда под руководством доктора Ингрид Пелисоли (Ingrid Pelisoli) с кафедры физики Уорикского университета, Великобритания, используя данные, собранные при помощи спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) НАСА, смогла наблюдать горячий субкарлик, но не белый карлик, поскольку яркость горячего субкарлика намного выше. Однако значение этой яркости изменялось с течением времени, что указывало на «каплевидное» искажение формы звезды, которое обычно связано с присутствием близлежащего массивного объекта, перетягивающего с нормальной звезды материю. Используя измерения радиальных скоростей и скоростей вращения объекта, выполненные при помощи Паломарской обсерватории и обсерватории им. Кека, США, а также смоделировав влияние массивного объекта на субкарлик, астрономы смогли подтвердить, что недоступный наблюдениям белый карлик имеет массу примерно как у Солнца, но его радиус при этом чуть меньше, чем радиус Земли.

Вместе с массой горячего субкарлика, составляющей чуть более 0,6 массы Солнца, общая масса системы превышает критическую отметку в 1,4 массы Солнца, необходимую для того, чтобы произошел взрыв сверхновой типа Ia. Поскольку эти две звезды уже находятся достаточно близко друг к другу, чтобы начать сближение по спиральной траектории, то белый карлик неминуемо вспыхнет как сверхновая в ближайшие примерно 70 миллионов лет. Теоретические модели, построенные специально для этого исследования, предсказывают, что этот горячий субкарлик будет сжиматься, также превращаясь в белый карлик, после чего произойдет его объединение с компаньоном по системе.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

 

[MAXSIMUS]

Залипательное видео: самый большой спутник в Солнечной системе показали вблизи
Космический зонд совершил впечатляющее путешествие вокруг Юпитера и его крупнейшей луны. Весь путь уместили в небольшой, но захватывающий ролик.
7 июня 2021 года космический аппарат NASA «Юнона» подлетел к покрытому льдом спутнику Юпитера Ганимеду ближе, чем любой другой космический корабль за более чем два десятилетия. Используя записи с тепловизора космического зонда, ученые сделали анимацию, чтобы показать, какие виды открылись «Юноне» в то время.
[bbvideo]https://youtu.be/Dv8UwzSOxmA[/bbvideo]
Анимация начинается с изображений Ганимеда. Зонд «Юнона» пролетел на высоте 1 038 км от его поверхности, скорость зонда достигла 67 000 км/ч. На кадрах показаны несколько темных и светлых областей спутника (считается, что более темные области — результат сублимации льда в окружающий вакуум, после этого процесса остаются затемненные остатки), а также кратер Трос — самой большой и яркий «шрам»-кратер Ганимеда.

Затем зонд за 14 часов 50 минут преодолел более чем миллион километров, разделяющие Ганимед и Юпитер. Он приблизился к поверхности Юпитера на расстояние 3 400 км. Благодаря этому в ролике можно отчетливо разглядеть живописные облака планеты и пугающие бури на ней. Используя информацию, которую космический аппарат узнал при изучении атмосферы Юпитера, команда аниматоров даже смоделировала молнию. Получилось весьма реалистично.

 

[MAXSIMUS]

Кто сидит на дне океана на спутнике Сатурна и делает метан
Источником метана в выбросах из подповерхностного океана на Энцеладе с высокой вероятностью могут быть живые организмы.

Поверхность спутника Сатурна – Энцелада – покрыта толстым слоем безжизненного льда с температурой под пару сотен градусов ниже нуля. Однако под этим многокилометровым ледяным панцирем, как полагают исследователи, находится океан с жидкой водой. Одно из доказательств его существования – мощные водяные гейзеры, бьющие сквозь трещины в ледяной поверхности на высоту до 250 километров. Их впервые сфотографировал в 2005 году аппарат «Кассини», а спустя десять лет «Кассини» удалось пролететь прямо над одним из таких выбросов и изучить его химический состав. Больше всего учёных тогда привлёк метан и большое количество молекулярного водорода, которое говорило о гидротермальной активности на дне энцеладского
На Земле, а точнее, на дне наших океанов, существуют гидротермальные источники, их ещё называют «чёрными курильщиками». Это подводные гейзеры, которые выбрасывают наружу разогретую до нескольких сот градусов в толще океанической коры воду. При контакте воды с раскалёнными минералами часть её может превращаться в водород, который и содержится в «выхлопе» чёрных курильщиков. А вот с метаном всё интереснее.

