Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

К Земле приближается астероид группы Атона размером с футбольное поле

По данным Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США (NASA) к нашей планете приближается крупный астероид. Объект носит обозначение 2007 UY1 — он был открыт в 2007 году.

Космическое тело, по оценкам, имеет в поперечнике около 150 метров. Таким образом, по размерам оно превышает футбольное поле. Согласно правилам Международного совета футбольных ассоциаций, максимальная длина футбольного поля составляет 120 метров (130 ярдов), максимальная ширина — 90 метров (100 ярдов).

Астероид 2007 UY1 относится к группе Атонов (Aten), то есть, его орбита пересекает земную орбиту с внутренней стороны. Из-за потенциального риска столкновения с нашей планетой такие объекты представляют интерес для исследователей.

В случае 2007 UY1 тело окажется на минимальном расстоянии от Земли в предстоящий вторник, 8 февраля. Расстояние до нашей планеты составит приблизительно 5,3 млн км, что примерно равно 14 дистанциям от Земли до Луны. Таким образом, тело не представляет угрозы.

 

[Aleksandr58]

06 февраля 2022 19:00:31
Свободно движущаяся в межзвездном пространстве черная дыра впервые обнаружена астрономами

Международная команда астрономов подтвердила, что возможное событие микролинзирования, которое наблюдалось в 2011 г., было связано с присутствием черной дыры, свободно движущейся в межзвездном пространстве – что стало первым случаем обнаружения объекта такого рода в истории науки.

Спойлер

Ученые довольно давно считают, что в межзвездном пространстве находится немало свободно движущихся черных дыр, но до настоящего времени не удавалось надежно зарегистрировать ни одну такую черную дыру. Это обусловлено тем, что черные дыры сами по себе не излучают света, поэтому фиксировать их присутствие нужно косвенными методами. Один из таких методов состоит в оценке степени искажения света, идущего от далекой звезды, массивной черной дырой, движущейся на переднем плане. Такие искажения света являются хоть и измеримыми, но довольно слабыми, однако в 2011 г. ученым улыбнулась удача. Тогда две группы ученых обнаружили звезду, яркость которой возрастала без видимой причины. Заинтригованные, ученые в этой новой работе начали анализировать данные, собранные при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл»). На протяжении 6 лет они измеряли изменения интенсивности звездного света, в надежде, что эти изменения были связаны с линзированием света черной дырой. Затем был обнаружен еще один любопытный факт – положение звезды на небе менялось. Исследователи предположили, что эти изменения могли быть связаны только с невидимым движущимся объектом, который притягивал к себе проходящий свет, изменяя его траекторию – черной дырой, путешествующей в межзвездном пространстве. Исследователи продолжили изучать эту звезду и ее свет и смогли в конечном счете показать, что гравитационная линза не излучает собственного света и что линзирование является не кратковременным, а продолжительным событием. Все вместе эти признаки позволили сделать вывод, что таинственным движущимся объектом, за счет которого происходит линзирование звездного света, является черная дыра.

Авторами также была произведена оценка массы и скорости обнаруженной ими свободно движущейся черной дыры. Согласно расчетам, масса объекта составила семь масс Солнца, а скорость движения – около 45 километров в секунду.

Работа опубликована на сервере научных препринтов arxiv.org.

 

[Aleksandr58]

07 февраля 2022
Происхождение вспышек на сверхмассивных черных дырах оказалось связано с магнитным пересоединением

Черные дыры не всегда окутаны тьмой. Астрономы замечали мощные вспышки света, вырывающиеся из окрестностей горизонта событий сверхмассивной черной дыры, включая черную дыру, лежащую в ядре нашей Галактики. Однако до настоящего времени ученые не могли идентифицировать точную причину возникновения этих вспышек, лишь понимая, что вспышки каким-то образом связаны с магнитными полями.

Спойлер

Используя компьютерное моделирование с беспрецедентно высоким разрешением, физики смогли разрешить эту проблему. Как выяснилось в ходе проведенного исследования, вспышки возникают за счет энергии, выделяемой в окрестностях горизонта событий черной дыры в результате протекания процесса магнитного пересоединения.

Это новое моделирование, проведенное с использованием нескольких мощнейших в мире суперкомпьютеров, показывает, что взаимодействия между магнитным полем и материалом, падающим в гравитационное жерло черной дыры, приводят к сжатию поля, выпрямлению магнитных линий, их разлому и пересоединению. Выделившаяся в результате протекания этого процесса магнитная энергия разгоняет частицы раскаленной плазмы до скоростей, близких к скорости света, и эти частицы летят далее либо в направлении черной дыры, либо в противоположную сторону, в космос. Затем эти частицы могут напрямую излучать часть своей кинетической энергии в форме фотонов и сообщать близлежащим фотонам дополнительную энергию. Такие высокоэнергетические фотоны обусловливают таинственные вспышки, наблюдаемые на черных дырах.

В этой модели диск, состоящий из прежде падавшего на черную дыру материала, выталкивается наружу под действием вспышек, в результате чего вокруг горизонта событий образуется зона пониженной плотности. Такая «расчистка» позволяет астрономам наблюдать за процессами, происходящими в непосредственных окрестностях горизонта событий черной дыры, пояснили авторы.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters; первый автор Б. Рипперда (B. Ripperda).

 

[Administrator]

Астрономы создают Центр по противодействию угрозам, исходящим от «спутниковых созвездий»

В офисе МАС будут изучать влияние ярких «спутниковых следов» и лоббировать законы, смягчающие данное влияние.

