Перейти к содержимому


Астроновости

космос и немного физики

Сообщений в теме: 1181

#1171 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 10 Июнь 2018 - 08:29

«Неравные» столкновения между галактиками слабее «активируют» черные дыры

Изображение

В новом исследовании ученые обнаружили, что мощные столкновения между галактиками приводят к более энергичной «активации» центральных сверхмассивных черных дыр, чем в случае более «мирных» слияний.

Когда происходит столкновение между двумя галактиками, сверхмассивные черные дыры, расположенные в их центрах, также сталкиваются. Однако перед этим центральные черные дыры таких галактик часто начинают ярко сверкать, поглощая гигантские количества газа и пыли – происходит образование так называемого «активного ядра галактики».

В результате столкновения между галактиками в общем случае может образоваться либо одно, либо два активных ядра. В новом исследовании команда астрономов под руководством Скотта Барроуза (Scott Barrows) из Колорадского университета в Боулдере, США, открыла, что конфигурации с одиночной активацией центральных сверхмассивных черных дыр чаще встречаются в тех случаях, когда сталкивающиеся галактики сильно различаются по размерам: одна галактика является гигантской, а другая – крохотной.

«Когда сталкиваются две сильно различающиеся по размерам галактики, столкновения протекают менее энергично, и это приводит к тому, что на черные дыры падают меньшие количества газа и пыли, чем в случае более интенсивно протекающих столкновений между примерно равными по размерам галактиками, - объяснил результаты этих наблюдений Барроуз. – А чем меньше материала падает на черные дыры, тем меньше вероятность «включения» сразу обеих черных дыр как активных ядер галактик».

Исследование было представлено на днях на пресс-брифинге 232-го собрания Американского астрономического общества, проходившего в период с 3 по 7 июня в Денвере, штат Колорадо.
http://www.astronews...news&news=10978







Сколько весит наша Галактика? Ученые уточнили массу Млечного пути

Изображение

Новый метод оценки масс галактик обещает более надежные результаты, особенно в применении к обширным наборам данных, которые дают современные обзоры неба. В этом исследовании, проведенном группой астрономов во главе с Эктой Патель (Ekta Patel) из Аризонского университета, США, впервые наблюдаемые перемещения галактик-спутников Млечного пути в трех измерениях в сочетании с мощными компьютерными моделями дают более точную оценку массы Млечного пути, по сравнению с предыдущими исследованиями.

Поскольку мы находимся внутри нашей Галактики, то оценка ее массы не может быть проведена по ее собственным движениям, а вместо этого ученые используют для оценки массы Млечного пути движение окружающих нашу Галактику небольших космических объектов – галактик-спутников и звездных потоков. Движение таких объектов сильно зависит от массы Млечного пути, поэтому изучая его параметры, ученые могут оценить массу Галактики. Согласно оценкам, полученным в результате предыдущих исследований, масса Млечного пути составляет от 700 миллиардов до 2 триллионов солнечных масс.

В своей работе Патель и ее команда совершенствуют этот метод оценки массы Галактики, переходя от измерений положения на небе и движения малых объектов Млечного пути к их угловым моментам, которые не зависят от расстояния до объекта. Применение этого метода позволило исследователям уточнить массу нашей Галактики, которая, согласно новым оценкам, составляет 960 миллиардов масс Солнца. Эти результаты также согласуются с представлением о том, что масса Млечного пути немного меньше, чем масса соседней с ним галактики Андромеда.

Исследование представлено на очередном ежегодном собрании Американского астрономического общества, проходившем недавно в Денвере, штат Колорадо.
http://www.astronews...news&news=10979







Объяснен странный феномен на Луне

Изображение
Фото: NASA

Ученые Техасского технологического университета выяснили причину слабого потепления поверхности Луны, которое произошло в 1971-1977 годах. Оказалось, что повышение температуры было вызвано присутствием астронавтов, которые ставили эксперимент по измерению оттока тепла из недр спутника. Об этом сообщает издание Science Alert.

Астронавты, которые прибыли на Луну на кораблях Apollo 15 и Apollo 17, просверлили отверстия глубиной 2,3 метра, а оставленные в них зонды следили за изменениями температуры. На месте посадки Apollo 15 наблюдения велись с июля 1971-го по январь 1977 года, а на месте прилунения Apollo 17 — с декабря 1972-го по сентябрь 1977 года. Данные были получены Национальным центром космических данных НАСА, специалисты которого отправили их в архив. Однако в нем хранилась только та информация, что была получена до декабря 1974 года.

В 2010 году исследователи обнаружили в Вашингтонском национальном регистрационном центре записи, сделанные с апреля по июнь 1975 года. Кроме того, в Хьюстоне были найдены еженедельные журналы, включающие в себя некоторые сведения о наблюдениях вплоть до 1977 года. Анализ документов показал, что потепление продолжалось до конца лунных исследований. При этом повышение температуры было более выраженным у поверхности, что указывало на то, что источник тепла находился на поверхности Луны.

Ученые пришли к выводу, что причиной феномена были сами астронавты, которые ботинками и колесами луномобиля повредили верхний слой реголита и открыли солнечным лучам нижний, более темный слой. Это уменьшило альбедо — отражательную способность поверхности, — в результате чего она стала поглощать больше тепла, что подняло температуру примерно на два градуса Цельсия.
https://lenta.ru/news/2018/06/09/moon/







Группа NOvA увидела осцилляции антинейтрино

Изображение
Фотография ближнего детектора NOvA
Fermilab

Группа NOvA сообщила о надежном доказательстве существования осцилляций антинейтрино: начиная с февраля 2017 года, дальний детектор эксперимента зарегистрировал 18 событий, отвечающих электронным антинейтрино, тогда как при отсутствии осцилляций таких событий было бы всего пять. Об полученных результатах физики рассказали на конференции Neutrino 2018, кратко об их работе сообщает пресс-релиз организации.

Как правило, когда физики говорят о нейтрино, они разделяют их на три поколения, которым отвечают различные значения флейворного лептонного числа, — на электронное, мюонное и тау-нейтрино. Это так называемые флейворные состояния. Именно в таком виде нейтрино участвуют в электрослабых взаимодействиях — например, в бета-распаде ядер радиоактивных элементов или в термоядерном синтезе на Солнце. Тем не менее, такой способ описания нейтрино не совсем корректен, поскольку он неправильно описывает поведение свободных нейтрино и не позволяет приписать им массу. Вместо этого оказывается, что в действительности каждое из флейворных состояний раскладывается в сумму трех состояний, имеющих вполне определенные, но различные массы. Эти состояния называются массовыми; в отличие от флейворных состояний, различные массовые состояния не имеют специальных названий и просто нумеруются цифрами. Именно благодаря такому представлению можно объяснить осцилляции нейтрино, за открытие которых в 2015 году Такааки Кадзите и Артуру МакДональду присудили Нобелевскую премию по физике.

Соотношение между флейворными и массовыми состояниями в физике нейтрино описывается матрицей Понтекорво — Маки — Накагавы — Сакаты (сокращенно PMNS), аналогичной СКМ-матрице из теории слабых взаимодействий. Просто и наглядно про СКМ-матрицу рассказывается в статье Игоря Иванова, посвященной Нобелевской премии 2008 года. Для удобства физики разделяют вклады в PMNS-матрицу, которые возникают из-за смешивания двух различных массовых состояний, и параметризуют их с помощью углов смешивания, определяющих углы между осями координат в массовой и флейворной «системах отсчета». Кроме того, еще один параметр описывает превращения нейтрино в антинейтрино и равен нулю только в том случае, если нейтрино являются чисто дираковскими частицами. Если же это не так, нейтрино и антинейтрино будут вести себя немного по-разному. Соответственно, чтобы проверить это утверждение, необходимо собрать экспериментальные данные по осцилляциям не только нейтрино, но и антинейтрино.

Изображение
Геометрический смысл углов смешивания. Состояние нейтрино можно рассматривать в «лептонных координатах» и «массовых кординатах»
Stephen F King et al. / REPORTS ON PROGRESS IN PHYSICS, 2013

Именно с целью такой проверки был построен детектор NOvA. Источником нейтрино и антинейтрино в нем служат столкновения протонных пучков с углеродной мишенью в главном инжекторе Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (Фермилаб). Вообще говоря, эксперимент NOvA состоит из двух детекторов, один из которых находится вблизи от главного инжектора, а другой — в 810 километрах от него, в шахте Судан в Национальном парке Минессоты. Каждый из детекторов состоит из пластиковых ячеек размером примерно 4 сантиметра × 6 сантиметров × 16 метров, заполненных жидким сцинтиллятором. Когда нейтрино или антинейтрино сталкивается с молекулами сцинтиллятора, в нем возникает вспышка света, которая регистрируется лавинным фотодиодом. По характерному профилю вспышки, сопровождающей событие, можно восстановить тип и энергию нейтрино, которое ее вызвало. Ближний детектор состоит из 186 ячеек и имеет массу менее 300 тонн, тогда как дальний детектор включает в себя более 344 тысяч ячеек и имеет массу около 14 тысяч тонн.

Изображение
Фотография дальнего детектора NOvA
Fermilab

Новую сессию измерений ученые начали в феврале 2017 года. Если бы осцилляций между мюонными и электронными антинейтрино не было, ученые зарегистрировали бы всего пять событий, отвечающих взаимодействию антинейтрино с веществом ячеек дальнего детектора. В действительности же таких событий оказалось 18. Таким образом, результаты измерений надежно подтвердили существование осцилляций антинейтрино. Стоит отметить, что ранее осцилляции антинейтрино в прямых экспериментах не наблюдались. В дальнейшем ученым предстоит собрать больше статистики и сравнить параметры осцилляций антинейтрино с параметрами осцилляций нейтрино, измеренных ранее.

Эксперимент NOvA — не единственный эксперимент по исследованию нейтрино, рождающихся в главном инжекторе Фермилаба, одновременно с ним работают детекторы MINOS, MINERvA и MiniBooNE. Ранее мы уже писали о результатах работы этих экспериментов — например, о подтверждении нормальной иерархии масс нейтрино (то есть того факта, что электронные нейтрино легче мюонных) или проверке нарушений равенств Леггетта-Гарга, доказывающей нелокальность законов природы. Кроме того, недавно физики из группы MiniBooNE впервые измерили параметры нейтрино с точно известной энергией, которые рождаются в результате распада покоящихся каонов; для этого ученые использовали временну́ю задержку между потоками нейтрино, которые рождаются непосредственно в мишени и в поглотителе.

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne...06/08/anti-NOvA

#1172 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 11 Июнь 2018 - 08:40

"Хаббл" сделал снимок карликовой галактики с ярчайшим ядром

Изображение
Снимки карликовой галактики IC 4870 c нитями голубого газа в центре
© NASA

МОСКВА, 10 июн — РИА Новости. Американские астрономы с помощью телескопа "Хаббл" получили снимки карликовой галактики IC 4870 c нитями голубого газа в центре, сообщает пресс-служба NASA.

Галактика IC 4870 располагается в созвездии Павлина на расстоянии 28 миллионов световых лет от Земли. Она обладает активным галактическим ядром, которое настолько ярко освещает ее центральную область, что способно затмить целую галактику.

IC 4870 принадлежит к типу сейфертовских галактик, которым свойственны эмиссионные линии, свидетельствующие о сильных выбросах газа. Скорость этих выбросов может достигать нескольких тысяч километров в секунду. Всего они составляют около процента от наблюдаемых спиральных галактик.
https://ria.ru/scien...1522496711.html







Наша галактика в два раза больше, чем считалось ранее

Галактика Млечный Путь почти в два раза больше, чем считалось ранее. Такой вывод сделали ученые на основе новых данных

Наша галактика – Млечный Путь – в два раза больше, чем считалось ранее. Если бы люди могли путешествовать со скоростью света, то им понадобилось бы 200 тыс. лет, чтобы ее пересечь, тогда как ранее диаметр оценивался в 100 тыс. световых лет. Исследователи Канарского института астрофизики (Испания) сделали такой вывод после анализа данных проектов APOGEE и LAMOST, которые изучают звезды на основе информации об их скоростях и химическом составе.

По словам ученых Канарарского института астрофизики, такие галактики, как Млечный Путь, имеют очень тонкие диски, потому за его пределами существует огромное количество звезд. В нашей Галактике существуют звезды, которые располагаются на расстоянии от центра в два раза дальше, чем наше Солнце. Таким образом, можно предположить, что Солнце скорее находится не на краю галактики, как считалось ранее, а на расстоянии, примерно соответствующем половине радиуса галактики. Это значит, что есть звезды, которые находятся намного дальше от центра галактики, чем наше Солнце.

Исследователи астрономов из Канарского института астрофизики для своей работы использовали данные, полученные от проектов APOGEE и LAMOST, изучающих звезды на основе данных об их скоростях и химическом составе. Полученная информация показала, что в галактике Млечный Путь существует значительная часть звезд с более высокой металличностью. Такие свойства характерны для галактик с более широким радиусом. Это значит, отмечают ученые, что диск нашей галактики составляет примерно 200 тыс. световых лет, то есть в два раза больше, чем считалось ранее.
http://zoom.cnews.ru...schitalos_ranee

#1173 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 12 Июнь 2018 - 08:39

Минералогия Марса указывает на то, что в древности планета была покрыта льдом

Изображение

Климат Марса в раннюю эпоху существования Красной планеты давно является предметом споров между учеными – была ли планета теплой и влажной или же холодной и покрытой льдом? В новом исследовании ученые обнаруживают факты, свидетельствующие в пользу второй из этих версий.

В этом исследовании группа ученых во главе с Шериданом Экиссом (Sheridan Ackiss) из Университета Пердью, США, подробно проанализировала минералогию холмов с плоскими вершинами, известных как горы Сизифа. Ученые проверяли гипотезу о том, что эти холмы, расположенные в относительно малоизученных нагорьях южного полушария планеты, имеют вулканическое происхождение, причем представляют собой результат извержения вулканов под толщей льда. В этом случае взаимодействие льда и лавы приводит к формированию в области извержения пород с уникальным минералогическим составом, поиск которых и входил в основные цели исследования, проведенного командой Экисса.

Проанализировав данные, собранные при помощи инструмента НАСА Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars (CRISM), исследователи смогли подтвердить гипотезу о происхождении гор Сизифа в результате вулканических извержений под толщей льда. Этот сценарий хорошо согласуется с гипотезой холодного древнего Марса и противоречит гипотезе «теплого и влажного» Марса, отмечают авторы исследования.

Работа опубликована в журнале Icarus.
http://www.astronews...news&news=10980







Наноалмазы объясняют таинственное микроволновое излучение Млечного пути

Изображение

В течение нескольких десятилетий ученые пытались понять, что является источником тусклого микроволнового излучения необычного типа, идущего со стороны нескольких областей Млечного пути. Известное как аномальное микроволновое излучение (anomalous microwave emission, AME), оно представляет собой излучение, испускаемое стремительно вращающимися наночастицами.

До настоящего времени исследователи считали, что источником AME излучения являются полициклические ароматические углеводороды – углеродсодержащие молекулы, широко распространенные в космическом пространстве и различаемые по отчетливому, хотя и тусклому инфракрасному излучению. Наноалмазы – а именно гидированные наноалмазы – также излучают в этом диапазоне, но на другой длине волны.

В новой научной работе исследователи во главе с Джейн Гривз (Jane Greaves) из Кардиффского университета, Великобритания, наблюдали AME излучение, идущее со стороны протопланетных дисков трех звезд: V892 Tau, HD 97048 и MWC 297 при помощи телескопов Green Bank Telescope (GBT) (штат Западная Вирджиния, США) и Australia Telescope Compact Array (ATCA). Астрономы показали, что уникальная спектральная картина, наблюдаемая для ИК излучения этих молодых звезд, соответствует гидрированным наноалмазам, а не полиядерным ароматическим углеводородам. В то же время другие звезды Млечного пути демонстрируют признаки наличия полиядерных ароматических углеводородов, однако лишены признаков наличия наноалмазов, следовательно, источниками таинственного AME излучения конденсированные бензоидные углеводороды являться не могут, делают вывод авторы.

Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
http://www.astronews...news&news=10982

#1174 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 13 Июнь 2018 - 09:08

Исследователи анализируют состав пыли Солнечной системы

Изображение

Солнечная система в том виде, в каком она нам известна, сформировалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из пыли межзвездного вещества, которая вращалась вокруг Солнца и конденсировалась в планеты и меньшие по размерам объекты. Частицы пыли той эпохи сегодня уже нельзя встретить во внутренней части Солнечной системы, поскольку они уже давно были уничтожены, претерпели сложные трансформации и повторно агрегировали с образованием новых фаз. Поэтому ученые могут лишь выдвигать предположения о процессах, которые привели к формированию текущей конфигурации Солнечной системы.

Пыль, из которой формировалась Солнечная система, теперь рассеяна кометами по всему ее объему, и проведенный на Земле анализ ком различных комет обнаружил, что эта пыль содержит структуры, получившие название GEMS и представляющие собой стекло со вкраплениями металлов и сульфидов, в котором почти полностью отсутствует углерод. Кроме того, в некоторых из этих образований содержатся необычные в плане изотопного состава силикатные компоненты, которые могли сформироваться только в окрестностях других звезд – и это означает, что они содержат сохранившиеся образцы межзвездного вещества.

В новой работе команда под руководством Хоупа А. Ишии (Hope A. Ishii) из Гавайского института геофизики и планетологии Гавайского университета проанализировала результаты измерений космической пыли, проведенных при помощи инструмента Cosmic Dust Analyzer (CDA) космического аппарата НАСА Cassini («Кассини»). Согласно гипотезе исследователей, структуры GEMS формировались из пыли межзвездного пространства в два этапа. В соответствии с этой схемой, сначала в молекулярном облаке происходила первичная агрегация частиц под действием ударных волн сверхновых, и на этом этапе под действием космических излучений в конденсирующиеся силикатные частицы попадали вкрапления металлов. На втором этапе формирования структур GEMS, после коллапса молекулярного облака, частицы первого поколения агрегировали с кристаллическими зернами, которые, вероятно, были доставлены из внутренней части солнечной туманности, и сформировавшиеся таким образом кристаллические агрегаты второго поколения входили затем в состав вещества комет.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
http://www.astronews...news&news=10983









Нейтронные звезды помогают глубже понять кварковое вещество

Изображение

Кварковое вещество – экстремально плотное состояние материи, в котором она состоит из отдельных субатомных частиц, называемых кварками – может существовать в центрах нейтронных звезд. Также оно может быть воссоздано на короткие мгновения в ускорителях частиц на Земле, таких как Большой адронный коллайдер ЦЕРН. Однако коллективное поведение кварковых частиц с трудом поддается математическому описанию. В новой работе исследователи во главе с Алекси Куркелой (Aleksi Kurkela) из Департамента теоретических исследований ЦЕРН и Университета Ставангера, Новергия, объясняют, как нейтронные звезды помогли наложить важные ограничения на коллективное поведение частиц материи, пребывающих в этом экстремальном состоянии.