Во-первых, он может образовываться при взаимодействии углекислого газа и водорода. Второй потенциальный источник – это разложение органических молекул при высоких температурах и давлении. Такой процесс может иметь место, если существенная часть Энцелада была образована материалом комет, в которых, как известно, довольно много разной «космической» органики. И, наконец, самый интересный вариант – это метан, синтезированный микроорганизмами.Например, несколько лет назад биологи из Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне смогли установить, что последний одноклеточный организм, давший начало всем доменам земной жизни, жил рядом с вулканическими горячими источниками на дне океана и питался выходящим из них водородом. Другими словами, наш очень далёкий предок жил примерно 3.5-3.8 млрд. лет назад где-то на дне древнего океана рядом с чёрным курильщиком, ел водород и при этом выделял метан. Почему бы такому же организму не жить и где-то на дне подповерхностного океана на Энцеладе, ведь условия там «сейчас» и на Земле «тогда» в целом могут быть похожи?

Как пишут исследователи в своей недавней статье в Nature Astronomy, источник метана в выбросах гейзеров на Энцеладе с высокой вероятностью может быть именно биологического происхождения. Как они пришли к такому выводу? Для этого учёные построили множество теоретических моделей, описывающих гидротермальные процессы синтеза водорода и метана. Ключевыми параметрами для оценки моделей были выбраны скорости образования водорода и метана, а также соотношение объёмов этих газов – эти значения были экспериментально определены из данных, полученных с Кассини.

В результате получилось, что одним лишь гидротермальным синтезом метана и водорода их наблюдаемые значения никак не объяснить. Поэтому нужен альтернативный источник метана: либо биологического происхождения, либо какой-то другой, например, разложение органики, оставшейся от комет. Так что к вопросу об источниках марсианского метана астробиологическим знатокам добавился ещё аналогичный вопрос от спутника Сатурна.

 

[Administrator]

Фото дня: удивительный космический фейерверк близких галактик
17.07.2021
Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) представила подборку потрясающих фотографий близких галактик, которые напоминают разноцветный космический фейерверк.

Великолепные снимки получены на Очень Большом телескопе ESO (VLT). Изображения демонстрируют различные компоненты галактик в разных цветах, что позволяет видеть распределение молодых звёзд и разогреваемого ими газа в окрестностях.

В процессе съёмки применялся спектрограф MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), установленный на телескопе VLT. Наблюдения осуществлялись на нескольких длинах волн.

Телескоп взглянул на такие галактики, как NGC 1087, NGC 1300, NGC 3627, NGC 4254 и NGC 4303. На представленных снимках показана завораживающая структура этих космических объектов.

Собранные данные объединяются с наблюдениями тех же галактик, выполненными на Атакамской Большой миллиметровой / субмиллиметровой антенной решётке ALMA.

«Комбинируя изображения, полученные с MUSE и с ALMA, астрономы могут исследовать области галактик, в которых происходит звездообразование, и сравнивать их с теми областями, в которых оно ожидается. Это и помогает понять, что именно запускает и ускоряет рождение новых звёзд, и что ему препятствует», — отмечает ESO.

 

[MAXSIMUS]

Найдено объяснение, как Вселенная отражается возле черных дыр\
Новая система уравнений может точно описать отражения Вселенной, которые появляются в искривленном свете вокруг черной дыры. Исследование опубликовано в Scientific Reports.
Конфигурация пространства вблизи черных дыр может быть настолько сложной, что лучи света искривляются вокруг этих массивных объектов несколько раз. Теперь благодаря Альберту Снеппену, студенту Института Нильса Бора, феномен, который лежит в основе эффекта гравитационного линзирования, впервые получил математическое описание.