Предыстория
Три года назад астрономы были в лёгком шоке, услышав новость о запуски первых 60-ти спутников группировки Starlink компании SpaceX, которая поставила себе цель обеспечить доступ к широкополосному интернету по всему миру. Данные спутники оставляют яркие следы на астрономических снимках, создавая «экзистенциальную угрозу для наблюдений за космосом с Земли», – заявила президент Международного астрономического союза (МАС) астроном Дебра Элемегрин. До сих пор группы астрономов со всего мира без особой координации пытались максимально понять глубину проблемы и решить её, работая с операторами спутников. Однако теперь астрономы попробуют для этого организоваться.

Что произошло
В Международном астрономическом союзе объявили о создании Центра по защите Тёмного и Спокойного Неба от помех, создаваемых спутниковыми группировками. Центр будет координировать действия, направленные на изучение влияния новые роёв на астрономию, вести переговоры с операторами и лоббировать принятие законов, защищающих ночное небо, – заявил бывший президент МАС, а ныне – директор Центра Пьеро Бенвенути из Университета Падуи.

Центр начнёт свою работу 1 апреля, в его штате будет 7 сотрудников. Финансироваться работа центра будет, главным образом, МАС и двумя партнёрскими организациями – Национальной исследовательской лабораторией оптики и инфракрасной астрономии США (NOIRLab) и обсерваторией Square Kilometer Array.

К началу этого года операторы группировок запустили в космос около 2800 спутников – в основном, речь идёт спутниках о компании SpaceX, но некоторые принадлежат британской OneWeb – превысив отметку в 2200 спутников, которые были активны во время изначального запуска услуги Starlink. Эти и другие компании получили добро на реализацию планов по выводу на низкую околоземную орбиту до 50 000 спутников.

«Сотни спутников будут видны на небе в любую ночь, – говорит Конни Уокер из NOIRLab, которая будет заместителем директора центра МАС. – Это окажет существенное влияние на все операции с телескопами».

Цели и задачи Центра
Одной из целей работы Центра является оценка влияния будущих спутниковых группировок. Исследования уже показали, что больше всего пострадают обзорные телескопы с широким полем обозрения. Например, в обсерватории Веры С. Рубин в 2023 году в течение части ночи треть снимков будет испорчена полосами от спутников. На радиотелескопы также могут оказывать влияние помехи от нисходящих радиоканалов, которые группировки спутников используют для связи с Землёй.

Ещё одной задачей Центра станет работа с индустрией над протоколами для уменьшения уровня отражений и отслеживания положения спутников, благодаря чему телескопы смогут избегать их.

После запуска службы Starlink астрономы совместно с сотрудниками компании SpaceX поработали над тем, чтобы уменьшить влияние спутников на телескопы, установив «визоры», которые затеняют отражающие поверхности. Бенвенути сообщил, что астрономы уже ведут активный диалог с двумя другими операторами – OneWeb и Amazon Project Kuiper. «Мы довольны тем, что произошло на данный момент, – говорит он. – Их примеру должны последовать и другие компании».

Однако астрономы не хотят полагаться исключительно на добрую волю компаний. Ещё одна функция Центра будет заключаться в выработке национального и международного законодательства и норм, которые бы регламентировали то, что регуляторам следует разрешать делать на орбите.

«Нам нужно систематизировать эти благие намерения, чтобы иметь поддержку, – говорит Ричард Грин из обсерватории Стюарда Аризонского университета. – Мы будем использовать двусторонний подход: сотрудничать и разрабатывать чёткое законодательство для применения в случае возникновения такой необходимости».

МАС и другие органы работают над тем, чтобы убедить Комитет ООН по использованию космического пространства в мирных целях в необходимости принятия чётких норм законодательства.

«Мы уверены в том, что уже в ближайшем будущем будут выработаны рекомендации, которым должны будут следовать компании, – говорит Бенвенути. Космолог Апарна Венкатесан из Университета Сан-Франциско добавляет, что было бы неплохо, если бы в Соединённых Штатах и других странах существовали законы, которые перекликались бы с чётким Законом США о чистом воздухе: «Многие из нас мечтают о Законе о чистом небе».

И, наконец, последней задачей Центра станет оповещение и обращение за помощью к другим «пострадавшим» группам, в частности – к астрономам-любителям, операторам астротуризма и общинам коренных народов, которые наблюдают за небом в рамках своих культурных практик. Группировки спутников, – говорит эксперт по культурной астрономии из Университета Южного Квинсленда Джессика Хейм, – нарушают наши взаимоотношения со звёздами».

 

[Aleksandr58]

08 февраля 2022 11:13:44
Магнитное поле «скелетной кости» Млечного пути – филамента G47

Формирование новых звезд в нашей галактике Млечный путь происходит внутри длинных, плотных филаментов из газа и пыли, которые тянутся вдоль спиральных рукавов. Названные «костями», поскольку очерчивают самые плотные «скелетные» спиральные структуры, эти филаменты имеют длину как минимум в 50 раз больше, в сравнении с шириной, и характеризуются едиными параметрами движения всех внутренних объектов вдоль длины филамента. Хотя большинство физических свойств этих «костей» известны ученым, характеристики магнитных полей остаются довольно слабо изученными. Эти поля играют важную роль в предотвращении гравитационного коллапса газопылевых облаков в новые звезды или в транспорте материала вдоль «кости» в ядра с формированием новых звезд.