Для описания коллективного поведения частиц кварковой материи физики обычно используют уравнения состояния, связывающие давление материи в данном состоянии с другими свойствами, описывающими это состояние. Однако для кваркового вещества до сих пор не предложено единого уравнения состояния; вместо этого ученые вынуждены описывать состояние кварковой материи лишь при помощи семейств уравнений. В своей новой работе команда Куркелы использовала данные по приливным деформациям нейтронных звезд под действием звезд-компаньонов, полученные при помощи обсерваторий LIGO и Virgo, для того чтобы значительно сократить объем этого семейства уравнений. Такое сокращение объема уравнений, используемых для описания состояния кваркового вещества, позволяет наложить более строгие ограничения, по сравнению с существующими, на коллективные свойства кварковой материи.

На заключительном этапе исследования авторы применили полученные ими ограничения теперь уже для исследования свойств самих нейтронных звезд - и смогли получить выражение, связывающее размер и массу нейтронной звезды. Согласно команде, максимальный радиус нейтронной звезды массой 1,4 массы Солнца составляет от 10 до 14 километров.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
http://www.astronews...news&news=10985







Наноалмазы помогли объяснить природу космического аномального микроволнового излучения*

Изображение
Схематичное изображение одной из целей наблюдений — молодой звезды MWC 297, окруженной протопланетным диском.
ESO

Астрономы выяснили, что причиной космического аномального микроволнового излучения могут быть быстро вращающиеся частицы наноалмазов, образующихся в областях звездообразования и протопланетных дисках. К такому выводу ученые пришли во время наблюдений за тремя протопланетными дисками, окружающие молодые звезды и могущие содержать подобные частицы. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Аномальное микроволновое излучение (Anomalous Microwave Emission, AME) было открыто случайно, в конце 20 века, во время наблюдений за космическим микроволновым фоном. Оно регистрируется в диапазоне частот 10-60 гигагерц в различных областях Млечного Пути, и является помехой, которую необходимо учитывать при построении карты реликтового излучения неба. Долгое время механизм генерации такого излучения не был достоверно установлен, предполагается, что за него ответственны быстро вращающиеся частицы нанометровых размеров, генерирующие электрическое дипольное излучение. Наиболее вероятным источником этого до сих пор считался класс органических молекул, известных как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые широко распространены в межзвездной среде и регистрируются по слабому инфракрасному излучению. Однако последние работы не показывают корреляции между ПАУ и аномальным микроволновым излучением.

В новой работе группа астрономов во главе с Джейн Гривз (Jane Greaves) из Кардиффского университета сообщает о результатах наблюдений за 14 возможными источниками аномального микроволнового излучения — молодыми звездами Хербига А-типа и звездами типа Т Тельца, окруженными протопланетными дисками. Наблюдения велись при помощи систем радиотелескопов ATCA (Australia Telescope Compact Array), GBT (Robert C. Byrd Green Bank Telescope) и AMI (Arcminute Microkelvin Imager). В трех системах (V892 Tau, HD 97048 и MWC 297) было достоверно зарегистрировано аномальное микроволновое излучение. При этом эти же системы по ранее полученным данным инфракрасных наблюдений содержат частицы гидрогенизированных наноалмазов (содержащие функциональные группы типа C-H, CH2 или CH3 на поверхности зерен). Такие частицы могут образовываться в условиях высоких давлений, ударных волн или конденсации из паровой фазы во внутренних и внешних частях газопылевых дисков, окружающих звезды, или в областях звездообразования. В случае трех вышеописанных систем ученые смогли рассчитать размер частиц наноалмазов, содержащихся в них — от 0,74 до 1,05 нанометров.

Изображение
Профиль потока аномального микроволного излучения из системы V892 Tau и смоделированные распределения размеров и отношения наноалмазы/углерод в системе.
J.S.Greaves et al./Nature (2018)

Результаты наблюдений и модели, построенные на их основе, говорят о том, что наноалмазы могут образовываться в достаточном количестве в дисках вокруг молодых и достаточно ярких звезд и могут отвечать за обнаруживаемое там аномальное микроволновое излучение, которое гипотеза, связанная с ПАУ, плохо объясняет. Кроме того исследования помогут построить более точные модели галактического микроволнового излучения, которое необходимо учитывать при изучении реликтового излучения.

Ранее мы рассказывали о том, как алмазы могут помочь снизить количества солнечного света, достигающего поверхности Земли, как «Радиоастрон» разглядел водный мазер размером с Солнце и каким образом свет заставил космическую пыль выстроиться вдоль магнитных линий.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...onds-in-the-sky









Звезды-пришельцы

Гиперскоростные звезды, экзопланета-Меркурий, сбой пульсара и другие астрономические открытия мая

Астрономические наблюдения ведутся непрерывно с помощью множества приборов, установленных как в разных регионах нашей планеты, так и в космосе. А значит, заметные открытия, расширяющие наши представления о Вселенной, совершаются регулярно, пусть и не все они доходят до широкой общественности в виде научно-популярных новостей. Мы с помощью старшего научного сотрудника лаборатории космических проектов ГАИШ МГУ Антона Бирюкова решили рассказывать читателям N + 1 о самых интересных статьях, вышедших за прошедший месяц на сайте arxiv.org. В первом материале этой серии речь пойдет о том, что нового ученые узнали об окружающем нас космосе в мае 2018 года. Событием этого месяца стала расшифровка данных, собранных телескопом «Гайя» за четыре предыдущих года, — она позволила определить параметры в шестимерном пространстве координат и скоростей для более чем семи миллионов звезд Галактики.

В прошлом месяце астрономы обнаружили рядом с нашей Галактикой звезды-странники, оказавшиеся у нас, вероятно, из межгалактического пространства. А еще нашли экзопланету, похожую на Меркурий, исследовали остаток вспышки сверхновой 1987 года (и снова ничего не нашли), продолжили наблюдать за послесвечением от слияния нейтронных звезд, а также зарегистрировали одно из самых мощных «звездотрясений» на радиопульсаре.

Но одно из самых интересных событий мая произошло (так бывает) в конце апреля, когда на сайте arxiv.org вышла работа трех астрономов из Лейденской обсерватории (Нидерланды) под названием “Gaia DR2 in 6D: Searching for the fastest stars in the Galaxy” («Gaia DR2 в 6D: Поиск самых быстрых звезд нашей Галактики»). Он ней мы и расскажем подробно.


Млечный Путь в шести измерениях

Сперва небольшая предыстория. Двадцать пятого апреля 2018 года коллаборация европейского астрометрического телескопа «Гайя» (Gaia) опубликовала результаты четырех лет работы этого аппарата в космосе (Data Release 2, DR2). Это была уже вторая публикация данных наблюдений с телескопа — первая (Data Release 1) стала доступна в сентябре 2016 года, но именно она стала наиболее информативной.

Благодаря ей мировому сообществу стали доступны координаты, расстояния (точнее — геометрические параллаксы) более 1,3 миллиарда звезд Галактики, что составляет примерно 1 процент от всего звездного населения Млечного Пути. Для сравнения, предыдущий самый масштабный однородный каталог параллаксов, сделанный спутником «Гиппаркос» почти 30 лет назад, содержал в себе лишь около 120 тысяч звезд.

Изображение
Спутник «Гайя» во время сборки на Земле
Astrium photo

Помимо пространственных положений звезд, «Гайя» также измеряла их яркости, собственные движения (т.е. скорости поперек луча зрения), а для 7,2 миллиона звезд — еще и лучевые скорости. Последние показывают то, как быстро звезда приближается или удаляется от нас.

Таким образом, для более чем 7 миллионов объектов Галактики были получены их параметры в шестимерном пространстве координат и скоростей, что очень важно для исследования кинематики всего нашего «звездного острова», которая, в свою очередь, определяется распределением материи в пространстве. В том числе — темной материи, природа которой еще до конца не ясна.

Публикация этих данных вызвала к жизни настоящий поток статей других исследователей. Что, впрочем, вполне логично. Научное сообщество в целом давно готовилось к появлению релиза, а многие ученые, непосредственно сотрудничающие с коллаборацией «Гайя», получили доступ к свежим данным заблаговременно. Поэтому в мае 2018 года выходило в среднем три статьи в день, так или иначе использующих результаты «Гайи» (если судить по данным NASA Astrophysical Data System). Каждая статья предлагала решение какой-то одной небольшой, но важной задачи.

Изображение
ESA/Gaia/DPAC

Карта звездного неба, построенная по результатам первого релиза данных спутника Gaia в 2014 году. На карту нанесены положения более миллиарда звезд. Вдоль ее средней линии проходит плоскость Млечного Пути с его поглощающими туманностями. В правом нижнем углу видны спутники нашей Галактики — Большое и Малое Магеллановы облака. Большие неоднородные «темные пятна» на карте объясняются особенностью метода наблюдений «Гайи».

Одна из таких задач — поиск самых быстрых звезд в Галактике. Этим и занялись ученые из Лейденской обсерватории. «Быстрыми» в Галактике считаются звезды, которые движутся со скоростями, сравнимыми со скоростью убегания из системы. Это от примерно 400 (на периферии) до примерно 600 (в центре) километров в секунду в инерциальной системе отсчета, связанной с потенциалом Галактики. К слову, большинство звезд нашей Галактике движется в 2-3 раза медленнее.

Стоит, правда, оговориться, что речь здесь идет об «обычных» звездах. Если грубо — звездах, похожих на Солнце (тем, что в их недрах идут термоядерные реакции). Дело в том, что в нашей Галактике имеется также популяция нейтронных звезд — остатков звездной эволюции, которые изначально имеют очень высокие скорости, так что половина из них обречена навсегда покинуть Галактику.

«Обычные» же быстрые звезды, их пространственное расположение и кинематика, — это ключ к понимаю: а) механизмов формирования таких объектов, которое зачастую происходит через взаимодействие со сверхмассивной черной дырой в центре Галактики или за счет выброса из двойной системы вследствие взрыва сверхновой; и б) гравитационного поля Галактики. При этом на сегодня нам известно лишь о нескольких десятках «обычных» быстрых звезд.

Автоматизированный анализ 7,2 миллиона звезд из DR2 «Гайи», проведенный лейденскими астрофизиками, принес улов из еще 28 звезд, которые движутся со скоростями около 500-600 километров в секунду относительно центра Галактики.

Авторы не только рассчитали трехмерные скорости движения этих звезд относительно Галактики (кстати, это тоже далеко не школьная задача, несмотря на то, что «Гайя», казалось бы «все измерила»), но еще и реконструировали их возможные траектории за прошедший миллиард лет. И вот здесь их поджидал сюрприз. Оказалось, что две самые быстрые звезды, чьи скорости близки к 750 километрам в секунду, за последний миллиард лет скорее всего (т.е. с очень большой вероятностью) не оказывались в центральных областях нашей звездной системы. Откуда, по идее, следовало ждать их появления, если эти звезды принадлежат нашей Галактике, то есть гравитационно с нею связаны, — именно в центре находится сверхмассивная черная дыра, способная своим воздействием на близко подлетевшую двойную систему выкинуть один из ее компонентов с настолько большой скоростью.

Изображение
Гиперскоростная звезда, покидающая нашу Галактику в результате вероятного гравитационного воздействия со стороны центральной сверхмассивной черной дыры (в представлении художника)
NASA, universetoday.com

Решить этот парадокс, утверждают авторы, можно, если предположить, что эти две звезды вообще никогда не были частью Галактики, а родились (и были выброшены) в другой, одной из близлежащих к нам галактик. Например, в галактике Большое Магелланово Облако. И к слову, через два дня после этой публикации вышла и другая (от других авторов), где на тех же данных был найден еще один подобный объект.

Экстраполируя, можно заключить, что в ближайшем межгалактическом пространстве существует своя довольно обширная популяция быстрых звезд. А может, и не только в ближайшем. Это необычно и интересно. И чем-то напоминает открытие планет-одиночек, которые существуют в нашей Галактике без своих «хозяйских» звезд.

Строго говоря, пока еще рано делать какие-то далеко идущие выводы. Пару «звезд-пришельцев», найденных в работе лейденских ученых, следует дополнительно изучить, чтобы прояснить вопрос об их возможном внегалактическом происхождении. И, скорее всего, соответствующая работа выйдет через несколько месяцев. Будем следить за новостями.

Изображение
ESA/Hubble & NASA
Изображение остатка вспышки сверхновой 1987А — расширяющаяся оболочка массивной звезды, сброшенная взрывом. В центре остатка, вероятно, находится компактный объект — нейтронная звезда, образованная в результате коллапса ядра звезды-прародительницы


Аналог Меркурия и необычный глитч

И коротко о других научных статьях, опубликованных за последний месяц.

В работе большого коллектива авторов представлены новые результаты ограничений на поток (в смысле яркости) от гипотетического компактного объекта (скорее всего — нейтронной звезды) в центре остатка сверхновой 1987 года в Большом Магеллановом Облаке. Напомним, что это была самая близкая сверхновая из зарегистрированных в эпоху телескопических наблюдений. Объект так пока и не удается зарегистрировать. Возможно, из-за того, что его излучение экранируется пылевой оболочкой вокруг остатка. Современную модель поглощения в такой оболочке те же авторы опубликовали в сопутствующей работе.

В Nature Astronomy вышла статья про первое обнаружение аналога Меркурия среди экзопланет. Как известно, 70 процентов массы Меркурия обеспечивается его металлическим ядром, в то время как у других планет земной группы на ядро приходится только 30 процентов их массы. Но вот суперземля K2-229b (2,5 земных массы) из-за своей компактности (~1,1 радиуса Земли) имеет такое же строение, как Меркурий. Соответственно, на этой планете можно будет проверять гипотезы образования объектов меркурианского типа.

Изображение
Послесвечение гравитационного всплеска GW170817 в видимом диапазоне и его эволюция в первые дни после события
NASA & ESA

Авторы другой работы увидели, наконец, спадание яркости послесвечения от слияния нейтронных звезд (GRB170817A) в рентгеновском диапазоне. В прошлом году это стало главным событием в наблюдательной астрофизике. Послесвечение после гамма-всплеска (сопутствовавшего гравитационно-волновому) может затухать и быть видимым сотни дней, однако послесвечение этого объекта через 100-150 дней после транзиента, напротив, по неизвестной причине стало становиться более ярким. Теперь же оно, по-видимому, перевалило через максимум и начало медленно затухать.

Наконец, у пульсара в Крабовидной туманности (пожалуй, наиболее известного из всех) обнаружили самый сильный за всю историю наблюдений глитч — кратковременный сбой в периоде вращения и скорости замедления вращения. Частота вращения пульсара (который является нейтронной звездой) увеличилась на 15 микрогерц, а темп замедления кратковременно увеличился на семь процентов. Природа глитчей пока до конца не изучена, хотя их связывают с особенностями внутреннего строения нейтронных звезд и наличием в их недрах сверхтекучей компоненты. Интересно, что при этом самом большом глитче с самим пульсаром ничего видимого не произошло — только поменялся период его вращения.

Антон Бирюков
https://nplus1.ru/ma...08/6d-milky-way










Есть ли коровы на Марсе

Ученые пытаются найти источник метана, обнаруженного в атмосфере Красной планеты

В журнале Science в четверг, 7 июня, вышла статья, в которой дается возможный ответ на один из главных вопросов последних лет: откуда на Марсе взялся метан? Ученые долго спорили о том, что может быть его источником — живые микроорганизмы или геохимические процессы. В нашем тексте мы рассказываем, чем примечателен этот газ, а также почему вокруг него ведется столько дискуссий.

Долгое время возможность существования жизни на Марсе казалась реальной лишь в книгах писателей-фантастов. Однако в 2003 году ученые сделали настолько противоречивое открытие, что сначала даже воздерживались от публикации о нем в научном журнале. Астрономы, изучавшие инфракрасные спектры отраженного от планеты солнечного света, показали, что в атмосфере Красной планеты присутствует метан — газ, большую часть которого на Земле вырабатывают живые организмы.


Волшебный газ

Для начала давайте разберемся, чем же так примечателен метан и откуда он берется на Земле. Метан представляет собой бесцветный газ, состоящий из четырех атомов водорода и одного атома углерода. Астрономы относят его к числу биомаркеров — веществ, которые могут указать на присутствие знакомых нам форм жизни.

На нашей планете существует несколько естественных источников метана. Главный из них — микроорганизмы археи, которые производят этот газ в ходе своей жизнедеятельности. Чаще всего они живут в заболоченной местности, но их также находят в кишечниках жвачных млекопитающих (особенно прославились коровы), в пищеварительном тракте термитов и даже у человека — они отвечают за метеоризм. Важно отметить, что метаногены — анаэробы, то есть им не требуется кислород. Главным источником энергии для них часто служат водород и углекислый газ — последний как раз составляет примерно 95 процентов марсианской атмосферы.

Правда, метан может производиться и без участия живых организмов — например, благодаря геохимическим процессам. В частности, этот газ выделяется в тектонически активных зонах, там, где находятся глубинные разломы, гейзеры, фумаролы или грязевые вулканы. При этом глобальный выброс метана небиологического происхождения составляет всего один процент от общего объема.

Именно эта дихотомия заставила ученых задаться вопросом о том, откуда на Марсе берется загадочный углеводород и где могут быть скрыты его источники. Кроме того, интерес со стороны научного сообщества подогрел и другой факт. Если поместить молекулу метана в атмосферу Красной планеты, то она «проживет» всего 300 лет — именно столько потребуется ультрафиолетовому излучению и веществам в газовой оболочке Марса, чтобы разрушить ее. Это значит, что марсианский метан, который астрономы обнаружили в начале 2000-х годов, по геологическим меркам довольно свежий и появился сравнительно недавно.

Изображение
Борозда Нили
ESA/DLR/FU Berlin


В поисках ответа

Долгое время познания человечества о жизни на Марсе можно было охарактеризовать знаменитой цитатой из фильма «Карнавальная ночь»: «Есть ли жить на Марсе, нет ли жизни на Марсе — это науке неизвестно». А еще исследователи искали главным образом вовсе не метан или другие газы, а воду — или существующую сейчас, или следы ее существования в прошлом. Именно вода должна была стать ключом к разгадке тайны. Интересно, что еще в XVIII веке астрономы, увидев темные участки на поверхности Красной планеты, решили, что это может быть океан, омывающий берега материков, и выдвинули гипотезу о возможном наличии на Марсе живых организмов.

Однако в начале XXI века на сцене оказалось новое вещество — метан. В 2003-2004 годах сразу три независимых группы, анализировавшие данные космического аппарата Mars Express и инфракрасные спектры отраженного от планеты солнечного света, обнаружили признаки присутствия углеводорода в атмосфере. В целом, его количество было очень невелико — около 10 миллиардных долей на единицу объема, к тому же оно еще и менялось со временем. Однако это означало, что метан до сих пор продолжает поступать в атмосферу. Более того, согласно подсчетам, для того чтобы произвести даже столь небольшое количество газа, понадобилось бы около двух тонн микроорганизмов или стадо из 20 тысяч довольных жизнью коров.

Следующее десятилетие прошло в пристальных наблюденияз. В 2006 году исследователи зафиксировали еще один всплеск содержания вещества, а в 2009 году Майкл Мамма (Michael Mumma), один из авторов самой первой статьи об обнаружении метана на Марсе, опубликовал работу, в которой резюмировал результаты наблюдений телескопа Keck и инфракрасной обсерватории на Гавайях. Астроном показал, что три соседствующие территории — борозда Нили (Nili Fossae), гористый район Terra Sabae и плато Большой Сирт — были так называемыми горячими метановыми точками в 2003 году, а к 2006 году уровень газа там снизился. Это означало, что метан не только производится на планете, но и исчезает благодаря некоторым активным процессам. Среднее время его жизни в атмосфере составляло, согласно подсчетам, около 200 дней, что на несколько порядков меньше ожидаемого. Еще одна загадка.