Он описал появление «двойников» гравитационно линзированных объектов, используя современный математический аппарат. Студент попытался разобраться в особенностях пространства около черных дыр, где происходит столь сильное искривление пространственной ткани, что лучи света отклоняются от своего курса.

Как известно, в районе горизонта событий черной дыры траектория фотонов может измениться настолько, что они несколько раз облетят сверхмассивный объект. В итоге, если наблюдать черную дыру на фоне какого-то далекого объекта, то можно увидеть несколько искаженных его версий.

Свет от фоновой галактики оборачивается вокруг черной дыры все больше и больше раз, чем ближе он проходит к дыре, и поэтому мы видим одну и ту же галактику в нескольких направлениях (предоставлено Питером Лаурсеном).
Математическое описание гравитационного линзирования, представленное Альбертом Снеппеном, объясняет, как именно рождаются такие «двойники» линзированных объектов. Он выяснил, как законы гравитации и принципы существования черных дыр определяют особенности эффекта линзирования. Стоит отметить, что ученый, кроме того, описал линзирование, порождаемое не обычными, а вращающимися черными дырами.

Однажды бесконечные изображения, близкие к черной дыре, могут стать инструментом для изучения не только физики пространства-времени черной дыры, но и объектов позади них — повторяющихся в бесконечных отражениях.

 

[MAXSIMUS]

Открыта активность крупнейшей кометы, когда-либо обнаруженной учеными

Новый «гость», вошедший во внешнюю часть Солнечной системы, продемонстрировал свойства, которые позволяют оценить его как самую крупную комету, известную науке. Эти наблюдения стали возможными, благодаря стремительно реагирующим телескопам обсерватории Las Cumbres, США. Об этом объекте, получившем название кометы C/2014 UN271 Бернардинелли-Бернстайна в честь двух ее открывателей, было впервые объявлено в субботу, 19 июня 2021 г. Объект C/2014 UN271 был обнаружен в результате повторной обработки данных за период в 4 года, собранных при помощи обзора неба Dark Energy Survey, который был проведен с использованием 4-метрового телескопа им. Виктора Бланко, расположенного в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, Чили, в период между 2013 и 2019 гг. Ко времени объявления не имелось данных, указывающих на активность кометы. Астрономы возлагали большие надежды на эту комету. Комета C/2014 UN271 приближается к нам с холодной периферии Солнечной системы, поэтому для выяснения вопроса о ее активности потребовались стремительно реагирующие телескопы.

Обсерватория Las Cumbres быстро смогла определить, превратился ли этот объект в активную комету за три года, которые прошли с того момента, как он впервые был замечен при помощи обзора неба Dark Energy Survey. «Поскольку этот новый объект находился далеко на юге и являлся достаточно тусклым, мы знали, что в мире существует не так много других телескопов, которые способны его наблюдать, - сказал доктор Тим Листер (Tim Lister), ученый из обсерватории Las Cumbres. «К счастью, обсерватория Las Cumbres располагает сетью роботизированных телескопов по всему миру, в частности, в Южном полушарии, и мы смогли быстро получить снимки при помощи телескопов LCO, расположенных в Южной Африке», - объяснил Тим Листер.

Эти снимки были получены при помощи одного из двух 1-метровых телескопов LCO, расположенных в Южно-Американской астрономической обсерватории, ночью 22 июня. Астрономы из Новой Зеландии, являющиеся членами проекта LCO Outbursting Objects Key (LOOK) Project, первыми заметили эту комету.

«<…> На первом снимке виду кометы мешал расположенный на переднем плане след спутника, и мое сердце сжалось. Но затем я рассмотрела другие снимки, которые были достаточно ясными и необычными: она была там, определенно прекрасная маленькая размытая точка, не похожая на четкие точки соседних с ней звезд», - сказала доктор Мишель Баннистер (Michele Bannister) из новозеландского Университета Кентербери. Анализ снимков, сделанных при помощи обсерватории Las Cumbres, показал расплывчатую кому вокруг объекта, что указывает на то, что он являлся активным и на самом деле представлял собой комету, хорошо различимую, несмотря на то, что она находилась на расстоянии свыше 2 900 000 000 километров от нас, примерно вдвое дальше, по сравнению с расстоянием от Солнца до Сатурна.