Спойлер

Магнитные поля в космосе с трудом поддаются измерениям. Наиболее популярный метод основан на наблюдениях излучения несферических частиц пыли, которые ориентируют их короткие оси вдоль направления поля, в результате чего испускаемое ими инфракрасное излучение приобретает поляризацию с преобладанием направления поляризации перпендикулярно направлению линий поля. Измерение этого слабого поляризационного сигнала с последующим расчетом мощности и направления поля только недавно стало более доступно ученым, после введения в строй бортового инструмента HAWC+ самолетной обсерватории Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) и ее 2,5-метрового телескопа.

В новой работе астрономы во главе с Яном Стивенсом (Ian Stephens) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра использовали карту поляризации излучения, составленную при помощи инструмента HAWC+, чтобы получить подробное представление о «кости» G47.06+0.26 Млечного пути. Длина этого филамента составляет 190 световых лет, а ширина – около пяти световых лет. Масса структуры оценивается в 28 000 масс Солнца, в то время как типичная температура пыли составляет 18 Кельвинов. Камера IRAC космического телескопа Spitzer («Спитцер») ранее помогла составить карту «кости» для идентификации областей звездообразования вдоль длины филамента. Астрономы определили, в каких зонах по длине «кости» магнитное поле способно удерживать газ от гравитационного коллапса с формированием звезд, а также области, где мощности магнитного поля на это не хватает. Они также нанесли на карту те области с низкой плотностью, где поле имеет более сложную форму. Эти результаты помогут ученым при анализе эволюционных процессов, протекающих в нашей галактике Млечный путь.

Работа опубликована на сервере препринтов arxiv.org.

 

[Aleksandr58]

08 февраля 2022
Вода, находящаяся сегодня на Земле, присутствовала в окрестностях планеты еще до ее формирования

Чтобы понять происхождение жизни, ученые исследуют свойства углерода и воды. В случае воды внимание сосредоточено на различных формах, или изотопах, составляющих молекулу воды атомов водорода и кислорода на протяжении истории Вселенной.

Спойлер

В новом исследовании международная группа под руководством Джерома Алеона (Jerome Aléon) проследила изменения изотопного состава воды вплоть до эпохи формирования Солнечной системы во внутренней ее части, там, где происходило образование Земли и других планет земной группы.

Ученые решили эту задачу, проанализировав один из самых древних метеоритов Солнечной системы при помощи нового метода, разработанного специально для этого исследования. Полученные данные показали, что в первые 200 000 лет существования нашей Солнечной системы, еще до появления первых зародышей планет, в ней присутствовали два крупных газовых резервуара.

Один из этих резервуаров содержал солнечный газ, из которого произошла вся материя в нашей планетной системе. При помощи этого метеорита ученые впервые смогли получить количественные данные, описывающие этот факт. Второй газовый резервуар был обогащен водяным паром, который уже тогда характеризовался изотопным составом, близким к составу земной воды.

Этот второй резервуар был сформирован за счет мощного поступления воды из межзвездного пространства в горячие внутренние области Солнечной системы при коллапсе оболочки из материала межзвездного пространства и формировании протопланетного диска. Раннее присутствие газа с изотопным составом, близким к изотопному составу земной воды, указывает на то, что земная вода уже присутствовала на месте формирования планет еще до появления первых «блоков», из которых они в дальнейшем собирались.

Находки опубликованы в журнале Nature Astronomy.

 

[Aleksandr58]

10 февраля 2022 09:47:22
Последние моменты существования остатков планеты впервые наблюдаются астрономами

Момент, когда осколки разрушенных планет попадают на поверхность белого карлика впервые в истории науки наблюдался астрономами.

Спойлер

Они использовали наблюдения в рентгеновском диапазоне, чтобы обнаружить каменистый и газообразный материал, оставшийся от планетной системы после гибели родительской звезды, который падает на поверхность белого карлика и поглощается им.

Эти результаты стали первыми прямыми измерениями аккреции каменистого материала на поверхности белого карлика и подтверждением многолетних косвенных свидетельств аккреции материала, полученных к настоящему времени для тысяч звезд. Наблюдаемое событие произошло через миллиарды лет после формирования планетной системы.

На протяжении нескольких десятилетий астрономы использовали спектроскопию в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах для измерений концентраций элементов на поверхности звезды и расчета с их помощью состава самого исходного объекта. У астрономов имелись полученные в результате таких спектроскопических наблюдений косвенные свидетельства того, что эти объекты активно аккрецируют материю. Согласно этим данным, 25 - 50 процентов от числа белых карликов, в составе которых были обнаружены тяжелые элементы, такие как железо, кальций, магний, имеют загрязненные остатками планетных систем атмосферы.

Однако до настоящего времени ученым не удавалось наблюдать сам процесс падения материала на звезду.

Главный автор исследования доктор Тим Каннингем (Tim Cunningham) с кафедры физики Уорикского университета, Великобритания, сказал: «Мы наконец смогли увидеть материал, входящий в атмосферу звезды. Впервые мы смогли вычислить скорость аккреции, вне зависимости от использования той или иной конкретной модели атмосферы белого карлика. Примечательно, что полученный результат хорошо согласуется с тем, что было получено раньше».

«Ранее измерения скорости аккреции были основаны на спектроскопических наблюдениях и использовании подробных моделей белых карликов. Это численные модели, позволяющие рассчитывать, насколько быстро происходит погружение элемента в атмосферу звезды, и это говорит нам о том, насколько большое количество материала падает в атмосферу – то есть, дает величину скорости аккреции. Затем по этим данным можно восстановить элементный состав исходного родительского тела, понять, являлось ли оно планетой, спутником планеты или астероидом».