Изображение
«Кьюриосити» на поверхности Марса
NASA

Внести ясность в эти вопросы должен был ровер «Кьюриосити», отправленный к Марсу в ноябре 2011 года. Космический аппарат был «вооружен до зубов» — на его борту находились несколько камер, бур и мини-лаборатория для определения минералогического состава образцов почвы, детектор радиации, прибор для обнаружения водорода и станция мониторинга окружающей среды. Однако особую ценность представлял еще один инструмент — лазерный спектрометр Tunable Laser Spectrometer, предназначенный для измерения концентрации метана, углекислого газа и водного пара в газовой оболочке Марса. Тем не менее, полученные им данные лишь стали предметом для новых дискуссий и споров.

В 2012-2013 годах «Кьюриосити» шесть раз пытался найти следы метана, но так и не смог этого сделать. Зато начиная с августа 2013 года в ходе еще четырех экспериментов он раз за разом регистрировал наличие этого газа. В связи с этим возник вопрос: нет ли в наблюдениях ошибки? Действительно ли ровер «видит» марсианский метан, или же он привез его с собой с Земли?

В 2015 году Кевин Занле из Исследовательского центра Эймса NASA на семинаре Астробилогического института заявил, что источником марсианского метана может быть предкамера лазерного спектрометра аппарата. В ней также содержится газ, который используется для калибровки чувствительности устройства. По версии ученого, он мог начать просачиваться в марсианскую атмосферу рядом с планетоходом. Так как концентрация метана в предкамере была примерно в тысячу раз выше, чем зарегистрированные «Кьюриосити» значения, то даже небольшая брешь могла стать причиной ложного обнаружения метана.

Однако сейчас, после того как марсоход взял уже более 30 проб, ученые склонны думать, что углеводород все-таки был рожден на Красной планете. В последней работе, которая вышла в журнале Science, суммируются результаты наблюдений трех марсианских лет (или 55 земных месяцев). Содержание метана в атмосфере оказалось связано со сменой сезонов на планете (но это было известно и раньше). В среднем, количество газа составило 0,41±0,16 миллиардных долей на единицу объема, причем в течение года оно менялось от 0,24 до 0,65 миллиардных долей на единицу объема. Самая высокая концентрация метана наблюдалась в конце зимы в северном полушарии или в конце лета в южном. Так что же может быть причиной такой высокой изменчивости?

Изображение
Плато Большой Сирт
NASA


Глубоко под землей

За 15 лет исследователи выдвинули немало гипотез о происхождении возможных источников и поглотителей марсианского метана, причем эти гипотезы не требуют обязательного наличия жизни на планете. Например, газ может образовываться в ходе гидротермальной реакции между водой и породами, богатыми оливином (магнезиально-железистый силикат с химическим составом (Mg,Fe)2[SiO4], часто встречается в магматических породах, астероидах и метеоритах). В присутствии углекислого газа образуется другой минерал, серпентинит, и выделяется метан. Все необходимые компоненты для протекания реакции на Марсе есть, но еще требуется жидкая вода. Если она присутствует под поверхностью (а сегодня планетологи вполне допускают такую возможность), то механизм может оказаться вполне реальным.

Изображение
Иллюстрация процессов выделения и исчезновения метана на Марсе
NASA

Кроме того, воздействие ультрафиолета могло бы спровоцировать начало реакций, в ходе которых углеводород вырабатывается из органических молекул, входящих в состав почвы или кометной пыли. Действительно, на Марсе ранее было найдены породы, включавшие от 150 до 300 миллиардных долей хлорбензола — ароматического органического соединения, имеющего формулу C6H5Cl, а также дихлоралкан. Или же метан мог образоваться еще в далеком прошлом и оказаться заперт в клатратах (гидрат метана). Со временем под влиянием внешних факторов вещество будет высвобождаться и попадать в марсианский «воздух». Так что метан, который мы видим сегодня, вполне может быть отголоском прошлого. Кстати, последняя работа, посвященная исследованию атмосферы Красной планеты, подтверждает эту теорию — ее авторы предполагают, что источником хотя бы части метана могут быть именно клатраты.

Ветер может отвечать за перераспределение метана в атмосфере, сокращая его содержание в определенной области. Во время пылевого шторма на Марсе скорость ветра достигает 17—30 метров в секунду. Кроме того, под действием солнечного света газ может вступать во взаимодействие с формальдегидом (CH2O) или метанолом (CH3OH), в результате чего будет образовываться углекислый газ — главный компонент марсианской атмосферы.


Цитата

До решения главной современной проблемы Марса — загадки метана — еще очень далеко. Решенной проблему можно будет считать лишь в том случае, если вдруг будет доказано, что все предыдущие измерения неверны и никакого метана на Марсе нет. Но это крайне маловероятно, учитывая огромный интерес ученых к этой проблеме и немалые силы, приложенные для тщательной проверки имеющихся фактов.

Итак, мы знаем, что метана на Марсе крайне мало, и те 8-10 ppb, которые измерил почти 15 лет назад Владимир Краснопольский — это скорее верхний предел, чем характерная концентрация. Все остальные измерения дают меньшие значения. Мы также знаем, что его содержание в атмосфере Марса переменно, что вполне согласуется с гипотезой о том, что источники простейшего органического вещества на планете находятся под поверхностью, и их сообщение с атмосферой происходит нерегулярно.

Регулярные сезонные вариации содержания метана, о наличии которых заявила команда Вебстера, мало что добавляют в понимание природы его источников. Как разумно замечают авторы, сезонная перестройка атмосферной циркуляции может приводить к изменению характера распространения примеси от источников, где бы они ни находились. А вот разгадать расположение этих источников на основе знания марсианской метеорологии, которая сейчас уже неплохо известна и, в отличие от земной, вполне предсказуема — задача чрезвычайно сложная, но в принципе решаемая.

Так что едва ли можно говорить о разрешении проблемы метана, скорее — о новом витке интриги вокруг простейшей органической химии Красной планеты. Еще не сказал своего слова ACS — российский комплекс из трех инфракрасных спектрометров, установленных на борту международной межпланетной станции ЭкзоМарс, который буквально несколько недель назад приступил к полноценной работе и для которого метан — одна из центральных научных задач. И, надеемся, свой вклад в решение этой проблемы сделает вторая очередь этой миссии — марсоход «Пастер» и российская посадочная платформа, также начиненная научной аппаратурой следующего поколения.

Александр Родин, руководитель Лаборатории прикладной инфракрасной спектроскопии МФТИ, старший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН

Сегодня мы только приближаемся к ответу на вопрос о том, какие тайны скрывает Марс. Конечно, новые наблюдения позволяют глубже проникнуть в процессы, происходящие на Красной планете, и лучше понять, что отвечает за появление тех или иных веществ в ее атмосфере. Но чтобы поставить окончательную точку в тех дискуссиях, которые ведутся сегодня, потребуется еще немало времени.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ma...ne-new-findings









KIC 8462852: затемнение звездного света происходит в потенциально обитаемой зоне

Три последних исследования проливают новый свет на мистическую звезду KIC 8462852, яркость которой колеблется непонятным до сих пор образом и затемняется чем-то, что, вероятно, вращается вокруг нее, до 22 процентов. До сих пор астрономы и астрофизики бьются над вопросом, что может быть причиной таких колебаний яркости. По этой причине появилась даже версия, что искать следует не астрофизические причины, а затемнение вызывает гигантская искусственная конструкция, построенная тамошней высокоразвитой цивилизацией. Хотя новые исследования и не смогли еще дать решения этой загадки, но они позволили дополнить уже имеющуюся информацию чрезвычайно интересными деталями.

Изображение
Художественное изображение неравномерного кольца пыли вокруг звезды. © NASA/JPL-Caltech

Сначала группа студентов под руководством Яо Ина и Алехандро Вилкокса из калифорнийской Thacher School на ежегодной встрече Американского Астрономического Общества (AAS) доложила о результатах проведенных ими спектральных анализов предыдущих затемнений – как и команда Эвы Бодмен из Аризонского государственного университета, подтвердив предыдущие анализы, в соответствии с которыми затемнения звезды явно вызываются не твердыми объектами. То есть планеты или даже гигантские искусственные структуры высокоразвитой внеземной цивилизации, как следует из полученных результатов, в этом случае крайне маловероятны или даже вообще невозможны.

Намного более вероятной причиной может рассматриваться «пыль, которая окружает звезду, словно облако тумана», говорит Бодмен. Кроме того, команда школы Тачер твердо уверена в том, что как минимум значительная часть этой пыли представляет собой сравнительно крупнозернистый материал, какой присутствует и в межзвездной среде, то есть в пространстве между звездами. Правда, более точное определение пока что представляется делом очень непростым, так как у ученых все еще отсутствуют необходимые инструменты. «Такой сигнал может создавать как ледяной материал, так и каменистый «песок», - продолжает Бодмен. - «Пыль, состоящая исключительно и только из углерода или льда, может рассматриваться только в качестве составляющей общего проявления».

Чем же может оказаться эта «пыль» на самом деле, то обе команды едины в том, что как минимум кратковременные затемнения и медленные процессы снижения яркости звезды KIC вызываются различными материалами.

О еще более интересных результатах своих анализов периодов между зафиксированными затемнениями в яркости звезды сообщил астроном-любитель Гери Сакко вместе с Лин Д. Нго и Джулиеном Модоло, работа которых и описывающая ее статья приняты к опубликованию ассоциацией American Association of Variable Star Observers (AAVSO).

В статье Сакко описывает свое открытие периодичности затемнений соответственно в 1 547 земных дней (4,31 года). Эти данные астроном смог верифицировать на основе исторических снимков звезды 1974 и 1935 годов. При этом и три затемнения, имевшие место в прошлом году, полностью вписываются в раскладки Сакко, если учитывать снижения яркости, измеренные космическим телескопом NASA Kepler. Кстати, именно полученные этим телескопом данные впервые привлекли серьезное внимание астрономов к странному и необычному поведению этой звезды.

Еще более интересным представляется вывод из вычисленной периодичности в 1 574 дня о том, что если такой период подтвердится, то соответствующие затемнения должны вызываться материалом, который обращается вокруг KIC на расстоянии примерно трех астрономических единиц (АЕ = расстоянию между Землей и Солнцем), то есть внутри потенциально обитаемой зоны этой звезды.

Авторы на основе этой модели предсказывают на 17 октября 2019 года следующее сильное затемнение KIC 8462852 в 16 процентов.
https://kosmos-x.net...2018-06-12-5319









Туманность Кошачий глаз от телескопа имени Хаббла

Изображение
Авторы и права: НАСА, ЕКА, Информационный центр телескопа им.Хаббла в ЕКА и Наследие телескопа им.Хаббла (Научный институт космического телескопа/Ассоциация университетов для астрономических исследований)
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Некоторым это может показаться похожим на кошачий глаз. Однако Землю и прекрасную туманность Кошачий глаз разделяют три тысячи световых лет межзвездного пространства. Классическая планетарная туманность Кошачий глаз (NGC 6543) представляет собой заключительный, короткий, но очень яркий этап в жизни похожей на Солнце звезды. Умирающая звезда в центре туманности создала простую внешнюю структуру из пылевых концентрических оболочек, сбрасывая внешние слои при последовательных колебаниях. Однако формирование красивой и более сложной внутренней структуры пока до конца не изучено. На этом изображении, полученном Космическим телескопом им.Хаббла, четкость была усилена при цифровой обработке. Размер космического глаза – более половины светового года. Конечно, всматриваясь в этот Кошачий глаз, астрономы могут увидеть судьбу нашего Солнца, которое в результате эволюции должно пройти стадию планетарной туманности ... примерно через 5 миллиардов лет.
http://www.astronet.ru/db/msg/1414723

Сообщение отредактировал alexandrion12: 13 Июнь 2018 - 09:09


#1175 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 14 Июнь 2018 - 08:23

Черные дыры могут оказаться на самом деле «кротовыми норами», считают ученые

Изображение

Научные коллаборации LIGO и Virgo обнаружили гравитационные волны, идущие со стороны двух объединяющихся черных дыр – и это открыло новую страницу в истории изучения космоса. Однако, что если эта «рябь пространства-времени» на самом деле связана не с черными дырами, а с другими экзотическими космическими объектами? Команда европейских физиков предлагает альтернативу – «кротовые норы», которые могут вести в другую Вселенную.

Ученые выявили существование черных дыр во Вселенной на основе множества экспериментов, теоретических моделей и непрямых наблюдений, таких как недавние обнаружения гравитационно-волновых сигналов, произведенные при помощи обсерватории LIGO. Предполагается, что эти сигналы исходят со стороны двух объединяющихся черных дыр.

Однако теоретические представления о черных дырах сталкиваются с одной значительной проблемой – существованием так называемого «горизонта событий», границы, из-за которой ничто – и даже свет - не может вернуться обратно. Это противоречит принципам квантовой механики, которая постулирует, что информация всегда сохраняется и никогда не может быть потеряна безвозвратно.

Одним из вариантов разрешения этого противоречия является новая гипотеза, которая предлагается командой ученых под руководством Пабло Буэно (Pablo Bueno). Согласно этой гипотезе, черных дыр во Вселенной не существует, а вместо них следует искать другие экзотические компактные объекты, такие как «кротовые норы», которые отличаются от черных дыр отсутствием горизонта событий. По мнению авторов работы, различить черные дыры и «кротовые норы» можно, если производить поиск своего рода «эха», которое будет сопровождать гравитационно-волновое событие в том случае, если его источником являются «кротовые норы», и будет отсутствовать в случае, если источником гравитационных волн являются черные дыры. Предлагаемая проверка этого предположения может быть осуществлена при регистрации новых гравитационно-волновых событий, указывают Буэно и его коллеги.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.
http://www.astronews...news&news=10986









Новые данные указывают на древние столкновения, происходившие в нашей Галактике

Изображение

В новом исследовании астрономы открыли остатки столкновений, происходивших миллиарды лет назад в гало Млечного пути. Пять небольших групп звезд, вероятно, являются остатками столкновений с относительно небольшими по размеру галактиками, в то время как массивный «пузырь», включающий сотни звезд, по-видимому, является остатками более крупного космического столкновения.

Это исследование базируется на информации, опубликованной в рамках второго релиза данных от миссии Gaia («Гея»), известного как Gaia Data Release 2. Эти данные включают точные координаты и параметры движения для миллионов звезд, в основном, входящих в состав Млечного пути. В своей работе исследователи во главе с Хельмером Коппельманом (Helmer Koppelman) проанализировали данные по звездам гало Млечного пути, представляющего собой сферическое образование, окружающее диск и центральный балдж нашей Галактики. Звезды диска Галактики легко отличить от звезд гало по вращательному движению первых вокруг центра Млечного пути. В работе исследователи проанализировали информацию по звездам, расположенным в пределах 3000 световых лет от нас, поскольку точность определения положений и перемещений для этих звезд максимальна, и смогли выделить из изученного набора 6000 звезд, относящихся к гало.

Изучив идентифицированные таким образом звезды гало, Коппельман и его коллеги нашли среди них светила, имеющие общее происхождение. К таковым были отнесены пять небольших скоплений звезд, которые, согласно авторам, являются остатками относительно небольших космических столкновений. Однако многие из оставшихся звезд гало, как выяснилось, также имеют общее происхождение и входят в состав гигантского «пузыря», звезды которого характеризуются ретроградным, или обратным по отношению к звездам галактического диска движением. Согласно гипотезе Коппельмана и его соавторов, это указывает на древнее столкновение с крупной галактикой, которое могло оказать большое влияние на форму диска Млечного пути.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
http://www.astronews...news&news=10987







Три «новорожденных» планеты обнаружены на орбите вокруг молодой звезды

Изображение

Две работающие независимо друг от друга команды астрономов обнаружили факты, указывающие на присутствие трех молодых планет на орбите вокруг новорожденной звезды, известной как HD 163296. Используя новую стратегию обнаружения планет, астрономы идентифицировали три значительных возмущения в диске из газа, окружающем молодую звезду – убедительное доказательство присутствия на орбите недавно сформировавшихся планет.

В этой работе две команды астрономов при помощи нового метода поиска планет, предполагающего анализ аномалий движения потока газа в протопланетном диске, подтвердили существование трех планет на орбите вокруг звезды HD 163296.

«Мы наблюдали локальное движение газа на небольших масштабах внутри протопланетного диска звезды. Этот абсолютно новый подход позволяет открывать самые молодые планеты в нашей Галактике», - рассказал Ричард Тиг (Richard Teague), астроном из Мичиганского университета и главный автор одной из двух этих новых работ.

Каждая из этих двух научных команд проанализировала данные по звезде HD 163296, возраст которой составляет примерно 4 миллиона лет, собранные при помощи радиообсерватории ALMA. Звезда находится на расстоянии 330 световых лет от нас в направлении созвездия Стрельца.

Команда, возглавляемая Тигом, идентифицировала две отчетливые аномалии в картине движения газового потока, указывающие на присутствие планет, находящихся соответственно на расстояниях 80 и 140 астрономических единиц от звезды. (Одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца). Вторая команда, возглавляемая Кристофом Пинте (Christophe Pinte) из Университета Монаша, Австралия, обнаружила третью планету на расстоянии 260 а.е. от звезды. Согласно расчетам астрономов, все три планеты имеют массы, близкие к массе Юпитера.

Оба исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.
http://www.astronews...news&news=10988







На Церере может оказаться в пять раз больше «органики», чем предполагалось

Изображение

В прошлом году ученые миссии НАСА Dawn объявили об обнаружении органического материала – углеродсодержащих соединений, которые являются необходимыми компонентами для жизни – в отдельных местах на поверхности карликовой планеты Цереры. Теперь, в результате нового анализа научных данных, собранных ранее при помощи аппарата Dawn, исследователи из Брауновского университета, США, во главе с Ханной Каплан (Hannah Kaplan) открыли, что в этих зонах может присутствовать значительно больше органического материала, чем предполагалось изначально.

Первичное открытие «органики» на Церере было сделано при помощи инструмента Visible and Infrared (VIR) Spectrometer аппарата Dawn, который вышел на орбиту вокруг карликовой планеты в 2015 г. Интерпретация этих спектральных данных тогда проводилась сравнением со стандартами отражательной способности органического материала земного происхождения. В своем новом исследовании доктор Каплан и ее коллеги взяли в качестве стандартов образцы органического вещества метеоритов, которые более близки по происхождению к материалу Цереры, и смогли показать, что в этом случае интерпретация данных по составу органического материала единственной карликовой планеты внутренней части Солнечной системы дает цифру в 40-50 процентов, против 6-10 процентов, полученных в результате первичного анализа.