Составлено по материалам, предоставленным обсерваторией Las Cumbres.

 

[MAXSIMUS]

Появились детальные фотографии ближайших к нам галактик
Ученые представили очень подробные фотографии близлежащих галактик. По ним можно изучить процессы формирования звезд.
Группа астрономов опубликовала детальные фотографии близлежащих галактик, которые напоминают красочный космический фейерверк. Изображения, полученные с помощью телескопа Европейской южной обсерватории (VLT), показывают различные компоненты галактик в разных цветах, что позволяет астрономам точно определить местоположение молодых звезд и газа, которые они разогревают вокруг себя. Объединив свои наблюдения с данными ALMA, партнером которого является ESO, команда помогает пролить свет на то, что заставляет газ формировать звезды.

Астрономы знают, что звезды рождаются в облаках газа, но как в этом участвуют галактики в целом, остается загадкой. Чтобы понять этот процесс, группа исследователей наблюдала за различными близлежащими галактиками с помощью мощных телескопов на земле и в космосе, сканируя различные галактические регионы, участвующие в звездном рождении.

«Впервые мы наблюдаем отдельные единицы звездообразования в широком диапазоне мест и условий в выборке, которая хорошо представляет различные типы галактик, — отмечает астроном Эрик Эмселлем. — Мы можем наблюдать газ, из которого рождаются звезды, сами молодые звезды и наблюдаем их эволюцию на различных стадиях».
[bbvideo]https://youtu.be/hjguTEPwMNk[/bbvideo]
Объединив изображения MUSE и ALMA, астрономы могут изучить галактические регионы, где происходит звездообразование — так они могут понять, что запускает, стимулирует или сдерживает рождение новых звезд. «Полученные изображения потрясают воображение, предлагая захватывающе красочный взгляд на звездные ясли в соседних с нами галактиках», — отметили ученые.

«Есть много загадок, которые мы хотим разгадать, — заявил Кэтрин Крекель из Гейдельбергского университета в Германии. — Рождаются ли звезды чаще в определенных регионах галактик-хозяев, и если да, то почему? А после рождения звезд как их эволюция влияет на формирование новых поколений звезд?».

 

[Administrator]

Фото дня: центр Млечного пути, далёкая галактика и комета
19.07.2021
Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) опубликовала великолепный снимок ночного неба, на котором видны самые разнообразные космические структуры.

Изображение получено от главного здания обсерватории ESO Параналь в Чили. Благодаря чистому небу удалось запечатлеть обилие великолепных структур.

Так, на самом горизонте сияет зеленоватым светом круглый объект: это комета 252P/LINEAR. Она запечатлена в момент прохождения мимо Земли. В это время она находилась от нашей планеты на расстоянии около 5,3 миллиона километров.

Правее, над самым горизонтом, виднеется ещё один цветной объект — маленький розоватый светящийся лоскуток. Это туманность Лагуна, расположенная на удалении приблизительно 5000 световых лет от Земли.

На фотографии также запечатлён центр нашей галактики — «сердце» Млечного пути. Кроме того, в кадр попали белая планета-гигант Сатурн и красноватый Марс. Остальная часть неба озарена палитрой мягких цветов естественного свечения ночного неба.

 

[MAXSIMUS]

Небольшое количество лития в классической новой звезде

Новое исследование производства лития в классической нове показало, что уровень производства составляет всего пару процентов от того, что наблюдалось в других примерах. Это показывает, что существует большое разнообразие внутри классических новых и подразумевает, что только взрывы новых не могут объяснить количество лития, наблюдаемое в текущей Вселенной. Это важный результат для понимания как механизма взрыва классических новых, так и общей химической эволюции Вселенной.

В современном мире литий используется в аккумуляторах, питающих смартфоны и другие устройства. Считалось, что большая часть лития, найденного на Земле и в остальной части Вселенной, первоначально была произведена в классических взрывах новых. Наблюдения классической новой V339 Del с помощью телескопа Subaru подтвердили эту теорию, предоставив первые наблюдательные данные о больших количествах лития, производимых и выбрасываемых в космос ("Классические взрывы новых - крупнейшие литиевые заводы во Вселенной" 18 февраля 2015 года).