Работа опубликована в журнале Nature.

 

[Administrator]

Солнечный зонд «Паркер» получил свежие фото Венеры — это поможет уточнить географию и геологию планеты

Зонд Parker Solar Probe оказался способен не только «нырять» в атмосферу Солнца, но также оказал неожиданную услугу планетологам — его широкоугольная камера смогла получить потрясающие снимки Венеры, на которые никто даже не рассчитывал. Венеру называют «злым» близнецом Земли. Она окутана тайной и облаками, сквозь которые смогла пробиться научная аппаратура зонда «Паркер».

Первые снимки ночной стороны Венеры зонд «Паркер» прислал в 2020 году. Аппаратура зонда рассчитана на изучение потоков частиц в солнечном ветре, но учёные предложили воспользоваться некоторыми из инструментов для получения снимков ночной стороны Венеры, делать которые не мешает свет от Солнца. Зонд использует Венеру для гравитационного манёвра, корректируя нужным образом траекторию своего движения вокруг Солнца. За время миссии он пролетит рядом с этой планетой в общей сложности семь раз и сможет пополнить багаж научных знаний о ней ценнейшими данными.

Снимки ночной стороны Венеры делает широкоугольный преемник изображения WISPR. Он принимает волны в видимом оптическом диапазоне и в ближнем инфракрасном. В оптическом диапазоне облака вокруг Венеры не дают рассмотреть подробности, но инфракрасные волны в довольно широком диапазоне пробивают как плотную атмосферу планеты, так и её облачный покров.
https://youtu.be/Us_H6B4zQ_I

Мощное инфракрасное излучение возникает по причине высочайшего нагрева поверхности Венеры — до 464 °C. При этом разные по составу виды поверхности (пород) нагреты по-разному и такие вещи с помощью камеры WISPR можно различать. Новые изображения Венеры стали тому прямым доказательством, позволив уточнить полученные ранее данные о географии планеты и о составе её поверхности.

 

[Administrator]

У ближайшей к Солнцу звезды нашли новую планету

Европейская Южная Обсерватория (European Southern Observatory, ESO) сообщила, что исследователям удалось обнаружить свидетельства существования ещё одной планеты, обращающейся вокруг Проксимы Центавра, ближайшей к Солнечной системе звезды.

Проксима Центавра располагается на удалении немногим больше четырёх световых лет от нас. Ещё в 2016 году было объявлено об обнаружении в этой системе планеты, которая получила обозначение Проксима b: по массе она сопоставима с Землёй и находится в зоне обитания. Кроме того, наблюдения говорят о наличии другой планеты — Проксима c, которая по массе превосходит Землю приблизительно в шесть раз.

Новооткрытая планета получила обозначение Проксима d. Её удалось обнаружить при помощи Очень Большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) в Чили.

Наблюдения говорят о том, что масса тела составляет только около четверти массы Земли. Таким образом, эта планета в случае подтверждения существования станет самой маленькой из всех трёх планет системы и одной из самых маломассивных среди всех известных экзопланет.

Проксима d обращается вокруг своей звезды на расстоянии около 4 млн километров. Орбита планеты расположена между светилом и зоной обитания — областью вокруг звезды, где на поверхности планет может существовать жидкая вода. Один её оборот вокруг Проксимы Центавра длится всего пять дней.

 

[Administrator]

Фото дня: Большое красное пятно на Юпитере глазами зонда Voyager 1

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) опубликовало снимок Большого красного пятна на Юпитере, полученный в рамках миссии Voyager 1.

Напомним, что зонд Voyager 1 был запущен ещё в сентябре 1977 года, то есть почти 45 лет назад. Он побывал в окрестностях Юпитера и Сатурна, а впоследствии вышел за пределы гелиосферы Солнечной системы в межзвёздное пространство.

Мимо Юпитера Voyager 1 пролетел в 1979 году — именно тогда и была осуществлена съёмка газового гиганта. Представленное изображение сформировано на основе трёх монохромных снимков. Оно подверглось компьютерной обработке путём наложения цветных фильтров. Эти операции выполнили специалисты Лаборатории реактивного движения NASA.

Показанное Большое красное пятно — колоссальный атмосферный вихрь, открытый в 1665 году. Его размеры достигают 40–50 тыс. километров в длину и 13–16 тыс. километров в ширину. Геометрия пятна и цвет меняются на протяжении нескольких веков наблюдений.

На изображении также видны несколько других штормовых зон и причудливые атмосферные образования. Ниже можно посмотреть фото в высоком разрешении — нажмите для увеличения.

 

[Administrator]

Учёные выяснили размеры самой большой кометы в Солнечной системе — 137 км в поперечнике

Одним из достижений астрономии в 2021 году стала предварительная оценка размеров самой большой кометы в Солнечной системе. Обнаруженная ещё в 2014 году комета Бернардинелли-Бернштейна (C/2014 UN271) была изучена лишь летом прошлого года. По блеску кометы её размеры в поперечнике были оценены в районе 150 км. Другое исследование кометы с помощью расположенного в Чили радиотелескопа Atacama Pathfinder Experiment позволило подтвердить и уточнить эти данные.

Традиционно кометы окружены облаком пыли и испарений, что оказывает прямое влияние на видимую яркость объекта на небе. Радиотелескопы позволяют обходить эти помехи. Поэтому астрономы из Парижской обсерватории с помощью данных Большого миллиметрового массива Атакама в Южной Америке задались целью подтвердить и уточнить размеры кометы-рекордсмена. Результаты исследования вскоре будут опубликованы в престижном журнале Astronomy and Astrophysics Letters, а препринт уже доступен на ресурсе arXiv.