Эти новые результаты поднимают ряд вопросов о происхождении органического материала на Церере. Из самых общих соображений, этот материал мог быть занесен на карликовую планету с астероидами или кометами, или сформироваться на самой карликовой планете. Если рассмотреть первый из этих вариантов, то, скорее, следует говорить о доставке «органики» с кометами, а не астероидами, считают авторы, поскольку кометы более богаты органическим материалом. Вопросы в связи с этой версией вызывает то, насколько велика вероятность сохранения больших количеств органики на планете после мощного столкновения. Вторая из версий, предполагающая «внутреннее» происхождение органического вещества на Церере, также сталкивается с рядом трудностей, например, остается неясным, почему происходит концентрация органического материала в определенных зонах поверхности карликовой планеты.

Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
http://www.astronews...news&news=10990







Астрономы нашли в кометной пыли частицы протосолнечной туманности

Изображение
Hope Ishii

Астрономы обнаружили в частицах межпланетной пыли из кометной комы минеральные зерна, состав которых схож с составом межзвездной пыли из молекулярных облаков. Результаты работы дают ограничения на модели формирования Солнечной системы и показывают, что роль пылевых частиц в этом процессе могла заключаться в поставке породообразующих элементов и углеродных соединений в протосолнечную туманность. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Наиболее общепринятой на сегодняшней день теорией образования Солнечной системы является небулярная гипотеза. Согласно ей наша планетная система сформировалась около 4,6 миллиардов лет назад из протосолнечной туманности — участка огромного молекулярного облака из газа и пыли. Наибольший вклад в дело изучения хода зарождения и эволюции Солнечной системы дает исследование вещества исходной туманности, которое имеет важное значение для понимания химических и физических процессов в областях звездообразования, наличия органических веществ в составе туманности и процессов аккреции и последующей эволюции тел Солнечной системы. Однако частицы пресолярной пыли больше не существуют во внутренней части Солнечной системы в исходном виде, так как давно подверглись процессам разрушения, изменениям фазового и химического состава и включения в состав различных небесных тел. Тем не менее, пресолярные частицы пыли можно обнаружить в метеоритах и малых телах Солнечной системы, таких как кометы и астероиды, на основании изучения их изотопного состава.

Астрономические наблюдения показывают, что межзвездная пыль, находящаяся в составе молекулярных облаков и холодных темных туманностей, включает в себя преимущественно два вида твердых веществ: аморфные силикаты и соединения углерода. Зерна межзвездной пыли бывают размером от 5 до 500 нанометров, возможно наличие включений нелетучих породообразующих элементов, таких как магний, кремний, кальций и железо. Наиболее вероятными «хранилищами» исходного пресолярного вещества могут быть малые тела Солнечной системы, которые избежали процессов дифференциации, сильного нагрева и изменений химического состава. К ним можно отнести микрометеориты из состава комет, сформировавшихся во внешней части протосолнечной туманности, и богатые углеродом безводные частицы межпланетной пыли (interplanetary dust particles) кометного происхождения. Последние весьма интересны, так как они содержат зерна субмикронных размеров, известные как GEMS (Glass with Embedded Metal and Sulfides). Эти частица считаются серьезным кандидатом на роль «стройматериала» для Солнечной системы, так как могут иметь необычные изотопные составы, указывающие на их межзвездное происхождение в оттоках газа у других звезд или остатках сверхновых.

Ранее проводившиеся исследования показывают, что GEMS имеют схожее с Солнцем относительное содержание породообразующих элементов и могут состоять из неорганической матрицы из аморфных силикатов, обогащенной магнием, и минеральных включений (сплава FeNi и сульфидов FeNi), а также практически не содержать углерода. Стоит отметить, что содержание углерода в зернах GEMS остается трудноопределяемым из-за его малого содержания, малого количества анализируемых образцов и возможности их загрязнения земным углеродом. Если зерна GEMS, даже те, которые демонстрируют типичный изотопный состав, содержат углерод в составе органических соединений, то это будет представлять собой новое серьезное ограничение на условия их образования и поможет понять их происхождения — большинство таких частиц могло образоваться за пределами Солнечной системы и «выжить» в составе аморфных силикатов, либо они зародились в протосолнечной туманности при конденсации из газовой фазы.

Группа ученых под руководством Хоупа Ишии (Hope Ishii) представила результаты исследований частиц межпланетной пыли из кометной комы. Анализ состава и структуры частиц велся при помощи методов сканирующей электронной микроскопии, масс-спектрометрии вторичных ионов, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье на ультрамикротомированных участках. Частицы пыли имели размер около десяти микрометров и представляли собой смесь из органических углеродных соединений и частиц GEMS, которые содержали нанокристаллы камазита и пирротина, встроенные в аморфную Mg-силикатную матрицу. Были обнаружены углеродные оболочки, как на внешних поверхностях зерен GEMS, так и на субзернах внутри зерен GEMS. Углеродные мантии имеют значительно более высокое содержание кислорода и плотность, чем окружающая углеродная матрица. Это говорит о двух последовательных этапах формирования, в которых GEMS представляют собой тела первого поколения, а углеродные оболочки могут играть важную роль в процессе дальнейшего формирования, облегчая аккрецию зерен, кристаллов и наноглобул GEMS. Более ранние исследования отмечали аномально низкую плотность зерен GEMS относительно кристаллических силикатов, что теперь легко объясняется органическими углеродными соединениями в зернах.

Изображение
Одна из исследованных пылевых частиц U217B19: электронное изображение (а) и срез (B)
Hope A. Ishii et al./PNAS, June 11 (2018)


Изображение
Карта распределения химических элементов в зернах внутри частицы межпланетной пыли U217B19
Hope A. Ishii et al./PNAS, June 11 (2018)

Результаты дают ограничения на условия формирования и процессы агрегации, приводящие к образованию зерен GEMS в частицах межпланетной пыли. Органические углеродные соединения в частицах пыли разрушаются при температурах выше 450 кельвинов, что указывает на то, что GEMS не могли зародиться во внутренней, горячей части протосолнечной туманности, а образовывались в ходе процессов аккреции, разрушения и аморфизации в холодной среде, незащищенной от космического излучения, такой как внешняя часть протосолнечной туманности или близлежащая часть молекулярного облака, и, в дальнейшем, поступали во внутренние части зарождающейся Солнечной системы. В этом случае GEMS выступали в качестве строительных «кирпичиков», несущих в себе породообразующие элементы и разнообразные углеродные соединения из холодного молекулярного облака в протосолнечную туманность.

Ранее мы рассказывали о том, как межпланетную пыль обвинили в сбоях работы спутников, почему взрывы сверхновых оказались основными поставщиками пыли в молодых галактиках и откуда на крышах домов на Земле взялась космическая пыль.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...-dust-particles








Астрономы нашли в галактике Маркаряна два диска и труднообъяснимое соотношение молекул

Изображение
Галактика Mrk 273 имеет очень странную структуру и с виду немного похожа на зубную щетку. Ее центральная часть - это активный район звездообразования, который начался после слияния двух меньших галактик. Mrk 273 - одна из самых ярких галактик на ночном небе в ИК диапазоне.
Wikimedia Commons

Международная группа астрофизиков исследовала молекулярный газ северного ядра сверхмощной инфракрасной галактики Mrk 273 — оказалось, что в ней два диска и труднообъяснимое соотношение молекул. Ученые направили результаты своей работы для публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, препринт доступен на arXiv.org. Полученные данные помогут определить физические характеристики и химической состав как диска галактики, так и истекающего с него вещества.

Новый класс галактик - сверхъяркие инфракрасные галактик (Ultraluminous Infrared Galaxy – ULIRG) был открыт около 30 лет назад. Они очень ярки в инфракрасной части спектра, где их светимость достигает десяти триллионов солнечных, и зачастую не видны в оптическом диапазоне. Многие ULIRG имеют явные следы слияния и вызванного этим взрыва звездообразования, однако детальное изучение их свойств еще не завершено.

Группа астрономов под руководством Ребекки Аладро из Радиоастрономического института Макса Планка использовала совместные данные двух телескопов – радиоинтерферометра NOEMA, расположенного во французских Альпах, и космической обсерватории Гершель. Первый инструмент работает в субмиллиметровом/радио диапазоне, а второй – в далеком инфракрасном. Объединение наблюдений позволило изучить распределение различных молекул и их скорости в центральной части галактики Mrk 273 (аббревиатура Mrk означает, что галактики являются Маркаряновскими – имеют сильное излучение в ультрафиолетовой части спектра и были впервые обнаружены советским астрофизиком Вениамином Маркаряном). Выяснилось, что диск галактики не представляет из себя единого целого – его более холодная и протяжённая часть вращается в направлении с юго-востока на северо-запад, в то время как горячая компонента диска, которая, судя по всему, образована выбросами газа из ядра галактики, где идет звездообразование, вращается перпендикулярно ему – с северо-востока на юго-запад.

Что касается истекания вещества с диска, то был обнаружен компактный выброс молекулярного газа, который летит из центра диска со скоростью около тысячи километров в секунду на расстояние около полутора тысяч световых лет. Рассчитанное по наблюдениям место рождения этого выброса не совпадает с центром диска, из чего ученые сделали вывод, что в галактике присутствует активное галактическое ядро — сверхмассивная черная дыра, которая поглощает вещество, но часть его, не долетев до дыры, разогревается до гигантских температур и улетает прочь.

Изучение спектра галактик в инфракрасном, субмиллиметровом и радиодиапазонах позволяет не только узнать ее кинематику, но и измерить химический состав, а так же определить пропорции – отношение двух разных молекул друг к другу. Усилиями команды Ребекки Аладро в галактике Mrk 273 были впервые найдены некоторые молекулы на основе углерода: HCN, HNC, HCO+, HOC+. Соотношение молекул HCO+/HOC+ было особенно интересным – оно меньше 10 и является одним из самых низких из всех известных нам как галактических, так и внегалактических источников. Объяснение этого наблюдения сейчас невозможно и требует продолжения работы ученых и новых данных с телескопов. Возможным ключом к пониманию проблемы может быть тот факт, что молекула HOC+ образуется не там же, где остальные обнаруженные молекулы – максимум ее излучения значительно смещен в сторону от центральной области галактики.

Марат Мусин
https://nplus1.ru/ne.../mrk273molecule







Излучение пульсара может линзироваться веществом, содранным со звезды-компаньона

Изображение
Рис. 1. Художественное изображение системы пульсара B1957+20, которое, однако, соответствует протекающим в ней физическим процессам. Белая точка слева — пульсар (если изобразить его в правильном масштабе, то он не будет виден на этом изображении). Радиальными лучами обозначен пульсарный ветер. Справа — коричневый карлик, теряющие верхние слои своей атмосферы, которые постепенно сдуваются пульсарным ветром. Рисунок с сайта en.wikipedia.org

Ученые, работающие на 300-метровом радиотелескопе в Аресибо (Пуэрто-Рико) исследовали излучение от одного из миллисекундных радиопульсаров, относящегося к классу «черных вдов». Постепенно разрушая своим мощным ветром маломассивную звезду-компаньона, этот пульсар создает плазменную оболочку вокруг двойной системы, которая, в свою очередь, действует наподобие неоднородного «стекла», собранного будто бы из множества линз. Эти линзы позволили рассмотреть пульсар детальнее и подтвердить, например, что его излучение действительно рождается в двух разных областях.

По своей физической природе радиопульсары (или просто пульсары, так как часто под этими терминами понимают одно и то же) это — нейтронные звезды (см. , главу из книги С. Попова «Суперобъекты»). Последние, в свою очередь, являются «останками» достаточно массивных (в 10–40 раз тяжелее Солнца) обычных звезд — голубых гигантов. В таких звездах термоядерное горючее исчерпывается всего лишь за несколько миллионов (десятков миллионов) лет, в результате чего его ядро коллапсирует до размеров 20–30 километров, а оболочка разлетается с сверхвысокими скоростями: происходит вспышка сверхновой. Сколлапсировавшее ядро становится нейтронной звездой. При средней массе в 1,5 солнечных и при своих крайне малых, по сравнению с «обычными» звездами, размерах, нейтронные звезды оказываются самыми плотными, самыми замагниченными, самыми яркими (в смысле яркостной температуры), самыми быстрыми (из-за асимметричности взрыва сверхновой) и — по сумме всех этих качеств — самыми загадочными объектами Галактики.

А еще нейтронные звезды очень быстро вращаются. Так, пульсар B1957+20, о котором пойдет речь дальше, совершает более 600 оборотов в секунду. Быстрое вращение также является следствием коллапса ядра звезды-прародительницы: в этом процессе сохраняется момент импульса. И важно то, что в наблюдениях можно непосредственно измерять периоды вращения этих объектов.

Изображение
Рис. 2. Схема возникновения отдельных импульсов от вращающейся анизотропно излучающей нейтронной звезды. Анимация с сайта ligo.org

Дело в том, что из-за своего сильного дипольного магнитного поля радиоизлучение нейтронной звезды не изотропно, а направлено преимущественно вдоль ее магнитной оси — получаются два «луча». Если наблюдатель удачно расположен, то нейтронная звезда, вращаясь, один или два раза за оборот вокруг своей оси светит на него своим лучом (как морской маяк, рис. 2). В результате наблюдатель «видит» радиоисточник импульсного излучения (в среднем частота импульсов составляет один раз в секунду, но у некоторых пульсаров частота гораздо выше — сотни раз в секунду). За это такие источники и назвали пульсарами.

Несложно догадаться, что если ось вращения пульсара почти перпендикулярна его магнитной оси и он «задевает» своим лучом Землю, то мы будем видеть два импульса за период, попеременно наблюдая северный и южный магнитный полюса звезды. Более сильный называют главным импульсом, более слабый — интеримпульсом. Именно такая ситуация реализуется у B1957+20 — это как раз один из пульсаров с интеримпульсом.

Пульсары могут находиться в двойных системах, если у их звезды-прародительницы был более легкий (по сравнению с этой звездой) компаньон маломассивный, (который, соответственно, эволюционировал медленнее). По удачному совпадению пульсар B1957+20 находится в двойной системе. И даже гораздо интереснее! Компаньон этого пульсара — легкий коричневый карлик (этакий пере-Юпитер), находящийся на расстоянии всего в пару миллионов километров от пульсара. До взрыва сверхновой он, вероятно, мог претендовать на звание горячего юпитера и приблизился к массивной звезде еще сильнее из-за трения о ее протяженную, хоть и разреженную, атмосферу.

Под действием сильного магнитного (и индуцированного им электрического) полей с поверхности нейтронной звезды во все стороны постоянно вырываются потоки релятивистских заряженных частиц — так называемый пульсарный ветер. Эти частицы уносят энергию вращения нейтронной звезды, но они же сильно воздействуют и на атмосферу ее компаньона: пульсарный ветер понемногу «сдувает» верхние слои коричневого карлика и со временем сможет развеять его по космическому пространству целиком. Пульсар, по сути, понемногу уничтожает своего соседа, за что и был прозван «Черной Вдовой» (Black Widow Pulsar). На сегодняшний день известно уже несколько подобных систем, но B1957+20 был открыт первым 30 лет назад.

Истекающее вещество коричневого карлика ионизуется под воздействием пульсарного ветра, превращаясь в плазму, окружающую всю систему. При этом орбиту, по которой оба тела системы обращаются вокруг общего центра масс, мы видим почти что с ребра. В результате, с точки зрения земного наблюдателя пульсар в ходе своего орбитального движения то оказывается впереди этого плазменного «кокона», то — позади него. То есть в этой системе имеют место своего рода затмения: радиоизлучение от пульсара на пути к наблюдателю периодически проходит сквозь кокон, который выступает в роли экрана.

А этот плазменный экран, будучи неоднородным, действует на радиоизлучение пульсара как стекло плохого качества на свет. Отдельные его области по-разному преломляют радиоизлучение, которое в результате может то ярчать, то, наоборот, угасать по мере того, как источник проходит за экраном. Попробуйте поводить фонариком за толстым неоднородным стеклом — вам будет казаться, что свет от фонарика мерцает при его перемещении.

Поэтому иногда видимая яркость импульсов от пульсара B1957+20 может очень сильно возрастать на короткое время — в те моменты, когда он, двигаясь по орбите вокруг центра масс системы, оказывается особенно удачно расположенным относительно наблюдателя.

Изображение
Рис. 3. Отдельные последовательные импульсы пульсара B1957+20 (по 15 импульсов на изображениях b–d) в разные моменты прохождения за «плазменным экраном». Видно, что все они существенно отличаются от среднего импульса (а), полученного путем усреднения многих последовательных импульсов. Это, впрочем, типично для пульсаров, однако в данном случае также видно, что главный импульс (фаза вращения ~0,8) изменяется не согласованно с интеримпульсом (фаза ~0,3), что объясняется разными оптическими путями излучения, пришедшего от северного и южного магнитных полюсов пульсара. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Такие повышения яркости и были зарегистрированы в ходе наблюдательной кампании 2014 года на телескопе в Аресибо. Причем зарегистрированы, в общем, случайно. Авторы изначально хотели исследовать так называемые гигантские импульсы от этого пульсара — при таких импульсах в некоторые отдельные (единичные) периоды на короткий промежуток времени поток радиоизлучения от пульсара возрастает в тысячу и более раз. Гигантские импульсы — феномен, хорошо известный среди пульсаров вообще, хотя их природа (как и вообще детали механизма радиоизлучения пульсаров) остается пока еще неясной. Работу по гигантским импульсам от B1257+20 те же авторы опубликовали еще год назад (R. Main et al., 2017. Descattering of Giant Pulses in PSR B1957+20).

Однако, вместе с гигантскими импульсами, авторы обнаружили и другие очень яркие импульсы, которые, правда, были не похожи на «стандартные» гигантские. Во-первых, их яркость была больше яркости обычных импульсов лишь в 20–40 раз (против ~1000 раз для гигантских). Во-вторых, наблюдались целые серии этих «квазигигантских» импульсов, следующих друг за другом (рис. 3). В-третьих, в таких событиях поток излучения усиливался в течение всего периода, в то время как гигантские импульсы — очень короткие события, длительностью менее одной микросекунды. Причем, что интересно, эти странные импульсы наблюдались именно тогда, когда он только-только скрывался за плазменным экраном в системе или начинал из-за него появляться. Что и позволило сделать предположение, что это явление вызвано эффектом электромагнитного линзирования на неоднородностях экрана, а спектральные исследования этих событий позволили подтвердить эту догадку.

Почему обнаружение этого явления важно? Картина поярчания импульсов от пульсара (изменение яркости от импульса к импульсу, изменение структуры импульса и т. д.) зависит как от расположения отдельных «линз», так и от строения излучающей области пульсара. И вообще от того, как устроена его магнитосфера. А это может оказаться важным ключом к пониманию механизма его радиоизлучения, который, напомню, до сих пор до конца не понятен. Заодно проведенные наблюдения дали очень красивый результат: удалось впервые напрямую зафиксировать, что пульсар действительно имеет две излучающих области. Дело в том, что свет от двух лучей пульсара преломлялся через плазменный экран по-разному и в результате главный импульс и интеримпульс изменялись неодинаково. Это можно сравнить с первыми фотографиями обратной стороны Луны: конечно, никто не сомневался в том, что она существует, но увидеть ее непосредственно было очень важно.

Кроме того, короткие поярчания излучения в радиодиапазоне могут иметь отношение к так называемым быстрым радиовсплескам (Fast radio bursts, FRB). Это — одиночные (за исключением одного источника — FRB121102) короткие (длительностью несколько миллисекунд) и очень яркие вспышки радиоизлучения, имеющие, скорее всего, внегалактическую природу. Их механизм тоже по сей день не ясен, однако, отмечают авторы, надо помнить, что есть ряд способов усилить радиоизлучение от обычных пульсаров. И один из них как раз соответствует той ситуации, что была обнаружена в системе «Черной Вдовы» B1957+20.