Теперь команда во главе с Акирой Араи, исследователем астрономической обсерватории Кояма Университета Киото Санге, использовала открытую программу наблюдений телескопа Subaru для изучения V5669 Sgr, классической новой звезды, появившейся в Стрельце в 2015 году. Это было всего восьмое исследование, которое было успешно проведено. Четыре из этих восьми, включая первый, были проведены с помощью телескопа Субару. Это исследование примечательно тем, что расчетное производство лития составляет лишь несколько процентов от производства, наблюдаемого в других. Это указывает на то, что среди новых существует большое разнообразие. Тот факт, что некоторые новые производят только небольшое количество лития, предполагает, что другие объекты, такие как сверхновые, могут внести важный вклад в производство лития во Вселенной.

Классическая новая звезда возникает в тесной двойной системе, состоящей из белого карлика и звезды-компаньона. Газ от звезды-компаньона накапливается на белом карлике, повышая температуру и давление на его поверхности, что приводит к взрывному нуклеосинтезу. При взрыве образуется нестабильный изотоп бериллия (7Be). Этот бериллий распадается на литий с периодом полураспада 53 дня.

Исследовательская группа наблюдала линии поглощения этого бериллия в спектре новы примерно через месяц после взрыва. Эти линии поглощения находятся в ультрафиолетовой области и легко подвержены влиянию поглощения земной атмосферой, что чрезвычайно затрудняет наземные наблюдения. Поэтому наблюдения требуют большого телескопа со спектрометром с высокой чувствительностью в ультрафиолетовой области, расположенный на большой высоте, где воздух разрежен. Телескоп Subaru - единственный телескоп, который может наблюдать синтез лития в нове из северного полушария. Есть надежда, что телескоп Subaru продолжит оставаться на переднем крае этой области и поможет нам понять, как элементы были синтезированы и эволюционировали, чтобы создать богатую материей вселенную, в которой мы живем. Чтобы максимизировать научную отдачу и позволить исследователям проводить свои собственные оригинальные исследования в таких областях, телескоп Subaru предлагает программу наблюдения открытого использования, где японские исследователи могут подать заявку на время наблюдения.

Эти результаты будут опубликованы в Астрофизическом журнале в июле 2021 года как Arai et al. "Обнаружение 7Be II в классической Nova V5669 Sgr (Nova Sagittarii 2015 № 3)."

 

[MAXSIMUS]

Галактические нити вращаются – это знание меняет представления ученых о космосе
Во Вселенной движутся и вращаются все объекты — Солнце, Земля, другие планеты. Астрофизики доказали, что вращение происходит и в гораздо больших масштабах. Галактические нити, длина которых достигает 160–260 миллионов световых лет, тоже вовлечены во всеобщее движение. Это подтверждает теорию, что вся Вселенная имеет свой угловой момент, и заставляет ученых пересмотреть современные представления о космосе.Галактические нити – это необычайно длинные волокна горячего газа, соединяющие и окружающие галактики и скопления галактик по всей Вселенной. Эти межгалактические волокна образуют так называемую космическую сеть, известную как структура Вселенной: она начала формироваться вскоре после того, как произошел Большой взрыв, 13,8 млрд лет назад.

Галактики, как это может показаться, не были распределены по Вселенной случайным образом: большинство из них собрались в группы, которые и связали между собой галактические нити.

Галактические нити содержат миллионы отделенных друг от друга галактик. Изображение: A. Khalatyan/J. Fohlmeister/AIP
В прошлом году ученые изучили самую длинную из когда-либо обнаруженных нитей, протянувшуюся на 50 млн световых лет. А самая крупная космическая структура, когда-либо обнаруженная, — это так называемая Великая стена Геркулес – Корона Бореалиса, расположенная между созвездиями Геркулеса и Северная корона. Это чрезвычайно длинная галактическая нить размером более 10 млрд световых лет.