Одним из замечательных моментов работы стало то, что параметры кометы распознаны с очень и очень большого расстояния — на удалении 19,6 а.е. Это редкость в подобного рода исследованиях. Считается, что эта комета родом из облака Оорта — скопления кусков льда и камней, расположенного на краю Солнечной системы. Расчётная орбита кометы указывает, что максимально она удаляется от Солнца примерно на один световой год, и на один оборот требуется 5,5 миллионов лет.

До обнаружения кометы Бернардинелли-Бернштейна самой большой из обнаруженных в Солнечной системе считалась комета Хейла-Боппа. Она была открыта в 1995 году и могла наблюдаться даже невооружённым глазом год спустя. Её размеры составили 74 км в поперечнике. Тем самым комета Бернардинелли-Бернштейна почти в два раза больше предыдущего чемпиона.

В настоящее момент комета Бернардинелли-Бернштейна движется к внутренней части Солнечной системы. Ближе всего к Земле она подойдёт в 2031 году, но не слишком близко: она останется за пределами орбиты Сатурна. Обычным глазом она будет невидна, но даже слабый бинокль позволит её разглядеть. Астрономы продолжат следить за кометой с помощью радиотелескопов. Детальные наблюдения позволят узнать больше о химическом составе кометы во время её пролёта, о её температуре, вращении и форме ядра. По мере движения комета будет уменьшаться в размерах и к моменту максимального сближения с Солнцем её размер может уменьшиться в два раза.

 

[Aleksandr58]

15 февраля 2022 11:31:53
Обнаружен механизм, объясняющий существование галактик без темной материи

В новом исследовании международная команда астрономов сообщает о том, что, когда крохотные галактики сталкиваются с более крупными галактиками, эти крупные галактики могут перетянуть всю темную материю с меньших по размерам галактик. Темную материю мы не можем видеть напрямую, однако астрофизики полагают, что она существует, поскольку без ее гравитационного влияния мы не можем объяснить движение звезд в галактиках.

Этот новый механизм может объяснить существование галактик без темной материи – версия, которая раньше казалась невозможной.

Все началось в 2018 г., когда астрофизики Шани Даниэли (Shany Danieli) из Принстонского университета и Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum) из Йельского университета наблюдали две галактики, в которых имел место значительный дефицит темной материи.

«Мы ожидали обнаружить более значительную долю темной материи, - сказала Даниэли, которая является соавтором нового исследования. – Мы были очень удивлены недостатком темной материи».

В результате этих «удачных находок», о которых Даниэли и ван Доккум сообщили в 2018 г. в работе, опубликованной в журнале Nature, и в 2020 г. в работе, опубликованной в Astrophysical Journal Letters, была поставлена под вопрос парадигма, согласно которой для существования галактик обязательно требуется темная материя.

В новом исследовании команда под руководством Хорхе Морено (Jorge Moreno), профессора астрономии из Колледжа Помона, США, запустила численные симуляции эволюции небольшого фрагмента Вселенной – диаметром около 60 миллионов световых лет – от эпохи Большого взрыва до настоящего времени.

В результате проведенных расчетов команда обнаружила семь галактик, лишенных темной материи. После нескольких столкновений с соседними галактиками, которые имели массу примерно в 1000 раз больше, малые галактики были лишены большей части их материала, в результате чего на их месте остались лишь звезды и немного остаточной темной материи.

Эти результаты говорят о том, что галактики с дефицитом темной материи могут быть широко распространены во Вселенной, особенно в окрестностях массивных галактик, объяснили авторы.

Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

 

[Aleksandr58]

В галактике NGC 5605 практически одновременно вспыхнули три сверхновые звезды

21:18 15/02/2022
В спиральной галактике с перемычкой NGC 5605 (+12,5 зв. вел.), что находится в созвездии Весы, практически одновременно вспыхнули сразу три сверхновые звезды. Вспышки были обнаружены в период с 29 декабря 2021 года по 13 января 2022 года на снимках с космического телескопа «Гайя» и телескопов небесного обзора ATLAS (США, Гавайские острова).

Сверхновые получили обозначение SN 2022ec (тип II), SN 2022bn (тип Ib) и SN 2022pv (тип II). Их блеск сейчас составляет +18,4 зв. вел, +20,9 зв. вел. и +18,8 зв. вел. соответственно, то есть они видны только на снимках, сделанных с длительной выдержкой. Вероятно, он уже значительно не увеличится. Источник: aalert.in/super

Как часто в одной галактике наблюдается сразу три сверхновые звезды? Скорее всего это является уникальным случаем в истории астрономии. Нам известно только об одновременном наблюдении двух сверхновых в одной галактике. Для сравнения: в Млечном Пути за последнюю 1000 лет наблюдалось всего 4 вспышки сверхновых!

 

[Administrator]

Астрономы открыли невозможную с точки зрения современной науки звезду

Детальное изучение звёзд за многие десятилетия позволило выстроить картину их жизненного цикла на всех этапах эволюции, включая многообразие возможных типов звёзд. Но Вселенная настолько огромна, что открытия возможны даже там, где их никто не ждёт. Например, астрономы открыли новый тип звёзд, который не вписывается в картину современных моделей их эволюции.