Источник: Robert Main, I-Sheng Yang, Victor Chan, Dongzi Li, Fang Xi Lin, Nikhil Mahajan, Ue-Li Pen, Keith Vanderlinde & Marten H. van Kerkwijk. Pulsar emission amplified and resolved by plasma lensing in an eclipsing binary // Nature. 2018. DOI: 10.1038/s41586-018-0133-z.

Антон Бирюков
http://elementy.ru/n...vezdy_kompanona

#1176 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 15 Июнь 2018 - 09:07

Открыта самая далекая известная науке радиогалактика

Изображение

Международная команда астрономов обнаружила новую радиогалактику, имеющую большую величину красного смещения (HzRG). Эта вновь обнаруженная HzRG, получившая название TGSS1530, лежит на красном смещении 5,72 – и это означает, что она является самой далекой от нас радиогалактикой, известной науке на настоящее время.

Радиогалактики с высокими значениями красных смещений, которые являются одними из самых массивных галактик для своих красных смещений, содержат большие количества пыли и газа. Галактики класса HzRG часто расположены в центрах скоплений или протоскоплений галактик. Их изучение может помочь глубже понять процессы формирования и эволюции крупномасштабных структур Вселенной.

Астрономы особенно заинтересованы в нахождении HzRG, лежащих на красных смещениях порядка 6,0 и выше, поскольку эти галактики относятся к так называемой эпохе реионизации – ранней стадии эволюции Вселенной, во время которой космический газ перешел из молекулярной формы в ионную. Такие радиогалактики могут быть использованы в качестве уникальных инструментов для подробного изучения процесса реионизации.

Недавно группа исследователей во главе с Аюшем Саксеной (Aayush Saxena) из Лейденской обсерватории, Нидерланды, обнаружила новую галактику класса HzRG в данных релиза Alternative Data Release 1 (ADR1) обзора неба TIFR GMRT Sky Survey (TGSS). Для подтверждения обнаружения исследователи провели дополнительные наблюдения этой галактики в апреле 2017 г. при помощи спектрографов Gemini Multi-Object Spectrographs (GMOS), установленных на телескопе Gemini-North, расположенном на Гавайях. Впоследствии, в феврале и мае 2018 г., ученые провели наблюдения при помощи камеры LBT Utility Camera in the Infrared (LUCI) телескопа Large Binocular Telescope (LBT), расположенного на территории штата Аризона, США.

В результате этих наблюдений была открыта новая радиогалактика, лежащая на красном смещении 5,72, то есть близко к окончанию эпохи реионизации.

Согласно исследованию, размер галактики TGSS1530 составляет примерно 11400 световых лет – размер довольно типичный для радиогалактик, лежащих на больших красных смещениях. Светимость этой галактики в радиодиапазоне типична для радиогалактик, лежащих на красных смещениях свыше 4,0, указывают авторы.

Работа появилась на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
http://www.astronews...news&news=10991







«Двойные черные дыры» оказались на самом деле облаками космической пыли

Изображение

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, считают, что наблюдаемые учеными особенности активных ядер галактик связаны с облаками пыли, а не с двойными черными дырами, как считали некоторые их коллеги.

Многие крупные галактики имеют активное ядро, представляющее собой небольшую по размерам яркую центральную область, в которой лежит сверхмассивная черная дыра, активно поглощающая материю. Когда эти черные дыры интенсивно поглощают материю, они окружены горячим, стремительно движущимся газом, известным как «область широких линий» (называемым так, поскольку спектральные линии газа в этой области значительно уширены за счет эффекта Доплера, соответствующего его стремительному движению).

Излучение этого газа является одним из важнейших источников информации о массе центральной черной дыры и процессах ее роста. Однако природа этого газа до сих пор неясна ученым; в частности, наблюдения показывают менее интенсивное излучение, по сравнению с ожидаемым, со стороны газа, движущегося с определенными скоростями. Невозможность применения в этом случае простых моделей привела к тому, что многие астрофизики начали предполагать существование в таких активных ядрах галактик не одной, а двух черных дыр.

Однако в новом исследовании группа, возглавляемая Мартином Гаскеллом (Martin Gaskell) из Калифорнийского университета в Санта-Круз показывает, что объяснение этих аномалий может быть менее искусственным – и состоять в наличии вокруг областей широких спектральных линий облаков пыли, проходя через которые свет частично рассеивается. Свою гипотезу авторы подкрепляют результатами компьютерного моделирования.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
http://www.astronews...news&news=10993






Астрономы наблюдают разрушение далекой звезды сверхмассивной черной дырой

Изображение

Впервые астрономы напрямую наблюдали формирование и расширение быстродвижущегося джета, состоящего из материала, выброшенного в космос при разрыве мощной гравитацией сверхмассивной черной дыры звезды, которая подошла слишком близко к «космическому монстру».

Ученые следили за развитием этого события при помощи радио- и инфракрасных телескопов, включая радиообсерваторию Very Long Baseline Array (VLBA) Национального научного фонда США. Событие произошло в области столкновения двух галактик, называемой Arp 299, которая находится на расстоянии примерно 150 миллионов световых лет от Земли. В ядре одной из этих галактик лежит черная дыра массой примерно в 20 миллионов масс Солнца, которая разорвала на части своей гравитацией звезду массой более двух масс Солнца.

Наблюдения так называемого «события приливного разрыва» звезды гравитацией черной дыры представляет большую удачу для астрономов. Коллектив исследователей, возглавляемый Сеппо Маттила (Seppo Mattila) из Университета Турку, Финляндия, наблюдал с 2005 г. эволюцию этого загадочного источника, излучающего в ИК и радио- диапазонах, и лишь недавно ученые в полной мере осознали, что отсутствие рентгеновского и оптического излучения, а также постепенное расширение границ источника в радиодиапазоне лишь в одном направлении – все это является признаками, указывающими на то, что таинственный источник представляет собой джет, испускаемый в результате приливного разрыва звезды сверхмассивной черной дырой.

Исследование опубликовано в журнале Science.
http://www.astronews...news&news=10994







Ученые разглядели больше следов органики в спектре Цереры*

Изображение
NASA / Dawn

На Церере может быть значительно больше органических веществ, чем считалось ранее, сообщают исследователи в журнале Geophysical Research Letters. К такому выводу исследователи пришли, построив модель на основе спектра углистых хондритов.

В 2017 году ученые обнаружили в районе 50-километрового кратера Эрнутет на Церере следы органики — асфальтита и керита. В своей работе ученые сравнивали спектры поглощения поверхности карликовой планеты со спектром поглощения. Органические молекулы интересны тем, что они, наряду с водой, составляют основу земной жизни. И хотя углеродные соединения не обязательно указывают на наличие живых организмов (например, они могут образовываться в ходе геологических процессов), астрономам важно оценить их распространенность в космосе, так как основу всех биологических соединений составляют углеродные цепочки.

В прошлом ученые сравнивали спектр солнечного излучения, отраженного от поверхности карликовой планеты, со спектром излучения, отраженного от органического материала, сформировавшегося на Земле. Тогда астрономы пришли к выводу, что органика объясняет 6-10 процентов особенностей спектра. В новой работе исследователи под руководством Ханны Каплан (Hannah Kaplan) из университета Брауна в качестве контрольного образца решили выбрать материал внеземного происхождения — метеориты.

Углистые хондриты, одна из самых распространенных разновидностей метеоритов, содержат большое число органических соединений. Для лабораторного анализа ученые использовали 64 доступных образца. Исследователи получали спектр хондритов, а затем на его основе, а также на основе усредненного спектра Цереры, полученного из двух наборов данных (с высокой и низкой орбиты), строили модельный спектр карликовой планеты. Также исследователи построили модельный спектр с учетом спектра керогена, земного органического материала, который встречается в сланцевых породах.

Выяснилось, что в модели, основанной на керогенах, органика объясняет 5-15 процентов особенностей спектра. Однако в случае с хондритами, которые могут быть более подходящим аналогом для исследований, эта цифра возрастала до 45-65 процентов.

Если предположения ученых верны, то органика могла попасть на Цереру двумя способами. Одна гипотеза предполагает, что ее на поверхность могли принести другие небесные тела, вероятно кометы (так как примитивные астероиды содержат меньше углеродных соединений). Однако при нагреве заметная часть органического материала скорее всего испарилась бы или разрушилась. Другая гипотеза говорит о том, что органика могла сформироваться в ходе внутренних процессов на Церере. Однако это не объясняет, почему углеродсодержащие соединения встречаются не по всей поверхности, а лишь в отдельных местах.

В прошлом астрономы посчитали, что кометы должны падать на Цереру со слишком высокой скоростью — органические молекулы не могли бы выдержать столь высоких давлений и температур. Поэтому они пришли к выводу, что она должна иметь местное происхождение.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...o-much-organics








Астрономы доказали причастность слияний нейтронных звезд к коротким гамма-всплескам

Изображение
Oregon State University

Астрономы подтвердили, что короткие гамма-всплески действительно возникают в результате рождения килоновой при слиянии нейтронных звезд или черной дыры и нейтронной звезды. Авторы исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, сделали этот вывод изучая данные, собранные многими обсерваториями мира во время наблюдений за первым в истории слиянием нейтронных звезд, которое было обнаружено гравитационной обсерваторией LIGO.

Гамма-всплески — одни из самых высокоэнергетических событий во Вселенной. Во время одной вспышки за несколько секунд в космос может высветиться столько же энергии, сколько Солнце излучит за 10 миллиардов лет. Астрономы различают длинные (более 2 секунд) и короткие гамма-всплески. Первые, как считается сегодня, возникают в результате гравитационного коллапса массивной звезды, быстро вращающейся вокруг оси. Согласно расчетам, часть ее ядра при этом превращается в черную дыру, окруженную мощным аккреционным диском, который в течение нескольких секунд падает на дыру. Механизм коротких гамма-всплесков, которые могут длиться доли секунды, вероятно, связан со слиянием нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Согласно теориям, в результате также может образовываться черная дыра с аккреционным диском.

В августе 2017 года астрономам удалось впервые зарегистрировать слияние нейтронных звезд, которое стало источником гравитационных волн. Возникшие затем гамма-всплеск и рождение килоновой наблюдали около 70 наземных и космических обсерваторий. Однако зафиксированная исследователями гамма-вспышка была слабой, что поставило под вопрос связь слияний нейтронных звезд с мощными короткими гамма-всплесками.

Группа под руководством Давида Лаццати (Davide Lazzati) из Университета штата Орегон построили модель вспышки, которая могла возникнуть в результате рождения килоновой. Ученые провели компьютерную симуляцию, в которой рассчитали, как будет двигаться выброшенная материя и как короткий гамма-всплеск будет выглядеть для наблюдателей, находящихся в различных точках пространства относительно джета — узконаправленного потока частиц, двигающихся с околосветовыми скоростями.

Во время прохождения сквозь среду джет взаимодействует с окружающим его веществом, создавая своеобразный кокон из частиц, также двигающихся с релятивистскими скоростями. Это вторичный, менее яркий источник излучения, который обычно не регистрируется телескопами, когда в их сторону направлен джет. Однако инструменты могут обнаружить его, если джет «смотрит» в сторону.

Симуляция показала — если наблюдатель будет находиться под углом около 30 градусов по отношению к главной оси джета (как показано ниже на картинке), то сначала он увидит излучение от менее ярких частиц кокона, которые движутся непосредственно вдоль луча зрения. Через несколько дней при прохождении через межзвездную среду их скорость замедлится. Со временем частицы, которые движутся под большим углом относительно луча зрения наблюдателя, также станут видимы. Для инструментов это будет выглядеть как увеличение яркости послесвечения от вспышки.

Изображение
На картинке показан джет, а буквами обозначены возможные положения наблюдателей. Стрелочкой обозначен угол, при котором полученный график наиболее соответствует реальному
Davide Lazzati et al / Physical Review Letter, 2018

Кривая блеска, полученная в результате моделирования, согласуется с реальными данными наблюдений. Это значит, что ученым действительно удалось зарегистрировать короткую гамму-вспышку, которую предсказывают теории.
Впервые гравитационные волны, прямое следствие уравнений общей теории относительности, удалось зарегистрировать в 2016 году. Тогда их источником стало слияние двух черных дыр массой около 29 и 36 масс Солнца. Первую килоновую, однако, астрономы зарегистрировали еще в 2013 году — тогда обсерватории Swift Gamma-Ray Burst Explorer и KONUS/WIND зафиксировали всплеск sGRB 130603B, а затем «Хаббл» увидел тусклое послесвечение в инфракрасном диапазоне.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...4/neutron-stars







Россияне 16 июня смогут наблюдать сближение Луны и Венеры

Изображение
Снимок Луны и Венеры, сделанный в Паранальской обсерватории в Чили. Архивное фото
© Фото : ESO/Y. Beletsky

МОСКВА, 14 июн — РИА Новости. Сближение молодой Луны и Венеры можно будет увидеть на всей территории России 16 июня сразу после захода Солнца, при ясной безоблачной погоде, наилучшие условия для наблюдения сложатся на востоке Сибири и на Дальнем Востоке, прогнозируют астрономы московского планетария.

"Вечернее сближение молодой Луны и Венеры произойдет 16 июня 2018 года недалеко от рассеянного звездного скопления М 44 "Ясли" в созвездии Рак. Наилучшие условия для наблюдения сложатся на востоке Сибири и на Дальнем Востоке. Молодой серп Луны и "вечернюю звезду" будет разделять около 3°. Помимо Венеры и серпа молодой Луны можно увидеть пепельный свет внутри лунного полумесяца", — отмечают астрономы московского планетария.

Молодой серп Луны и Венеру можно будет наблюдать при ясной, безоблачной погоде с 15 по 19 июня по вечерам до 23:00 мск, потому что к этому часу оба светила скроются за горизонт. Наблюдения можно проводить невооруженным глазом или в бинокль. На камеру можно заснять красивое астрономическое явление.

Ранее Луна прошла фазу новолуния и сейчас молодой месяц растет, с 15 по 19 июня его можно наблюдать на вечернем небе. Луна быстро перемещается по созвездиям Рак, Лев, Дева. Севернее Венеры, на северо-западе горизонта, при безоблачной погоде можно наблюдать Меркурий.
https://ria.ru/space...1522712907.html









Астероид Рюгю оказался похож по форме на "пышку", заявили в JAXA

Изображение
Первая относительно четкая фотография астероида Рюгю
© JAXA, Kyoto University, Japan Spaceguard Association, Seoul National University / ONC Team

МОСКВА, 14 июн – РИА Новости. Зонд "Хаябуса-2" получил новые фотографии астероида Рюгю, на которых можно увидеть, что он напоминает пышку или "пельмешек" по своей форме, сообщает JAXA.

"Хаябуса-2 медленно, но верно сближается с Рюгю. Сейчас зонд находится на расстоянии в 920 километров от его поверхности, что позволило нам получить фотографию, на которой диаметр астероида составляет около 10 пикселей. Если судить по этому снимку, он похож по форме на пышку или данго, сладкие шарики из рисового теста, запеченные на палочке", — пояснили ученые.

Зонд "Хаябуса-2", целью которого является изучение и забор проб с астероида Рюгю, был запущен в космос в начале декабря 2014 года. Он вернет на землю первые 100% "чистые" пробы первичной материи Солнечной системы.

Японский аппарат достиг цели в начале июня и начал длительную процедуру торможения и сближения с астероидом. Первые фотографии Рюгю, полученные зондом на прошлой неделе, помогли астрономам уточнить положение "Хаябусы-2", но не позволили понять, какой формой и какими размерами обладает астероид.

Новые снимки, которые зонд отправил на Землю сегодня ночью, оказались более удачными. На них астероид занимает на несколько пикселей, а около сотни точек, что позволило планетологам дать первые оценки его формы.

Как подозревают ученые, Рюгю, скорее всего, имеет более угловатую форму и больше похож на "пельмешек", чем на круглый шарик данго или пышку, как на то указывает текущая фотография. Этот снимок, в свою очередь, стал особенным для команды "Хаябусы-2", так как ровно восемь лет назад на Землю вернулась его предшественница, межпланетная станция "Хаябуса".

Предшественник аппарата, зонд "Хаябуса", был запущен в космос в мае 2003 года. Это единственный космический аппарат, совершивший посадку и взлет с поверхности космического тела за пределами системы Земля-Луна. В 2005 году он совершил посадку на астероид Итокава, однако из-за неполадок взятие проб грунта прошло не по плану.

Его наследник, как ожидают специалисты JAXA, вернется к Земле в конце 2020 года, если все процедуры по забору грунту пройдут по плану, и капсула с образцами материи не повредится при посадке на поверхность нашей планеты.

Забор грунта, несмотря на то, что "Хаябуса-2" уже достигла Рюгю, произойдет совсем нескоро. Сначала зонд должен определить свою точную орбиту и скорректировать ее, если возникнет такая необходимость, а затем — всесторонне изучить структуру недр и рельеф астероида.

Только после этого межпланетная станция сблизится с поверхностью Рюгю и сбросит на нее своеобразный "взрывпакет", который обнажит и выбросит нетронутый материал из недр астероида. "Хаябуса-2" соберет эту пыль и гальку, левитирующую в вакууме, во время второго пролета над этой точкой.
https://ria.ru/scien...1522719806.html








Ледяной карлик, скрывающий жидкий океан. Чем еще прославился Плутон

Изображение
Метановые дюны на Плутоне
© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина, CC BY 2.0 / Jens Fricke

МОСКВА, 15 июн — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Три года назад космический аппарат НАСА "Новые горизонты" (New Horizons) пролетел мимо карликовой планеты Плутон и ее крупнейшего спутника Харона, сделав снимки с большим разрешением и собрав много информации. Астрономы называют эту пару двойной планетой и спорят о ее происхождении. РИА Новости рассказывает, что сейчас известно о Плутоне.

До недавнего времени об этом небесном теле было так мало данных, что его редко упоминали даже в фантастике. Открыли в 1930 году. Долго считали девятой планетой Солнечной системы, самой удаленной от звезды. Один год на Плутоне равен 248 земным годам. Орбита сильно наклонена и пересекается с орбитой Нептуна, но так, что столкновение невозможно. Вокруг Плутона вращаются пять спутников.

Со временем выяснилось: масса Плутона слишком мала, чтобы считать его настоящей планетой. Из-за необычной орбиты предполагали, что в прошлом он был спутником Нептуна. Эта гипотеза теперь не рассматривается. Тем не менее с 2006 года за Плутоном официально закрепили статус карликовой планеты.


Ледяной сверху, горячий внутри

Плутон принадлежит поясу Койпера — скоплению ледяных тел, отброшенных на задворки Солнечной системы во времена ее формирования. В июле 2015 года космическая станция НАСА "Новые горизонты" достигла Плутона. Аппарат пролетел мимо планеты на расстоянии 12,5 тысячи километров. Информацию собирал девять дней. На этом его миссия не закончилась: в начале 2019-го станция приступит к изучению пояса Койпера.