Согласно новому исследованию специалистов Потсдамского астрофизического института имени Лейбница (Германия), последнее, что стало известно об этих огромных волокнах, пересекающих всю Вселенную, — они вращаются. Исследователи нанесли на карту движение, которое происходит в галактиках, и обнаружили, что огромные космические волокна вращаются в масштабе сотен миллионов световых лет. И это стало неожиданностью для астрофизиков.

Астрономы ранее не видели вращения Вселенной в таких масштабах. Нам известно о вращении Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, о движении Солнца вокруг себя и центра Млечного Пути. Во Вселенной мы также наблюдаем, что все планеты вращаются вокруг своей оси, что звезды вращаются вокруг черных дыр, и что галактики также вращаются, образуя большие спиральные структуры. Но согласно статье, опубликованной в Nature Astronomy, гигантские галактические нити, в которых находятся два триллиона известных галактик, также вращаются.

Это означает, что угловой момент (момент вращения объекта) имеет место в бесконечно больших масштабах, а не только в масштабе планет, звезд, галактик, скоплений, галактических сверхскоплений и звездных скоплений. Возможно, что во Вселенной вращается вообще все.
[bbvideo]https://youtu.be/A-LxawLuWiM[/bbvideo]
Компьютерная модель, показывающая вращение галактических нитей. Видео: Miguel Aragon-Calvo/UNAM
Исследователи говорят, что генерация вращения является одной из ключевых загадок в изучении космоса. Вращение — это следствие эволюции Вселенной: его не было в ранней Вселенной, но оно возникло при формировании галактик, отметив всю их последующую эволюцию, согласно космологическим моделям.

Ученые отмечают, что космическая паутина в целом и галактические нити в частности тесно связаны с образованием и эволюцией галактик. Они также сильно влияют на движения галактик, могут регулировать их направление и движение гало темной материи.

Идея полного вращения Вселенной не нова, она продолжала развиваться с середины XX века. Было даже высказано предположение, что Вселенная возникла в результате углового движения, хотя происхождение вращения объектов, от звезд до галактик, пока остается вопросом без ответа. В настоящее время нет единого мнения о том, вращается ли вся Вселенная или нет, но открытие вращения космических нитей подтверждает эту гипотезу.

 

[Administrator]

Фото дня: далёкая галактика с эффектом гравитационного линзирования в действии
20.07.2021
В рубрике «Изображение недели» на сайте космического телескопа «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope) представлена фотография, на которой запечатлена очень далёкая галактика с обозначением MRG-M0138.

Снимок демонстрирует в действии так называемый эффект гравитационного линзирования. Теория относительности Эйнштейна предсказывает, что тела деформируют пространство-время вокруг себя, что приводит к отклонению лучей света.

В данном случае притяжение относительно близкого скопления галактик MACSJ0138.0-2155 деформирует и изгибает лучи света от далёкой галактики MRG-M0138, и в результате мы получаем искажённое и увеличенное изображение последней.

Нужно отметить, что MRG-M0138 располагается на расстоянии приблизительно 10 млрд световых лет от нас. В этой галактике уже завершились процессы звёздообразования.

Для получения изображения использовались инструменты Advanced Camera for Surveys и Wide Field Camera 3 на борту «Хаббла». Кстати, этот космический телескоп буквально на днях вернулся к научной работе после серьёзного сбоя, из-за которого наблюдения были приостановлены более чем на месяц.

 

[maxtve]

Горы на нейтронных звездах скорее всего меньше миллиметра в высоту
Группа астрофизиков недавно использовала новые модели нейтронных звезд, чтобы нанести на карту горы — крошечные возвышенности – на, казалось бы, идеально сферических объектах.

Ученые предполагают, что из-за колоссальной гравитации высота «гор» на нейтронных звездах редко достигает миллиметра

Нейтронные звезды — это мертвые ядра некогда огромных звезд, которые схлопнулись сами в себя. Это самые плотные объекты во всей Вселенной, не считая черных дыр. Их называют «нейтронными звездами», потому что гравитация такого ядра настолько велика, что электроны в их атомах коллапсируют в протоны, образуя нейтроны. Они настолько компактны, что упаковывают массу, превышающую массу нашего Солнца, в сферу, диметр которого можно сравнить с городом на Земле.