Группа немецких астрономов под руководством профессора Клауса Вернера (Klaus Werner) из Тюбингенского университета обнаружила новый странный тип звезд, покрытых побочным продуктом горения гелия. Результаты исследования опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, где также вышла статья с возможным объяснением феномена.

Наблюдения показали, что на поверхности звезды находятся продукты термоядерного горения гелия — углерод и кислород, тогда как температура звезды и её размеры указывают на то, что она ещё не дошла до этой стадии на пути своей эволюции. Во всяком случае, с точки зрения современных теорий об эволюции звёзд.

На этом этапе у наблюдаемой звезды на поверхности должен быть гелий и водород, а не «пепел» от выгоревшего гелия в виде ядер углерода и кислорода. Иными словами, в ядре наблюдаемой звезды продолжают идти реакции термоядерного синтеза с участием гелия, но наблюдаемые продукты распада на внешней стороне оболочки звезды противоречат подобному развитию событий.

Поскольку теория не может объяснить обнаруженное явление, учёные предположили, что звезду засыпало «пеплом» от разорванного ею белого карлика — некогда партнёра этой звезды в двойной звёздной системе. Однако для выполнения всех условий сочетание масс, орбит и возрастов звёзд должно было бы быть довольно уникальным и редко встречающимся даже в бескрайней Вселенной. Что это, исключение или правило? Для учёных появился лишний повод пристальнее взглянуть на определённый тип звёзд, чтобы расширить наши знания об их эволюции.

 

[Aleksandr58]

Гигантский железный астероид Психея может содержать меньше железа, чем предполагалось

16/02/2022
Астероид 16 Психея, который НАСА планирует посетить при помощи космического аппарата в 2026 г., может содержать меньше тяжелого металла и больше горных пород, чем считали ученые.

Спойлер

Астероид Психея, который обращается вокруг Солнца в составе Астероидного пояса, между орбитами Марса и Юпитера, является крупнейшим астероидом класса М – класса астероидов, состоящих в основном из железа и никеля, а не из силикатных горных пород, из которых состоят в основном астероиды других классов. Но при наблюдениях с Земли ученые не получают однозначного представления о составе этого астероида.

Отражаемый астероидом Психея свет указывает на то, что поверхность астероида в основном состоит из металла. Это породило гипотезу, согласно которой Психея является обнаженным ядром первичного планетного тела – каменистые кора и мантия которого были содраны в результате космического столкновения. Однако измерения массы и плотности вещества Психеи говорят о другом. Интенсивность гравитационного воздействия на соседние тела свидетельствует о значительно меньшей плотности вещества Психеи, по сравнению с гигантским железным шаром такого же размера. Поэтому, если Психея состоит из металла, то она должна быть очень пористой – близкой по плотности, скорее, к стальной мочалке.

«В своем новом исследовании мы хотели посмотреть, насколько вероятным является высокая пористость металлического тела, пористость свыше 50 процентов», – сказала главный автор нового исследования Фиона Николс-Флеминг (Fiona Nichols-Fleming) из Брауновского университета, США.

Для этого авторы построили компьютерную модель, основанную на известных тепловых свойствах металлического железа, чтобы оценить, как эволюционирует пористость крупного металлического тела с течением времени.

Модель показала, что для поддержания высокой остаточной пористости Психея должна была очень резко остыть до температуры ниже 800 Кельвинов, в противном случае железо бы оставалось достаточно мягким, чтобы заполнить все поры под действием собственной гравитации астероида. Исходя из знания условий ранней Солнечной системы, ученые сделали вывод, что настолько крупное тело, как Психея, не могло остыть так быстро.

В результате авторы пришли к выводу, что Психея может содержать значительное количество менее плотных, чем металл, горных пород. Блестящая поверхность астероида в этом случае может быть обязана своим появлением феномену, известному как ферровулканизм, считают они.

Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

 

[Aleksandr58]

16 февраля 2022
Невидимая черная дыра впервые обнаружена астрономами

Астрономы впервые получили в результате прямых наблюдений снимок черной дыры в 2019 г., благодаря материалу, который ярко светился в окрестностях этого таинственного объекта. Но многие черные дыры почти невозможно обнаружить. В новом исследовании другая команда использовала космический телескоп Hubble («Хаббл») для обнаружения никогда прежде не наблюдаемого объекта – черной дыры, которая является почти совершенно невидимой.

Спойлер

Черные дыры являются невидимыми по определению – они получили свое название, поскольку способны поглощать весь падающий на них свет. Но мы все же имеем возможность обнаруживать их, анализируя их взаимодействия с другими объектами, обусловленные мощной гравитацией. Сотни небольших черных дыр были обнаружены по их взаимодействию с другими звездами.

Обнаружение черной дыры в составе двойной системы представляет собой не самую простую, но решаемую задачу. Но существуют также изолированные черные дыры, которые движутся в пространстве, ни с чем не взаимодействуя – в результате чего их становится чрезвычайно сложно обнаружить. Проблема состоит в том, что изолированные черные дыры представляют большой научный интерес с точки зрения изучения эволюции объектов этого класса.

Для обнаружения изолированной черной дыры в новом исследовании команда под руководством Кайласа Саху (Kailash C. Sahu) использовала эффект гравитационного линзирования – искажения массивным объектом света, идущего через него от более далекого источника. Сначала исследователи зарегистрировали резкое кратковременное увеличение яркости далекой звезды, которое удалось связать с прохождением перед звездой массивного объекта массой около 7 масс Солнца, находящегося на расстоянии около 5000 световых лет от нас. Поскольку звезда с такой массой была бы хорошо видна с расстояния в 5000 световых лет, авторы пришли к выводу, что имеют дело с изолированной черной дырой звездных масс.