Информация, переданная "Новыми горизонтами", удивила ученых. У Плутона обнаружили атмосферу — правда, сильно разреженную. Там продолжается довольно бурная геологическая активность, хотя планета совершенно ледяная. Для сравнения — наша Луна, расположенная гораздо ближе к Солнцу, лишена атмосферы, в ее недрах ничего не происходит. На основании полученных данных ученые сделали некоторые выводы о внутреннем строении карликовой планеты и ее крупнейшего спутника Харона.

Плутон и Харон вращаются вокруг общего центра масс, расположенного за их пределами. Поэтому астрономы предпочитают говорить о двойной планете — Плутон — Харон. Эта пара образовалась более четырех миллиардов лет назад из сравнительно мелких планетезималей — зародышей планет, состоящих из камней, льда, пыли.

По господствующей гипотезе на раннем этапе в Протоплутон врезалось крупное космическое тело, буквально выдавив из него аммиачный океан и создав на месте кратера гравитационную аномалию. В результате протопланета, перевернувшись, изменила орбиту. Из возникшего облака пыли постепенно образовались четыре мелких ледяных спутника.

Кстати, моделирование истории возникновения пары Плутон — Харон навело ученых на мысль о том, что у Протоземли на раннем этапе было несколько спутников. Согласно основной гипотезе, удар метеорита выбил из Протоземли достаточно материала для формирования Луны на орбите. А более мелкие тела просто вылетели за пределы силы притяжения и находятся сейчас где-то на расстоянии не ближе 800 тысяч километров, если, конечно, они пережили процесс образования Солнечной системы.

Плутон вполне еще может скрывать под многокилометровым слоем льда сиропообразную соленую ядовитую жидкость, преимущественно из аммиака.

Об океане свидетельствует обширная низменность, расположенная на 2,5 километра ниже усредненной поверхности Плутона. Ее называют равниной Спутника. Гравитационная аномалия и форма тектонической депрессии указывают, что подо льдом находится жидкое тело, которому не позволяет замерзнуть аммиак, а также энергия радиоактивного распада из каменного ядра. Еще один признак океана — радиально расходящиеся разломы, пронизывающие равнину. Впрочем, ученые подчеркивают, что все эти доказательства — косвенные.

Изображение
© CC BY-SA 4.0 / NASA
Строение карликовой планеты Плутон


Беспокойные недра

Каменное ядро Плутона окутано мантией из водяного льда мощностью порядка трехсот километров, а сверху планету покрывает ледник, состоящий из молекул азота, монооксида углерода и аммиака.

Астрономы были поражены разнообразием рельефа поверхности карликовой планеты. Равнина Спутника разделена на полигональные ячейки трещинами глубиной в километр. Повсюду множество ям и выпуклостей, возможно, представляющих собой айсберги водяного льда, всплывшие из мантии. Отсутствие ярко выраженных ударных кратеров говорит о том, что поверхность сформировалась по геологическим меркам недавно — не позднее десяти миллионов лет назад. Всего же на Плутоне порядка пяти тысяч кратеров от метеоритов.

Рядом с равниной есть горные регионы с пятикилометровыми вершинами. Вероятнее всего, это результат криовулканизма — когда из недр вместо раскаленной лавы вытекает жидкий аммиак, вода или метан. На Земле такого нет. Криовулканизм наблюдается на спутниках других планет — Тритоне, Энцеладе и, вероятно, на Титане.

Загадкой для ученых остается область Tartarus Dorsae с поверхностью, словно иссеченной бритвой. Причем разрезы тянутся на сотни метров и километры, глубина тоже километровая.


Мир льда и метановых дюн

На Плутоне царит чудовищный холод: температура всего на 30-40 кельвинов выше абсолютного нуля, порядка минус 234 градусов Цельсия. Чуть теплее на северном полюсе, который уже несколько десятков земных лет обращен к Солнцу.

Замерзшая поверхность Плутона теряет летучие компоненты, главным образом азот и монооксид углерода. Вероятно, из-за сублимации и образовались во льду ямы и "бритвенные разрезы".

Атмосфера на Плутоне чрезвычайно разреженная — это лишь легкая дымка. В ней преобладают молекулы азота, метан, немного водяного пара. Свободного кислорода нет. Так что говорить даже о следах жизни в этом замороженном мире не приходится.

Зато на планете есть дюны, а значит, и ветер. К такому выводу пришла крупная международная группа ученых. Изучая рельеф равнины Спутника, они увидели рябь и решили сформулировать условия, при которых такие геологические формы могли образоваться.

Песчаных дюн много на Земле, они есть на Марсе, Венере, Титане. Для них нужны ветер, способный переносить большие массы частиц, материал для частиц, из которых формируются дюны, и собственно место, где бы они закрепились. Похоже, все это имеется на Плутоне. Материалом для дюн служат кристаллы метанового льда.
https://ria.ru/scien...1522660807.html







Недооцененная сила солнечного ветра

Планеты и луны нашей Солнечной системы постоянно подвержены бомбардировке частичками, исходящими от Солнца. На Земле мы хорошо защищены от них, благодаря атмосфере и магнитному полю, но на Луне или Меркурии вследствие таких бомбардировок верхний каменный слой все больше и больше изнашивается. И вот новое исследование показало, что этот эффект до сих пор был отчасти недооценен.

Изображение
Частички Солнца с огромной скоростью бомбардируют поверхность Меркурия. Иллюстрация NASA / TU Wien

Бомбардировки солнечным ветром имеют отчасти более радикальный эффект, чем до сих пор считали ученые. И эти сведения важны, наряду с прочим, для миссии Европейского космического агентства ЕSA BepiColombo – первой европейской меркурианской миссии. «Солнечный ветер состоит из заряженных частиц, преимущественно из ионов водорода и гелия. Но определенную роль в общем процессе играют и более тяжелые атомы, вплоть до железа», - объясняет профессор Фридрих Аумайр из Института прикладной физики Технического университета Вены. Эти частицы попадают на поверхностный каменный слой со скоростью от 400 до 800 километров в секунду, и при этом они могут выбивать из нее многочисленные другие атомы.

Прежде чем опуститься после удара обратно на поверхность, эти частицы могут довольно высоко взлетать, вследствие чего вокруг Луны или Меркурия образуется «экзосфера» - чрезвычайно разреженная атмосфера из атомов, выбитых с каменной поверхности бомбардировками солнечными частицами. Эта экзосфера представляет собой чрезвычайный интерес для космических исследований, так как из ее состава можно сделать вывод о химическом составе каменной поверхности. Причем произвести анализ экзосферы намного проще, чем отправлять и садить на планету самоходных роботов-исследователей.

В октябре 2018 года ESA отправит к Меркурию зонд BepiColombo, в задачу которого входит получение из экзосферы информации о геологических и химических свойствах этой планеты. Но для этого необходимо четко и точно понимать воздействия солнечного ветра на камень планеты. И именно на это было направлено проведенное исследование, задачей которого было закрыть имевшиеся до сих пор пробелы в знаниях. Для этого в Техническом университете Вены было подробно изучено действие ионного обстрела на волластонит – типичный лунный минерал.

«До сих пор наука исходила из того, что в первую очередь первая линия энергии движения быстрых частиц была ответственна за то, что каменная поверхность превращалась в атомарную пыль», - говорит Пауль Шабо, докторант из команды Аумайра. - «Но это лишь половина правды: мы смогли показать, что решающую роль в этом играет электрический заряд частиц. Именно этот заряд и является причиной того, что частицы причиняют поверхности значительно больший ущерб, чем думали до сих пор».

Если же частицы солнечного ветра имеют комбинированный заряд, то есть если у них отсутствует несколько электронов, то они несут в себе значительно большее количество энергии, которая при ударе молниеносно высвобождается. «Если не принимать этого во внимание, то оценка воздействия солнечного ветра на различные каменные породы окажется совершенно неправильной», - считает Шабо. А это значит, что на основе неправильной модели, построенной на данных состава экзосферы, невозможно сделать точные выводы о составе поверхностных каменных пород.

Значительно большую часть солнечного ветра образуют протоны, по причине чего до сих пор специалисты считали, что они и наносят камню наибольший ущерб. Но, как оказалось, в действительности главную роль здесь играет гелий, ибо он по сравнению с протонами может быть позитивно заряжен практически двое сильнее. Не следует при этом недооценивать и роль тяжелых ионов с еще большими электрическими зарядами.

Для анализа этой информации понадобилась кооперация различных исследовательских групп: высокоточные измерения осуществлялись при помощи специально разработанных для этой цели в Института прикладной физики микровесов. Венской научной группой VSC-3 было осуществлено детальнейшее компьютерное моделирование, цель которого – обеспечение возможности правильного толкования результатов. Соответствующие компьютерные коды изначально разрабатывались для исследований ядерного синтеза – ведь и там частицы, ударяющиеся с высокой энергий о поверхность, играют важнейшую роль.
https://kosmos-x.net...2018-06-14-5323

#1177 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 17 Июнь 2018 - 09:05

Появилась первая фотография кормящейся черной дыры*

Изображение
Изображение: Sophia Dagnello / NRAO / AUI / NSF / NASA / STScI


Международная группа астрофизиков впервые наблюдала приливное разрушение звезды сверхмассивной черной дырой. Исследователи получили снимки высокого разрешения, на которых запечатлено образование струй плазмы (джетов), возникающих при падении вещества на горизонт событий. Статья ученых опубликована в журнале Science.

Событие приливного разрушения звезды (tidal disruption event, TDE) выглядит как вспышка света (транзиент), который излучает звезда, разрываемая на части гравитационным полем сверхмассивной черной дыры. Существование этого явления, в ходе которого одна половина массы звезды падает на черную дыру, а другая отбрасывается прочь, было предсказано 30 лет назад. Возникающее при этом радиоизлучение может испускаться в течение нескольких месяцев или даже лет. Другим побочным эффектом является выброс релятивистских струй плазмы из окрестностей черной дыры.

30 января 2005 года астрономы зафиксировали яркий транзиент в инфракрасной части спектра, который был удален от Млечного Пути на 134 миллиона световых лет. Он находился в системе сливающихся галактик Arp 299, в одном из ядер которых наблюдались активное звездообразование и высокая частота возникновения сверхновых. Считается, что в активных галактиках, подобных этим, частота TDE на несколько порядков выше, чем в одиночных галактиках.

Транзиент располагался у B1 — западного ядра Arp 299. Общее количество световой энергии, высвобожденной в радиоволновой и инфракрасной части спектра, составила 1,5 на 10 в 52-ой степени эрг, однако вспышка оставалась невидимой в оптических и рентгеновских лучах. Пик яркости был сравним с яркостью всего галактического ядра. Ученые предположили, что причиной вспышки могло быть приливное разрушение звезды, экстремально яркая сверхновая или гамма-всплеск.

Изображение


Наблюдения за транзиентом с помощью радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, при которой элементы (телескопы) интерферометра удалены друг от друга на континентальные расстояния, позволили получить изображения структуры, напоминающей струю плазмы. Радиоморфология и скорость расширения вспышки не соответствовали отличительным признакам сверхновой, а изменения ее яркости не были характерны для гамма-всплесков.

Исследователи провели моделирование струй, возникающих при аккреции останков звезды на сверхмассивную черную дыру. Рассчитанные кривые блеска при этом соответствовали наблюдаемым. Таким образом, ученые пришли к выводу, что они наблюдали приливное разрушение звезды.
https://lenta.ru/new.../15/black_hole/







Астрономы выяснили, что в карликовых галактиках нет темной материи

Изображение
Расположение девяти карликовых галактик относительно диска Млечного Пути
© Фото : S. Koposov, V. Belokurov (IoA, Cambridge). Background: 2MASS

МОСКВА, 15 июн – РИА Новости. Все карликовые галактики, окружающие Млечный Путь, не должны содержать в себе темной материи, или же имеют мизерные количества этой загадочной субстанции, заявляют астрофизики в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.

"Наши наблюдения показывают, что необычная форма спутников Млечного Пути объясняется тем, что приливные силы, вырабатываемые притяжением нашей Галактики, растягивают и искривляют их. Иными словами, теперь у нет причин считать, что в них есть много темной материи, и искать ее следы в этих скоплениях звезд", — заявил Франсуа Хаммер (Francois Hammer), астрофизик из Парижской обсерватории (Франция).

Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы видим, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках в 70 годах прошлого века показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех звезд в них.

Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой "кузины", и эта темная материя удерживает звезды на месте и не дает им "разбежаться".

Сегодня астрономы не сомневаются в существовании этой загадочной субстанции, однако недавно они начали замечать, что многие небольшие и карликовые галактики ведут себя совсем не так, как предсказывают теории их устройства, учитывающие существование этой загадочной субстанции. К примеру, в некоторых из них темной материи неожиданно мало, а по другим она распределена слишком равномерно.

Хаммер и его коллеги выяснили, с чем были связаны подобные странности, изучая своеобразный "пояс" из карликовых галактик, так называемую "гигантскую полярную структуру" (VPOS). Она состоит из нескольких десятков спутников Млечного Пути, которые вращаются вокруг него почти перпендикулярно его диску и при этом "смотрят" в одну и ту же сторону.

Ученых давно интересовало, почему карликовые галактики объединились в подобную структуру – современные теории рождения и эволюции галактик говорят о том, что они просто не успели бы сформировать ее за то время, которое существует Вселенная. Поэтому ученые активно наблюдают за этими карликами, пытаясь убить сразу два зайца – раскрыть секрет формирования VPOS и изучить свойства темной материи, из которой преимущественно состоят эти галактики.

Наблюдая за двумя дюжинами карликовых галактик, обитающих внутри этого пояса, астрономы заметили, что все они движутся в сторону Млечного Пути и достаточно скоро, по космическим меркам, они должны слиться с ним или пролететь через его толщу.

Это наблюдение натолкнуло Хаммера и его коллег на мысль, что на подобные "падающие" галактики должны действовать приливные силы, возникающие в результате их гравитационных взаимодействий с Млечным Путем. Эти силы, в свою очередь, будут растягивать карликов и искажать их форму, из-за чего нам будет казаться, что темной материи в них больше, чем на самом деле.

Руководствуясь этой идеей, астрономы вычислили скорости движения этих галактик и мощность приливных сил, и сопоставили эти значения с тем, как сильно темная материя должна "ускорять" движение звезд в них.

Эти расчеты дали однозначный, но совершенно неожиданный ответ – оказалось, что темная материя никак не влияла на движение звезд в карликовых спутниках Млечного Пути, а приливные силы играли решающую роль в ускоренном движении светил внутри них. Это означает, что темной материи в них практически нет, или же присутствует в этих галактиках в символических количествах.

Первым вещественным доказательством этого, как отмечает Хаммер, может быть недавнее открытие карликовой галактики NGC1052-DF2, в которой астрономы не нашли никаких следов темной материи. Точное измерение массы и скорости движения звезд в других спутниках Млечного Пути и его соседей, галактики Андромеды и M31, поможет понять, так это или нет заключают авторы статьи.
https://ria.ru/scien...1522789588.html







Чувствуем ли мы внутригалактическое поле?

Физики давно ломают головы над нарушением комбинированной четности при распаде некоторых частиц. Английский физик-теоретик Марк Хэдли выдвигает весьма экстравагантную гипотезу, объясняющую причины такого явления: по его мнению, мы просто оказались в неудачном месте.

Алексей Левин

Изображение
По мнению физика Марка Хэдли, сильнее всего внутригалактическое поле чувствуют именно те частицы и античастицы (нейтральные К-мезоны, В-мезоны и D-мезоны), в распадах которых не сохраняется даже комбинированная четность.

Вплоть до середины прошлого века теоретики предполагали, а экспериментаторы гарантировали, что абсолютно все превращения элементарных частиц инвариантны относительно зеркальной симметрии. Это означает, что любой процесс с их участием не изменится от отражения в плоском зеркале, как бы его ни расположить в пространстве, — или, что то же самое, от замены правого на левое, а левого на правое. Физики называют такую инвариантность сохранением четности. Она кажется очевидной и естественной, поскольку различия между правым и левым вроде бы совершенно условны. Из четырех фундаментальных взаимодействий — гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого — первые три действительно подчиняются закону сохранения четности, причем полностью и без исключений. Однако в слабых взаимодействиях (например, в процессах бета-распада атомных ядер) четность не сохраняется. Можно сказать, что превращения частиц, управляемые слабым взаимодействием, реагируют на разницу между правым и левым. Эта его особенность была теоретически предсказана в 1956 году и вскоре подтверждена в эксперименте.

Изображение


Напра…нале…во!

Несохранение четности в слабых взаимодействиях буквально свалилось физикам на голову и было воспринято как неприятный парадокс. Теоретики сразу же предположили, что симметрия между левым и правым все же существует, но проявляется не настолько «в лоб», как считали раньше. За несколько лет до открытия несохранения четности несколько физиков выдвинули гипотезу, что зеркальным образом любой частицы может быть ее античастица. Эта идея позволила предположить, что закон сохранения четности можно спасти, если потребовать, чтобы зеркальное отражение сопровождалось переходом к античастицам. Однако и такая уловка не помогла. Уже в 1964 году американские исследователи Джеймс Кронин и Вэл Фитч в экспериментах, проведенных на синхротроне с переменным градиентом Брукхейвенской национальной лаборатории, показали, что долгоживущие нейтральные К-мезоны распадаются со слабым несохранением такой вот обобщенной (как говорят физики, комбинированной) четности. За это открытие они в 1980 году получили Нобелевскую премию по физике. А в 2001 году эксперименты BaBar на линейном ускорителе в Стэнфорде (SLAC) и Belle на ускорителе японского Института высоких энергий (KEK) доказали, что в распадах нейтральных D-мезонов и B-мезонов комбинированная четность тоже не сохраняется.

Изображение
CP-инверсией в физике называют одновременную инверсию зарядового сопряжения (обозначаемого буквой C, charge), превращающего частицу в античастицу, и инверсию четности (P, parity), которая зеркально «отображает» частицу, меняя местами «право» и «лево». Сильное и электромагнитное взаимодействие относительно CP-инверсии симметричны (как говорят физики, инвариантны), а вот слабое взаимодействие — нет, что и наблюдается в некоторых процессах распада. В частности, нейтральные каоны (К-мезоны, состоящие из s-антикварка и d- или u-кварка) осциллируют, то есть превращаются в античастицы и наоборот. Вероятности превращения в прямом и обратном направлении не равны между собой, и это косвенным образом свидетельствует о нарушении CP-симметрии.


Неудачное место

Согласно стандартной теории элементарных частиц, несохранение четности — фундаментальное свойство слабого взаимодействия. Против этого как раз и возражает физик Марк Хэдли из британского Университета Уорик. Он допускает, что слабое взаимодействие сохраняет четность, но мы этого не замечаем, поскольку… находимся в неподходящем месте Вселенной. Земля обращается вокруг Солнца, которое вместе с прочими звездами движется вокруг центра нашей Галактики. Оба движения увлекают за собой пространство — время, искажая его метрику. Поправки, вызванные орбитальным вращением Земли, ничтожны, чего нельзя сказать о галактическом вращении, в котором участвуют сотни миллиардов звезд. Оно создает в пространстве выделенное направление — то самое, куда смотрит вектор галактического момента импульса. Поэтому внутригалактическое пространство не обладает зеркальной симметрией, так что ее не обязаны блюсти и превращения элементарных частиц.