«В течение последних двух десятилетий научное сообщество проявляло большой интерес к вопросу о том, насколько велики могут быть горы на нейтронной звезде до момента, пока сама ее кора не расколется и структура возвышенности не нарушится», — рассказал Фабиан Гиттинс, астрофизик из Саутгемптонского университета и ведущий автор двух статей, найти которые можно на портале arXiv.

Предыдущая работа показала, что горы нейтронных звезд могут быть высотой в несколько сантиметров — во много раз больше, чем предполагали ученые. В более ранних расчетах выдвигалась гипотеза, что нейтронная звезда сможет удерживать на себе подобные неровности, если будет напряжена до предела – но теперь ученые считают, что это совершенно нереалистичный сценарий.Считалось, что нейтронные звезды могут выдерживать отклонения от идеальной сферы до нескольких частей на миллион, подразумевая, что горы могут быть размером до нескольких сантиметров. Для этого нейтронная звезда должна быть деформирована таким образом, чтобы кора была близка к разрыву одновременно во всех точках. Однако новые модели демонстрируют, что такие условия маловероятны.

«У нейтронной звезды есть жидкое ядро, упругая кора и, кроме того, тонкий и жидкий слой. Каждый регион сложен, но мы построили модели, которые правильно объединяют разные регионы в единое целое. Это позволило нам предсказать, когда и где эластичная корка начнет разрушаться изначально», — заявил Нильс Андерссон, соавтор обеих статей и астрофизик из Университета Саутгемптона. Он отмети, что, согласно предыдущим моделям, деформация должна была быть максимальна во всех точках одновременно, и из-за этого расчеты показывали аномально высокие горы.

Горы на нейтронных звездах формируются в результате сдвигов частей ее коркового слоя – совсем как на Земле. Но, судя по свежим данным, в реальности подобные сдвиги «не будут настолько сильными, чтобы заставить поверхность звезды коллапсировать, потому что область земной коры включает в себя вещество довольно низкой плотности», — пояснил Андерссон.

Впрочем, пока у астрономов нет способа на живом примере изучить подобные нюансы сверхплотного объекта, остается множество вопросов. По словам Андерссона, существует вероятность, что после первого разрыва земной коры из-за распространения потока вещества по поверхности звезды действительно смогут образовать горы большего размера, чем те, которые смоделировала команда. Но даже эти горы были бы совсем крошечными, поскольку на них все еще давила бы невероятная гравитация нейтронной звезды.

 

[simons65]

MAXSIMUS

maxtve

это тебя не поможет

 

[Administrator]

У Юпитера нашли новый спутник — впервые это сделал астроном-любитель
21.07.2021
Стало известно, что астроном-любитель Кай Ли (Kai Ly) открыл ранее неизвестный спутник Юпитера. Сделать это ему удалось благодаря детальному изучению снимков планеты, сделанных с помощью наземного телескопа. Отмечается, что астроному-любителю впервые удалось открыть ранее неизвестный спутник Юпитера.

«Я с гордостью могу сказать, что это первая планетарная луна, обнаруженная астрономом-любителем», — сказал Кай Ли после того, как о его открытии подробно рассказал тематический журнал Sky and Telescope.

Стоит отметить, что у Юпитера могут быть десятки или даже сотни неоткрытых спутников. Массивная планета обладает значительным гравитационным полем, которое позволяет захватывать разные космические объекты и перемещать их на свою орбиту. В настоящее время вокруг Юпитера вращаются не менее 79 спутников и их число продолжает расти. Все они фиксируются в специальном каталоге Карме и представляют собой небольшие космические камни разной формы, вращающиеся в противоположном направлении относительно Юпитера.

Что касается нынешнего открытия, то оно было сделано на основании снимков планеты за 2003 год, которые были сделаны с помощью 3,6-метрового телескопа Канада-Франция-Гавайи (CFHT) специалистами Гавайского университета. Особое внимание Ли уделил нескольким снимкам, которые были сделаны в феврале 2003 года, когда луны были наиболее яркими за счёт того, что Солнце и Юпитер в это время располагалась противоположно друг другу. Земля в этот период находилась между Солнцем и Юпитером, благодаря чему сложились благоприятные условия для наблюдения за хорошо освещённым Юпитером.