Исследование опубликовано на сервере препринтов arxiv.org.

 

[Aleksandr58]

Гравитационное красное смещение уловили на миллиметровой высоте

21:13 16/02/2022
Физики сообщили о том, что им удалось зафиксировать эффект гравитационного красного смещения, вызванного перепадом высоты всего лишь в один миллиметр. Для этого им потребовалось сильно улучшить точность атомных часов на основе одномерных оптических решеток. Исследование опубликовано в Nature.

Спойлер

Классическая механика Ньютона согласуется с обыденным человеческим опытом. Но чтобы увидеть релятивистские отклонения от нее, физикам начала XX века потребовалось точное оборудование, способное улавливать тонкие эффекты. С этого момента физика стала развиваться по принципу, согласно которому увеличивающаяся точность эксперимента определяет направление теоретической мысли.

Одним из важнейших инструментов, применяемых на этом пути, стали атомные часы. В их основу положено точное измерение частоты атомного перехода. Наиболее точными часами сегодня считаются оптические атомные часы, которыми физики манипулируют с помощью света. Среди прочих исследований, связанных с проверками фундаментальных теорий, физики применяют такие часы для измерения релятивистских эффектов, в частности, гравитационного красного смещения часовой частоты.

В основе этого эффекта лежит идея гравитационного замедления времени вблизи массивного объекта. На бытовом уровне этот эффект незаметен (мы не стареем ощутимо быстрее, совершая перелеты на большой высоте), но атомные часы способны его уловить — это выяснилось еще в 1971 году. Со временем физики научились измерять красное смещение исключительно на поверхности Земли, обнаруживая его для перепадов высот всего в несколько десятков сантиметров. Эти работы заложили основу релятивистской геодезии, точность которой напрямую зависит от чувствительности частот атомных часов к перепаду высот.

Группа физиков из Великобритании и США при участии Тобиаса Ботвелла (Tobias Bothwell) из Объединенного института лабораторной астрофизики (JILA) смогла вывести эту чувствительность на новый уровень. Внеся некоторые модификации в схему работы атомных часов на основе одномерных оптических решеток, они смогли зафиксировать разницу в частотах атомов, расположенных на расстоянии одного миллиметра друга от друга по высоте. Эта разница оказалась в хорошем согласии с поправками на гравитационное красное смещение.

Согласно релятивистским законам относительная разница частот между двумя одинаковыми часами, расположенных на различной высоте, будет пропорциональна расстоянию между ними, умноженному на ускорение свободного падения и поделенному на квадрат скорости света. Несложные расчеты показывают, что градиент вариации относительной частоты будет равен −1,09 × 10−19 обратных миллиметров (эта величина рассчитана для лаборатории JILA, в другой точке планеты она может быть несколько другой в силу вариативности ускорения свободного падения). Таким образом, чтобы достоверно зафиксировать красное смещение на миллиметровом масштабе, точность измерения относительной частоты должна быть на порядок выше.

Для этой цели физики помещали 100000 спин-полязированных атомов стронция при температуре 100 нанокельвин в одномерную оптическую решетку. Система была устроена так, что атомное облако распределялось по ячейкам решетки в области около миллиметра по высоте. Как правило, в подобных часах используется большое число атомов на ячейку при высокой глубине ловушечного потенциала. Таким путем удается достичь внушительных точностей измерения частоты, однако дальнейшее улучшение сдерживают процессы взаимодействия между атомами, а также динамический эффект Штарка, создаваемый интенсивным лазерным полем решетки.

Для борьбы с этими эффектами авторы уменьшали глубину ловушки до нескольких фотонных энергий отдачи. Это приводило к уменьшению штарковского сдвига с одновременной делокализацией атомных волновых функций. Однако при некоторой «магической» глубине ловушки внутриячеечные межатомные взаимодействия компенсировали межъячеечные, что приводило к эффективному сокращению соответствующего шума.

Таким способом ученые добились рекордного времени оптической когерентности для состояния 3P0 атома стронция, равного 37 секундам, и стабильности часов, равной 3,1 × 10−18 на 1 секунду измерения. При измерении относительной частоты для нескоррелированных участков оптической решетки в течение суммарно 92 часов это дало неопределенность, равную 7,6 × 10−21, которой оказалось достаточно, чтобы зафиксировать гравитационное красное смещение. В частности, после учета всех систематических и статистических погрешностей градиент вариации относительной частоты оказался равен (−1,28±0,27) × 10−19 обратных миллиметров только для нескоррелированных участков и (−0,98±0,23) × 10−19 обратных миллиметров для всей решетки в целом. Оба значения оказались в согласии с теоретическим сдвигом.

Описанная работа — это не единственный пример того, как экспериментальная атомная физика позволяет исследовать тонкие релятивистские эффекты. Недавно физики с помощью атомов обнаружили гравитационный эффект Ааронова — Бома.

 

[Aleksandr58]

На Солнце произошёл обширный выброс корональной массы — один из самых мощных в новом 25-м солнечном цикле
https://vk.com/video-727032_456241405
14:37 17/02/2022

В ночь 15/16 февраля 2022 года Солнце запустило в межпланетное пространство мощный полный гало-выброс корональной массы. Его источник находился на обратной стороне нашего дневного светила, за восточным лимбом.