Хэдли считает, что увлечение пространства — времени, вызванное вращением Галактики, создает нечто вроде силового поля, по‑разному влияющего на частицы и античастицы. Но влияние проявляется не универсально, а зависит от типа частиц и тех процессов, в которых они участвуют. По мнению Хэдли, сильнее всего внутригалактическое поле чувствуют именно те частицы, в распадах которых не сохраняется даже комбинированная четность.

Изображение


Ориентировать по галактике

Из гипотезы Хэдли следует, что результаты экспериментов, поставленных ради проверки сохранения четности, зависят от того, где эти эксперименты выполняются. В небольшой сферической галактике с малым моментом вращения четность сохранялась бы куда лучше, чем на Земле, а где-нибудь в пустом глубоком космосе любые зеркальные отражения вообще бы ничего не меняли. По той же логике вблизи быстро вращающихся нейтронных звезд закон сохранения четности просто трещал бы по швам. Такой вот релятивизм, вызванный влиянием гравитационных эффектов на превращения элементарных частиц.

Хэдли считает, что проверить этот эффект можно на Земле, уже в настоящее время. Для этого надо посмотреть, не меняется ли характер несоблюдения четности в зависимости от направления разлета частиц по отношению к вектору галактического вращения. Хэдли даже допускает, что для этого хватит анализа данных, уже накопленных в экспериментах на ускорителях. И если эффект подтвердится, вполне возможно, что на чертежах ускорителей будущего будут стоять не только земные, но и галактические координаты.

Статья «Галактическая карусель» опубликована в журнале «Популярная механика» (№1, Январь 2012).
https://www.popmech....ticheskoe-pole/

#1178 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 18 Июнь 2018 - 08:55

Запыленный Марс

Изображение
Авторы и права: Дж.Белл (Университет Аризоны), М.Волфф (Институт космических исследований), Наследие телескопа им.Хаббла (Научный институт космического телескопа / Ассоциация университетов для астрономических исследований), НАСА
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Что случилось с Марсом? В 2001 году на Марсе произошла мощная пылевая буря, охватившая всю планету. Это была сильнейшая из всех бурь, наблюдаемых с Земли. Ее масштаб демонстрируют два изображения, полученные космическим телескопом им.Хаббла в конце июня и начале сентября 2001 года, запечатлевшие сильно различающиеся виды марсианской поверхности. На левом снимке видны небольшие "зародыши" бури около равнины Эллада (нижний правый край Марса) и северной полярной шапки. Снимок справа, полученный спустя два месяца, показывает полностью развившуюся глобальную бурю, из-за которой почти не видны детали поверхности. Эта буря постепенно стихла, однако в ближайшие дни новая сильная пылевая буря охватит Красную планету.
http://www.astronet.ru/db/msg/1415906








NASA неправильно считает астероиды?

Астроном-любитель нашел ошибки и даже признаки фальсификации в работе проекта NASA по отслеживанию астероидов, пролетающих мимо Земли.

Редакция ПМ

Изображение

Окрестности Земли каждый день посещают тысячи астероидов, и, хотя шансы на то, что крупный астероид столкнется с Землей, очень невелики, они все-таки есть; к тому же, чтобы нанести планете ущерб, астероиду не обязательно быть размером с Луну; даже камень размером с одноэтажный дом, сгорая и рассыпаясь на части в атмосфере, выделит не меньше энергии, чем атомная бомба. Поэтому в NASA стараются отслеживать близкие астероиды; астрономы оценивают их размеры и рассчитывают вероятность столкновения с Землей.

Мониторингом астероидов занимаются участники проекта Neowise; с 2011 года они описали размеры и альбедо 158 тысяч астероидов. Ученые утверждают, что их оценки размеров астероидов имеют погрешность около 10%, но есть человек, который считает, что в NASA кое-что делают неправильно, и погрешность гораздо выше. Натан Мирволд (Nathan P. Myhrvold), выпускник Принстона и в прошлом — сотрудник Microsoft, несколько лет доказывал, что результаты Neowise ненадежны, и наконец добился успеха: его статью опубликовал после экспертной проверки авторитетный астрономический журнал Icarus (ранее в этом году в том же журнале вышла другая статья Мирволда, посвященная измерению отраженного излучения астероидов, но не резултьтатам NASA).

Мирволд считает, что у проекта Neowise большие проблемы с методологией; он указывает на то, что расчеты проводились на основании данных телескопа Wide-Field Infrared Survey Explorer, или WISE, спроектированного совсем не для поиска астероидов, а для того, чтобы изучать далекие объекты — звезды и галактики. Астероиды, впрочем, тоже проносились перед телескопом; телескоп измерял их свечение в инфракрасном диапазоне, а ученые собирали из этих измерений базу данных и вычисляли размеры и альбедо астероидов. На эту базу данных, кроме участников проекта Neowise, ссылались сотни других ученых; если Мирволд прав, пересмотру придется подвергнуть множество научных статей. Но Мирволд считает, что дело обстоит даже хуже: по его мнению, в NASA не только ошибались, но и фальсифицировали данные — вносили изменения в результаты наблюдений с тем, чтобы привести их в соответствие с выводами.

Сначала над Мирволдом смеялись — в своей первой работе он допустил несколько дурацких ошибок и стал легкой мишенью для критиков. Представители NASA заявляли, что результаты проекта Naovise проверяли независимые исследователи, поэтому в агентстве не сомневаются в правоте собственных специалистов. Впрочем, в последнее время даже в NASA стали находиться люди, склонные соглашаться с Мирволдом. Эми Мэйзнер (Amy Mainzer), планетолог из JPL, считает, что «аутсайдер», проверивший данные, оказал науке большую помощь, и что его непредвзятое мнение не может никому повредить.

Недавно конгресс США выделил 10 миллионов долларов на разработку нового инструмента для проекта Neowise — орбитального телескопа Neocam, строительство которого может обойтись уже не в десять, а в сотни миллионов. В этом контектсте слова корреспондента The New York Times о том, что статья Мирволда подрывает авторитет команды Neowise, звучат острее. Впрочем, если статья и подрывает чей-то авторитет, то не окончательно — хотя бы потому, что недавно в том же Icarus была опубликована статья европейских ученых, результаты которых совпадают с результатами, полученными в NASA.
https://www.popmech....taet-asteroidy/

#1179 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 19 Июнь 2018 - 09:17

Вулканические извержения формировали марсианскую Борозду Медузы, выяснили ученые

Изображение

Вулканические извержения, в ходе которых в воздух выбрасываются раскаленный пепел, камни и газ, являются наиболее вероятным фактором, обусловившим происхождение таинственной марсианской геологической структуры, выяснили исследователи.

Борозда Медузы представляет собой мощное, необычное образование из легких горных пород, расположенное по обе стороны от марсианского экватора и демонстрирующее волнообразные горные системы и так называемые «столовые» горы с плоскими вершинами и крутыми склонами. Ученые впервые наблюдали Борозду Медузы при помощи космического аппарата НАСА Mariner в 1960 г., и не смогли тогда однозначно определить происхождение этой структуры.

Теперь в новом исследовании группа ученых под руководством Люхендры Ойхи (Lujendra Ojha), планетолога из Университета Джона Хопкинса, США, показывает, что эта Борозда Медузы была сформирована при осаждении материала, поднятого в воздух в результате вулканических извержений, происходивших на Красной планете более чем 3 миллиарда лет назад. Это образование по площади составляет примерно одну пятую от площади континентальной части США, а по массе примерно в 100 раз превышает наиболее массивное вулканическое отложение, открытое на Земле – и это делает Борозду Медузы крупнейшим известным науке вулканическим образованием в Солнечной системе, согласно авторам работы.

В своей научной работе команда Ойхи опирается на результаты измерений, выполненных при помощи различных марсианских орбитальных аппаратов. Ученые впервые точно рассчитали среднюю плотность вещества Борозды Медузы и смогли показать, что горные породы в этой области имеют крайне низкую плотность, составляющую всего лишь две третьих от средней плотности вещества коры Марса. Кроме того, включение в рассмотрение радарных данных позволило исследователям показать, что вещество Борозды Медузы не может включать значительных количеств вкраплений льда, имеющего намного меньшую плотность, в сравнении с горными породами.

Эти новые находки помогут исследователям глубже понять геологию Марса и его потенциальную обитаемость в прошлом, указывают авторы работы.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
http://www.astronews...news&news=10997






Прямые наблюдения планет без мешающего света родительской звезды

Изображение

Каждая экзопланета обращается вокруг звезды, подобно тому как Земля обращается вокруг Солнца. Поэтому обычно невозможно провести прямые наблюдения экзопланеты – прямым наблюдениям препятствует яркий, слепящий свет родительской звезды. Однако команда астрономов, возглавляемая исследователем из Женевского университета, Швейцария, предлагает наблюдать экзопланеты в линиях определенных молекул, входящих в состав атмосфер планет, при условии, что эти элементы отсутствуют в эмиссионном спектре звезды. Этот инновационный метод позволяет избирательно наблюдать только излучение определенных молекул, благодаря чему становится возможным получать изображения планеты без мешающего света родительской звезды.

В новом исследовании Йенс Хойджмейкерс (Jens Hoeijmakers) и международная команда астрономов изучили архивные снимки звезды Беты Живописца, сделанные при помощи инструмента SINFONI и смогла получить из них снимки планеты без мешающего света родительской звезды. Каждый пиксель на этих снимках содержит весь спектр света, воспринятого соответствующим пикселем матрицы. Астрономы затем сравнили спектр, содержащийся в этом пикселе, со спектром, соответствующим определенной молекуле, например парам воды, для обнаружения корреляции. Если такая корреляция обнаруживается, это свидетельствует о наличии рассматриваемой молекулы в атмосфере планеты, пояснили астрономы.

Применив этот метод к планете Бета Живописца b, исследователи выяснили, что планета прекрасно видна на снимках при наблюдении линий, соответствующих воде (H2O) или монооксиду углерода (CO). Однако при наблюдениях линий метана (CH4) и аммиака (NH3), планета остается невидимой, что указывает на отсутствие этих молекул в атмосфере планеты Бета Живописца b. Звезда Бета Живописца (помечена знаком звезды на фото) не видна ни на одном из снимков, поскольку высокая температура не позволяет существовать ни одной из рассмотренных в исследовании молекул.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
http://www.astronews...news&news=10998







Наблюдения выявили три различных периода активности для квазара 3C 279

Изображение

Международная команда астрономов провела многоволновые фотометрические и спектрополяриметрические наблюдения квазара 3C 279, которые выявили три различных периода активности для этого объекта.

Расположенный в направлении созвездия Девы, квазар 3C 279 представляет собой интенсивно излучающий в оптическом диапазоне переменный квазар (квазизвездный радиоисточник), характеризуемый изменениями яркости в видимом, радио- и рентгеновском диапазонах. Недавние исследования показали, что источник 3C 279 следует относить к блазарам – классу очень компактных квазаров, связанных со сверхмассивной черной дырой, расположенной в центре гигантской эллиптической галактики.

Хотя к настоящему времени наблюдения источника 3C 279 проводились уже не раз, и даже в различных диапазонах, тем не менее неопределенность в положении зоны, являющейся источником гамма-излучения, до сих пор осталась неустраненной. Для разрешения этой неопределенности в новой научной работе коллектив, возглавляемый Виктором Мануэлем Патино-Альваресом (Víctor Manuel Patiño-Álvarez) из Института радиоастрономии Макса Планка, Германия, проанализировал для источника 3C 279 кривые блеска в диапазонах от 1 миллиметра до гамма-диапазона, полученные на протяжении шести лет. Эти данные были получены при помощи множества различных наземных и космических обсерваторий.

Проведенный командой анализ поведения гамма-излучения источника 3C 279 по отношению к излучению других энергий позволил выявить три различных периода активности квазара, причем наиболее интенсивное излучение в гамма-диапазоне приходилось на третий период. Согласно исследователям, это свидетельствует о том, что механизм, отвечающий за основную гамма-активность источника, менялся со временем. Однако возможно также, что расположение самой зоны гамма-излучения также меняется в зависимости от состояния активности черной дыры, добавляют авторы.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
http://www.astronews...news&news=11000







Получено лучшее доказательство существования черной дыры промежуточной массы

Изображение

Обсерватория XMM-Newton Европейского космического агентства позволила наблюдать объект, который является лучшим на сегодняшний день кандидатом на роль очень редкого и труднодоступного наблюдениям класса черных дыр – черную дыру промежуточной массы, которая разрывает на части и поглощает проходящую мимо нее звезду.

Ученым известны многочисленные свидетельства существования сверхмассивных черных дыр, лежащих в центрах галактик, и черных дыр звездных масс, остающихся в результате коллапса массивных звезд. Однако очень редкими остаются свидетельства существования черных дыр промежуточных масс, являющихся «ступенькой» на пути от черных дыр звездных масс к сверхмассивным черным дырам. Предполагается, что черные дыры промежуточной массы обычно формируются в центрах звездных скоплений, где ко времени формирования такой укрупненной черной дыры почти не остается газа, поэтому обычно эти новообразованные черные дыры не проявляют активности, и обнаружить их можно только в том случае, если в окрестностях черной дыры окажется случайно попавшая к центру скопления блуждающая звезда.

В новой работе исследователи во главе с Даченгом Лином (Dacheng Lin) обнаружили именно такой случай – гигантскую вспышку излучения на краю галактики, находящейся на расстоянии примерно 740 миллионов световых лет от нас. Эта вспышка, связанная, по мнению исследователей, с событием разрыва звезды черной дырой, впервые наблюдалась в 2005 г., а само событие приливного разрыва состоялось, согласно расчетам, примерно в октябре 2003 г. Активность черной дыры промежуточной массы, «доедающей» остатки звезды отмечалась рядом вспышек на протяжении 10 лет, указывают авторы.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
http://www.astronews...news&news=11001






Снимок: Миссия «Юнона» наблюдает бури на Юпитере

Изображение

Этот снимок демонстрирует мощные струйные течения и атмосферные вихри в Северо-северном умеренном поясе Юпитера. Космический аппарат НАСА Juno («Юнона») сделал этот снимок, представленный здесь после обработки, состоящей в усилении цветов, в 5:31 GMT 24 мая 2018 г., в то время когда аппарат Juno совершал 13-й по счету облет Юпитера. В это время зонд находился на расстоянии примерно 7900 километров от верхнего слоя облаков газового гиганта на уровне 41 градуса северной широты. На этом снимке юг Юпитера находится в направлении левого верхнего угла снимка, а север планеты – в направлении нижнего правого угла.

Северо-северный умеренный пояс представляет собой хорошо различимую красновато-оранжевую полосу, лежащую слева от центра снимка. Она вращается в том же направлении, что и вся планета, и имеет в основном циклонический характер, что в северном полушарии планеты подразумевает вихри, вращающиеся против часовой стрелки. В пределах этого пояса также наблюдаются два антициклона, представленные в сером цвете.

Слева от этого пояса расположена более яркая полоса, Северо-северная умеренная зона, с высоко расположенными облаками. Эти облака, вероятно, состоят из кристаллов аммиачного льда, или, возможно, из смеси аммиака и воды. Хотя эта область в целом кажется хаотичной, тем не менее в ней присутствует некоторая упорядоченность, связанная с чередованием вращающихся светлых структур, расположенных в северной и южной частях зоны.
http://www.astronews...news&news=11002







Зонд «Хаябуса-2» увидел ретроградное вращение астероида Рюгу

Изображение
ONC Team: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST

Космический аппарат «Хаябуса-2» запечатлел вращение астероида Рюгу и детали его поверхности. Наблюдения показали, что поверхность астероида покрыта кратерами, а направление его вращения вокруг своей оси отличается от направления вращения большинства планет в Солнечной системе, говорится на сайте Японского аэрокосмического агентства.

Основной задачей межпланетной миссии «Хаябуса-2» является доставка грунта с поверхности астероида 162173 Ryugu, который принадлежит к астероидам класса С и движется по вытянутой орбите между Землей и Марсом. Считается, что астероиды такого класса наиболее распространены в Солнечной системе и могут нести в себе информацию о составе протосолнечной туманности. Аппарат был запущен в космос 3 декабря 2014 года, а в начале июня станция начала фазу подлета к астероиду и прибытие к астероиду намечено на 27 июня. Начиная с июля начнется активная фаза миссии, которая продлится примерно полтора года. В течение этого времени аппарат будет исследовать Рюгу с орбиты, спустит на его поверхность исследовательский модуль, а также возьмет пробу грунта, после чего станция отправится обратно к Земле и сбросит капсулу с веществом астероида в декабре 2020 года.

13 июня станция получила новые фотографии Рюгу,на которых стала различима его форма, а 14-15 июня сделала серию из 52 кадров, из которых ученые смонтировали анимацию вращения астероида. Снимки были получены навигационной камерой ONC-T (Optical Navigation Camera - Telescopic), расстояние до Рюгу в ходе съемки менялось от 700 до 650 километров.

Оказалось, что Рюгу имеет угловатую форму, а его поверхность покрыта впадинами или кратерами. Кроме того, ось вращения астероида почти перпендикулярна плоскости эклиптики, а направление его вращения имеет ретроградный характер, как и предсказывалось ранее. Это значит, что направление его вращения противоположно направлению вращения большинства планет и Солнца в нашей системе (кроме Венеры и Урана, которые тоже вращаются «не в ту» сторону). Период вращения астероида оценивается в 7,6 часов. Эта информация очень важна для понимания свойств астероида и его дальнейшего изучения.

«Хаябуса-2» — не единственная, которая занимается исследованием малых тел Солнечной системы. Сегодня космический аппарат New Horizons движется в сторону пояса Койпера к своей главной цели — транснептуновому объекту 2014 MU69 и недавно поставила новый рекорд, получив снимки небесных тел с максимального расстояния до Земли на сегодняшний день.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne.../Ryugu-rotation







Физики приспособили двойные пульсары для поиска несоответствий инертной и гравитационной массы

Изображение
Пульсар PSR B1509-58
NASA/CXC/SAO (X-Ray); NASA/JPL-Caltech (Infrared)

Физики из Великобритании и Германии нашли альтернативный способ проверки принципа эквивалентности в гравитационном поле темной материи, собранной в центре нашей галактики. Для этого ученые предлагают использовать двойные пульсары, период вращения которых будет изменяться под действием силы, нарушающей принцип. Рассчитанное таким образом ограничение на параметр Этвёша составило примерно ηDM < 0,004, то есть сравнимо с земными экспериментами. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

В теории гравитации Ньютона и Общей теории относительности важную роль играет принцип эквивалентности, который утверждает, что гравитационная и инертная масса каждого тела равны и не зависят от его состава. Другими словами, без связи с внешним миром невозможно выяснить, находится наблюдатель в однородном гравитационном поле или в равномерно ускоряющейся неинерциальной системе отсчета — космонавты, находящиеся на борту звездолета, летящего с ускорением 9,8 метров в секунду в квадрате, будут уверены, что он продолжает стоять на Земле. Тем не менее, до сих пор не понятно, почему этот принцип выполняется. Физикам неизвестны такие фундаментальные свойства природы, из которых принцип эквивалентности вытекал бы естественным образом, — как, например, уравнение Эйнштейна вытекает из однородности и изотропности пространства-времени. Поэтому ученые разработали огромное число теорий, в которых этот принцип нарушается, и ищут эти нарушения в различных экспериментах с постепенно увеличивающейся точностью.