Ли также использовал телескоп Subaru, чтобы зафиксировать траекторию полёта объекта, который делает один оборот вокруг Юпитера за 22 дня. В настоящее время открытый Ли объект отслеживается под именем EJc0061 и не имеет официального названия. Скорее всего, позднее ему будет присвоено какое-то имя.

 

[Aleksandr58]

Искусственный интеллект помогает калибровать инструменты для наблюдений Солнца

Команда исследователей использует методы искусственного интеллекта для калибровки некоторых снимков Солнца, сделанных при помощи научного инструмента НАСА.

Солнечный телескоп выполняет непростую работу. Постоянные наблюдения нашей звезды представляют собой тяжелое испытание для телескопа, поскольку он постоянно подвергается бомбардировке бесконечным потоком солнечных частиц и интенсивного солнечного излучения. Со временем чувствительные линзы и сенсоры солнечных телескопов начинают деградировать. Для обеспечения постоянной точности таких инструментов ученым приходится периодически калибровать их, чтобы видеть степень деградации чувствительных элементов детектора.

Запущенная в 2010 г., космическая обсерватория Solar Dynamics Observatory (SDO) НАСА позволяет постоянно наблюдать наше светило в высоком разрешении в разных длинах волн. Одно из двух устройств получения изображений этой обсерватории, Atmospheric Imagery Assembly (AIA), делает снимки нашей звезды в 10 разных длинах волн ультрафиолетового (УФ) диапазона каждые 12 секунд. Это создает беспрецедентно большой поток ценных данных о Солнце, но при этом – подобно всем остальным инструментам для наблюдения Солнца – детектор AIA деградирует с течением времени, и получаемые с его помощью данные требуют периодической калибровки.

Калибровка комплекса AIA проводится при помощи метеорологических ракет. Метеорологические ракеты представляют собой ракеты небольшого размера, которые обычно оснащены несколькими научными инструментами и совершают короткие полеты в космос – как правило, не дольше, чем на 15 минут. Поскольку метеорологическая ракета поднимается над атмосферой Земли, это позволяет откалибровать ультрафиолетовый детектор обсерватории SDO, поскольку на Земле УФ излучение интенсивно поглощается атмосферой и не может быть измерено с достаточной точностью. Для калибровки инструмента AIA метеорологическая ракета оснащается УФ-телескопом, который в полете производит образцовые измерения.

Однако в перерывах между запусками таких метеорологических ракет получаемые данные также необходимо калибровать. С этой целью в новом исследовании команда под руководством Луиса Ф.Г. Дос Сантоса (Luiz F. G. Dos Santos) использовала алгоритмы искусственного интеллекта (ИИ) для создания программы, позволяющей восстанавливать исходную точность измерения при наблюдениях Солнца при помощи инструмента AIA в период между калибровками.

Сначала исследователи «натренировали» свой алгоритм машинного обучения на распознавание солнечных структур и на сравнение их друг с другом на основе снимков, сделанных при помощи инструмента AIA. Для этого в алгоритм были введены результаты калибровки при помощи метеорологической ракеты и вычислено требуемое количество корректирующих изменений в данные. После того как алгоритм «натренировали» на внушительном числе таких примеров, он стал эффективно распознавать требуемое количество корректирующих изменений для произвольно взятых снимков, сделанных при помощи инструмента AIA.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

 

[Aleksandr58]

[brown]Сегодня ночью убывающая Луна и Юпитер окажутся в соединении[/brown]
12:18 25/07/2021

Credit: Stellarium

Сегодня ночью убывающая Луна (Ф=0,95) и Юпитер (-2,8 зв. вел.) окажутся в соединении. Расстояние между небесными светилами составит около 5°.

Отличная возможность увидеть Луну, Юпитер и его спутники в одном поле зрения широкоугольного бинокля!