Согласно расчетам инструмента SIDC Cactus (aalert.in/cactus), средняя его скорость составила около 800 км/сек. Среди гало-выбросов с угловой шириной более 270 градусов, зарегистрированных в 25 цикле, данный выброс занимает второе место по скорости. Первое место пока что удерживает выброс, вызванный вспышкой класса Х1.0 в конце октября 2021 года (помните несостоявшуюся сильную бурю?) — его средняя скорость оценивается в 1077 км/сек.

Что стало причиной выброса? Обширные корональные петли, видимые на снимках космической солнечной обсерватории STEREO (aalert.in/k2bL1) и рост уровня потока протонов высоких энергий (aalert.in/49PHb) может говорить о том, что причиной выброса была вспышка в активном регионе. Он выйдет на видимую сторону Солнца ориентировочно в середине следующей недели.

 

[Aleksandr58]

17 февраля 2022
Сканирование центра Млечного пути в поисках разумной цивилизации не дало положительного результата

Астрономы осуществляют поиски разумных цивилизаций в ночном небе при помощи радиоволн, начиная с эпохи появления радио, то есть с начала 20 века. В новом исследовании была предпринята очередная попытка обнаружить признаки существования разумных цивилизаций в направлении центра Млечного пути на радиочастоте.

Спойлер

В этом исследовании группа под руководством Ченоа Трамбле (Chenoa Tremblay) из австралийского Государственного объединения научных и прикладных исследований при помощи массива тарельчатых радиоантенн под названием Murchison Widefield Array (MWA) произвела поиски радиосигналов, содержащих техносигнатуры, в направлении центра Млечного пути. Поиски были произведены на частоте 150 мегагерц.

В общей сложности наблюдения, проведенные командой Трамбле, заняли семь часов в течение двух ночей. Поиски производились в направлении сверхмассивной черной дыры Млечного пути, называемой Стрелец А*, лежащей в ядре нашей галактики. Поиск техносигнатур был произведен для 144 экзопланетных систем.

Поиски жизни обычно ставят целью поиск биосигнатур. Биосигнатуры представляю собой молекулы или изотопы, указывающие на присутствие жизни. Однако в настоящем исследовании осуществлялся поиск техносигнатур, которые несколько отличаются от биосигнатур по определению.

С наиболее общей точки зрения техносигнатуры представляют собой признаки или эффекты, которые могут появиться лишь вследствие использования цивилизацией технологий. Технологические мега-проекты, такие как сферы Дайсона, могут вызывать утечки радиоизлучения. Более прозаичные признаки присутствия техногенной цивилизации, такие как повышенные содержания хлорофтороуглеводородов, обнаруживаются с большим трудом, однако также являются хорошими техносигнатурами.

Некоторые исследователи не считают радиоволны хорошими техносигнатурами, поскольку они могут быть сгенерированы естественным путем. Однако, с точки зрения удобства проведения крупномасштабных поисков следов техногенных цивилизаций на обширных участках неба, радиоволны являются наиболее практичными инструментами поиска.

В результате проведенных поисков команде Трамбле не удалось обнаружить техносигнатур в направлении центра Млечного пути. Однако исследователи отмечают, что каждое такое новое исследование позволяет учесть недостатки используемого метода и скорректировать его для будущего использования.

Исследование представлено на сервере научных препринтов arxiv.org.

 

[Aleksandr58]

17 февраля 2022
Планета может иметь собственный разум, считают ученые

Совместная деятельность жизненных форм – микробов, растений и животных – изменила облик нашей Земли, и теперь биосфера активно развивается и является неотъемлемой частью нашей планеты. Может ли аналогично этому совместная активность разумных существ изменять свойства планеты в направлении самосохранения, то есть демонстрировать признаки самостоятельной разумной сущности?

Спойлер

Этим вопросом задались исследователи под руководством Адама Франка (Adam Frank) из Рочестерского университета, США, в своей новой работе. Для иллюстрации роли коллективного «планетного» интеллекта в долгосрочной перспективе эволюции Земли и человеческой цивилизации, исследователи предложили рассмотреть эту эволюцию как последовательную смену четырех этапов:

Этап 1 (Незрелая биосфера) – Характеристика очень ранней Земли, миллиарды лет назад, до развития технологической цивилизации, когда на планете присутствовали микробы, но еще не появились растения. Жизнь не могла в этот период заметно влиять на атмосферу, гидросферу и иные планетные системы.

Этап 2 (Зрелая биосфера) – Характеристика Земли в период от 2,5 миллиарда лет назад до 540 миллионов лет назад. Формирование стабильных континентов, появление растительности и фотосинтеза, накопление кислорода в атмосфере, формирование озонового слоя. Биосфера оказывала мощное влияние на Землю, помогая поддерживать обитаемость планеты.

Этап 3 (Незрелая техносфера) – Современная Земля со взаимно связанными системами транспорта, связи, технологий, электричества и компьютеров. Техносфера остается незрелой, поскольку не способна сама поддерживать свое существование. Так, энергия, потребляемая цивилизацией, сконцентрирована в невозобновляемых источников, иссякание которых может означать ее гибель.

Этап 4 (Зрелая техносфера) – Это то, к чему Земля должна стремиться в будущем, сказал Фрэнк. Технологические системы в этом случае полностью охватывают всю планету, включая глобальный сбор энергии в таких формах, как солнечная энергия, которые не наносят вреда биосфере. Зрелая техносфера позволяет разумно сосуществовать самой техносфере и биосфере, пояснил автор.

Исследование опубликовано в журнале International Journal of Astrobiology.