Как правило, отклонения от принципа эквивалентности оценивают с помощью параметра Этвёша η (Eötvös parameter). Чтобы вычислить этот параметр, нужно измерить ускорения двух пробных тел различной массы, помещенных в гравитационное поле третьего тела, и разделить их разность на полусумму. Чем слабее нарушается принцип эквивалентности, тем меньше получается величина η; в случае равенства гравитационной и инертной масс параметр Этвёша в точности равен нулю. В настоящее время экспериментальные ограничения на параметр η составляют примерно |ηe| < 10−14 в поле Земли и |ηs| < 10−13 в поле Солнца. Важно заметить, что оба этих параметра могут отличаться из-за разного состава притягивающих тел: наибольший вклад в массу Солнца дает водород и гелий, а в массу Земли — железо, кислород, кремний и магний. Если принцип эквивалентности нарушается некоторой неизвестной силой, переносчиками которой выступают безмассовые (или очень легкие) частицы, то отличие между ηe и ηs позволят определить константы связи этих частиц с частицами Стандартной модели. Пока что точности измерительных приборов не хватает, чтобы подтвердить или опровергнуть это отличие, однако физики постоянно улучшают установки.

Кроме того, в 1993 году американский физик Кристофер Стаббс (Christopher Stubbs) заметил, что проверить принцип эквивалентности можно с помощью темной материи, рассматривая в качестве притягивающего тела ее скопление около центра нашей галактики. К сожалению, Солнечная система находится довольно далеко от центра, и сила притяжения темной материи в ее окрестностях невелика (ускорение порядка aDM ~ 10−10 метров в секунду в квадрате). Поэтому ограничение на соответствующий параметр Этвёша, определенное в земных экспериментах, тоже невелико (|ηDM| < 10−5) из-за высокой относительной погрешности измерений.

Изображение
Зависимость плотности темной материи от расстояния до центра галактики. Линиями отмечено положение Солнечной системы и пульсара PSR J1713 + 0747
L. Shao et al. / Phys. Rev. Lett.


Изображение
Зависимость силы гравитационного воздействия темной материи от расстояния до центра галактики
L. Shao et al. / Phys. Rev. Lett.

В новой работе Лицзин Шао (Lijing Shao), Норберт Векс (Norbert Wex) и Михаэль Крамер (Michael Kramer) предложили альтернативный способ проверки принципа эквивалентности и показали, что его точность сравнима с земными экспериментами, а в будущем может быть значительно увеличена. Для этого ученые рассмотрели двойные пульсары — системы, в состав которых входит быстро вращающаяся нейтронная звезда, магнитное поле которых направлено под углом к оси вращения и модулирует приходящее на Землю излучение, а вторым компонентом выступает белый карлик или другая нейтронная звезда. Это позволяет очень точно измерить период вращения звезды вокруг общего центра масс. Если принцип эквивалентности действительно нарушается, на звезды будет действовать дополнительная сила, и период их вращения будет едва заметно изменяться со временем. Измеряя этот период, можно судить о величине нарушающей силы. При этом стоит учитывать, что сила может по-разному действовать на протоны и нейтроны, из которых состоит привычная для нас материя; величину этого воздействия измеряют с помощью констант связи (то есть заряда относительно новой силы, напоминающего электрический заряд) и угла смешивания.

Подобные расчеты ученые выполнили для двойного пульсара PSR J1713 + 0747, имеющего период около 4,6 миллисекунд и находящегося на расстоянии около восьми тысяч парсек от центра галактики; вторым компонентом системы является белый карлик, причем обе звезды обращаются по практически идеально круглым орбитам с периодом около 68 дней. Астрономы наблюдают за этим пульсаром с 1994 года, то есть уже более 20 лет, и за весь период наблюдений частота его сигнала изменилась не более чем на сто наносекунд. Связывая эти данные с параметрами силы, нарушающей эквивалентность, и учитывая воздействие скопления темной материи в центре галактики, физики вычислили ограничение на параметр Этвёша, которое составило примерно ηDM < 0,004.

Изображение
Отношение нарушающего принцип эквивалентности силы к силе гравитационного притяжения в зависимости от угла смешивания, измеренное в различных экспериментах. Для сравнения желтой линией приводятся ограничения на параметр Этвёша, найденный в новой статье
L. Shao et al. / Phys. Rev. Lett.

Стоит отметить, что пульсары — в том числе PSR J1713 + 0747 — и ранее использовались для проверки принципа эквивалентности и других отклонений от Общей теории относительности, однако ограничение на параметры темной материи с его помощью ученые определили впервые. Кроме того, авторы статьи надеются, что в скором времени астрономы откроют более близко расположенные к центру объекты, и тогда ограничения на параметр ηDM можно будет уточнить в несколько тысяч раз. В частности, ожидается, что в рамках проекта SKA (Square Kilometre Array, антенная решетка площадью в квадратный километр) будет найдено около десяти тысяч пульсаров, тысяча из которых будут двойными.

В декабре прошлого года французские ученые опубликовали результаты проверки принципа эквивалентности с помощью спутника Microscope, который обращается вокруг Земли по орбите высотой около 710 километров и очень точно измеряет силу притяжения между двумя металлическими цилиндрами. Измерения спутника наложили самые точные ограничения на нарушение принципа эквивалентности — исходя из собранных им данных, отношение гравитационной и инертной массы тела может отличаться от единицы не больше, чем на 10−14.

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne...06/18/pulsar-ep







Гравитационные волны раскрутили Венеру

Изображение
Белая дуга в атмосфере Венеры, которая наблюдалась в течение четырех дней зондом «Акацуки»
JAXA/Taguchi et. al./Nature Geoscience, 2016

Скорость вращения Венеры вокруг своей оси меняется, когда ее плотная атмосфера взаимодействует с горными цепями на поверхности, сообщается в журнале Nature Geoscience. В результате за один венерианский день его продолжительность дня может увеличиться на две минуты.

Венера вращается вокруг своей оси крайне медленно: один день на планете длится примерно столько же, сколько и год — около 243 земных суток. Однако ее атмосфера движется намного быстрее поверхности — плотному слою облаков достаточно всего 4 дня для того, чтобы совершить полный оборот вокруг планеты. Причины этого феномена, получившего название «суперротация», до сих пор не объяснены. Неизвестно и другое: несмотря на то, что скорость ветра в верхних слоях атмосферы доходит до 350 километров в час, в атмосфере планеты неоднократно наблюдались устойчивые структуры. Самая известная из них это так называемая «улыбка Венеры» — образование в форме дуги, которое регистрировалось зондом «Акацуки» в течение четырех дней. По мнению ученых, оно могло появиться благодаря атмосферным гравитационным волнам (не надо путать с колебаниями пространства-времени, зарегистрированными LIGO), которые можно наблюдать при обтекании ветровыми потоками горных массивов. Теперь астрономы утверждают, что взаимодействие гор и атмосферы на Венере также может увеличивать продолжительность дня.

Ученые под руководством Томаса Наварро (Thomas Navarro) из Университета Калифорнии провели компьютерную симуляцию общей атмосферной циркуляции Венеры, чтобы определить, как рождаются в ее газовой оболочке необычные структуры. В своей модели исследователи учли все известные физические феномены, которые наблюдаются в атмосфере планеты, включая конвекцию и радиационный перенос.

Изображение

Симуляция показала, что гравитационные волны, как правило, появляются в районе полудня и быстро исчезают с закатом. Единственным исключением стала область Бета, вулканическая возвышенность размером около 2500 километров — там волны возникали рано утром, что согласуется с результатами наблюдений. Когда встает Солнце, температура планеты возрастает на два кельвина, что снижает стабильность атмосферы. В результате поток у подножия гор может подняться достаточно высоко, чтобы перебраться через горный хребет. Из-за того, что на элементарный объем воздуха, сдвинувшийся вверх, действует возвращающая сила (в данном случае сила тяжести) в газовой оболочке планеты формируются гравитационные волны. Ближе к вечеру стабильность атмосферы возрастает, и когда Солнце заходит, «воздушный» поток у подножия гор оказывается заблокирован и гравитационные волны исчезают.

Гравитационные волны также оказались способны раскручивать планету благодаря колебаниям атмосферного давления, которые они создают. В результате их воздействия продолжительность венерианского дня может увеличиться на 2 минуты за 243 земных дня. Это объясняет, почему зонды «Магеллан» и «Венера-экспресс», отправленные с разницей в 16 лет, показали разные данные — отличие между результатами, полученными в ходе двух миссий, составило 7 минут.

В будущем астрономы надеются сделать свою модель более точной и учесть также влияние Солнца на скорость вращения планеты. Кроме того, они надеются лучше понять процессы, происходящие в атмосфере планеты.

«Роскосмос» совместно с NASA сегодня разрабатывает новую миссию, получившую название «Венера-Д». Это будет целое семейство аппаратов, которое изучит атмосферу и поверхность Венеры. Подробнее о том, на какой стадии развития находится проект, читайте в нашем тексте «Венере» приказали долго жить.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...-rotation-speed







Черные дыры могут являться "лазерами", формирующими лучи из темной материи

Изображение

Черные дыры являются одними из самых экзотических объектов Вселенной и ученые периодически выдвигают не менее экзотические теории, имеющие отношение к свойствам и поведению черных дыр. К одной из таких теорий, без сомнений, можно отнести теорию о том, что черные дыры способны аккумулировать частицы темной материи в окружающем их пространстве и, при определенных условиях, превратиться в "темные лазеры", фокусирующие и излучающие в пространство лучи темной материи.

Следует отметить, что данная теория является следствием теории, выдвинутой в прошлом году и связывающей воедино черные дыры, темную материю и понятие гравитации. Частицами темной материи в новой теории, которая получила название BLAST (black hole lasers powered by axion superradiant instabilitie) выступают аксионы. И ученые полагают, что, возможно, имеется способ наблюдений за этим странным явлением с поверхности Земли.

Ученые, работавшие ранее в данном направлении, определили, что если черная дыра вращается, то она является источником явления, называемого суперсвечением (superradiance). Этот процесс заключается в том, что в районе черной дыры накапливается облако аксионов, число которых может составлять около 10^80, что приблизительно равно количеству атомов во всей Вселенной. В результате этого возникает огромный аналог атома, в котором черная дыра выступает в роли ядра, а аксионы - роль электронов. Согласно законам физики количество электронов, вращающихся вокруг ядра атома, ограничено, но это ограничение не касается аксионов.

Ученые из университета Universidade de Aveiro, Португалия, изучили эффект суперсвечения более детально. Согласно результатам их исследования аксион может распасться на пару фотонов света, которые послужили бы причиной распада других аксионов и так далее по цепочке. Однако, такая цепная реакция не может стать неуправляемой, ее сдерживают и балансируют другие процессы. Но ее результатом могут быть "взрывы" радиоволн или BLAST.

Ученые допускают, что часть быстрых радиоимпульсов (fast radio bursts), о которых мы рассказывали на страницах нашего сайта достаточно часто, может являться результатами работы причудливых "темных" лазеров на базе черных дыр. Более того, ученые в своей работе предлагают сразу несколько методов регистрации BLAST-взрывов, основным из которых является поиск определенной "подписи" в характеристиках быстрого радиоимпульса.

Однако, теорию о "темных" лазерах еще нельзя считать полностью достоверной. Ученые признают, что их работа содержит ряд приближений и допущений, включая и допущения относительно формы облака аксионов, формирующегося вокруг черной дыры. Более того, в настоящее время нет ни единого доказательства, указывающего на существования аксионов, хотя уже были проведен ряд экспериментов и планируется проведение дополнительных экспериментов, нацеленных на поиски этих экзотических частиц.

Первоисточник - https://gizmodo.com/...sers-1826617119
https://www.dailytec...oy-materii.html







Загадочный нагрев Луны объяснили деятельностью астронавтов

Ученые в результате нового исследования предположили, что странный нагрев Луны, фиксировавшийся в 1970-х годах, был связан с передвижением астронавтов, в том числе на лунном ровере, по поверхности естественного спутника Земли.

Редакция ПМ

Изображение
Астронавт Харрисон Шмитт, декабрь 1972 года

Как показало новое исследование, загадочный нагрев Луны в 70-х годах прошлого века можно объяснить деятельностью людей. Идя или передвигаясь при помощи ровера недалеко от углублений, прорытых для измерения тепловых потоков, астронавты таким образом могли обнажить нижние слои грунта, которые поглощали больше солнечного света и тем самым вызывали больший нагрев спутника.

Астронавты в ходе миссий «Аполлон-15» и «Аполлон-17» в 1971 и 1972 гг. устанавливали приборы в грунте для измерения тепловых потоков, которые должны были помочь определить, как много тепла движется из недр Луны на поверхность — в итоге эти измерения, как ожидалось, помогут определить структуру и состав спутника Земли.

Приборы работали вплоть до 1977 года, передавая данные в Космический центр имени Линдона Джонсона в Хьюстоне, США. Эти данные были записаны на магнитные ленты и хранятся в Центре космических полетов Годдарда в штате Мэриленд. Точнее, в архивах хранятся лишь некоторые записи — записанные между 1971 и 1974 гг.: остальные были утеряны.

Измерения, сделанные до 1974 года, демонстрировали небольшое увеличение температур Луны в сравнении с несколькими предыдущими годами — это явление и приводило в замешательство ученых. Исследователи же под руководством Сеичи Нагихары (Seiichi Nagihara) из Техасского технологического университета решили объяснить загадку — для этого им, прежде всего, потребовалось разыскать недостающие данные.

Специалисты обнаружили, что данные были записаны на других, забытых лентах, 440 из которых были найдены в центре Washington National Records Center, также располагающемся в Мэриленде. Эти 440 записей датируются периодом между апрелем 1975 и июнем 1975 гг. Исследователи нашли и другие данные — и в итоге смогли установить, что регистрировавшееся нагревание Луны продолжалось вплоть до 1977 года, то есть до завершения работы приборов. Кроме того, ученые определили, что температура сильнее росла ближе к поверхности — это также указывало на искусственную причину нагрева спутника Земли. Специалисты затем обратились к наблюдениям за районом высадки миссий, сделанным при помощи аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter, который был запущен в 2009 году: на основе этих данных исследователи пришли к выводу, что нагревание было именно локальным феноменом — в тех местах, где активность астронавтов освободила ранее скрытые слои грунта, поглощающие больше солнечного света. Ученые полагают, что тогда Луна — в районах работы миссий — нагрелась приблизительно на 2−4 градуса Цельсия.

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Planets. Кратко о работе сообщает портал Space.com.
https://www.popmech....yu-astronavtov/






Последствия падения метеорита на Марс: удивительные снимки

На новых снимках, сделанных аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, можно заметить последствия падения метеорита на поверхность Красной планеты — оно образовало кратер и привело к оползню, который оставил за собой длинную темную полосу.

Изображение
NASA / JPL-Caltech / Univ. of Arizona
Масштаб изображения — 25 сантиметров на пиксель

Автоматическая межпланетная станция Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) была запущена к Марсу в 2006 году. Используя высокотехнологичные инструменты — камеры, спектрометры, радары, — аппарат анализировал геологию Марса и помогал другим миссиям. Хотя планировалось, что миссия MRO продлится всего два года, станция осталась на орбите Красной планеты на целых 12 лет и работает до сих пор.

Недавно — при помощи инструмента HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) — аппарат заснял ударный кратер на поверхности Марса — углубление, образовавшееся после падения на поверхность метеорита. В результате случился оползень, который оставил за собой длинную темную полосу. Такие полосы, как предполагается, образуются, когда со склона сходит достаточно яркий слой пыли и становится заметен более темный материал.

Изображение
NASA / JPL-Caltech / Univ. of Arizona
Перевернутое изображение, масштаб — 28 сантиметров на пиксель

Удар метеорита, образовавший кратер, случился примерно 10 лет назад. И хотя кратер небольшой (в поперечнике составляет приблизительно пять метров), из-за него образовалась полоса длиной около одного километра. Кроме того, сбоку от этой полосы, как отмечает NASA, можно заметить и след от другого оползня, случившегося еще раньше.
https://www.popmech....itelnye-snimki/

#1180 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 20 Июнь 2018 - 09:28

Тектоника плит помогла сформироваться жизни на Земле

Изображение

В новом исследовании показано, что стремительное охлаждение мантии Земли посредством тектоники плит сыграло важную роль в развитии первых жизненных форм, которые, в свою очередь, вызвали увеличение количества кислорода в атмосфере.

В этой новой работе, в которой принимал участие доктор Питер Кавуд (Peter Cawood) из Университета Монаша, Австралия, были собраны и проанализированы данные по горным породам вулканического происхождения, доступные в геологических и геохимических базах данных разных стран. Исследователи обнаружили, что на протяжении 4,5 миллиарда лет развития Земли горные породы, богатые фосфором, накапливались в коре нашей планеты. Затем авторы исследования сравнили это увеличение содержания фосфора с увеличением содержания кислорода в атмосфере.

Согласно компьютерному моделированию, проведенному исследователями в этой работе, при охлаждении мантии Земли посредством тектоники плит часть материала застывает, и закристаллизовавшийся материал оказывается обеднен фосфором, в то время как в оставшемся расплаве содержание фосфора растет. Этот обогащенный фосфором расплав затем также застывает, при этом «избыточный» фосфор кристаллизуется в форме минерала апатита. Апатит при контакте с водой обогащает ее фосфором – и в этих условиях становится возможным существование первых жизненных форм, способных выделять в атмосферу кислород, показывают авторы работы. Согласно проведенному анализу, высокий уровень биодоступного фосфора в морской воде наблюдался в период так называемой «кислородной катастрофы», произошедшей 2,4 миллиарда лет назад, и аналогичного события, произошедшего в неопротерозое, 800 миллионов лет назад – после чего уровень кислорода в атмосфере стал достаточным для поддержания жизнедеятельности многоклеточных форм.

Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.
http://www.astronews...news&news=11003







Зонд «Хаябуса-2» увидел на Рюгу 200-метровый кратер и горный хребет

Изображение
ONC team: JAXA, University of Tokyo, Koichi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST.

Межпланетная станция «Хаябуса-2» получила новые снимки астероида Рюгу. Оказалось, что его поверхность покрыта кратерами, самый крупный имеет диаметр более двухсот метров, а на экваторе виден горный хребет. Об этом сообщается на сайте Японского аэрокосмического агентства.

Главной задачей миссии «Хаябуса-2» является доставка грунта с поверхности астероида 162173 Ryugu, который принадлежит к астероидам класса С и движется по вытянутой орбите между Землей и Марсом. Считается, что астероиды такого класса наиболее распространены в Солнечной системе и могут нести в себе информацию о составе протосолнечной туманности. К астероиду аппарат должен прибыть 27 июня, а начиная с июля начнется основная часть миссии, в ходе которой аппарат будет исследовать Рюгу с орбиты, спустит на его поверхность исследовательский модуль, а также возьмет пробу грунта, после чего станция отправится обратно к Земле и сбросит в атмосферу капсулу с веществом астероида в декабре 2020 года. Ранее аппарат получил снимки, показавшие форму астероида и позволившие создать анимацию его вращения, благодаря которой стали видны некоторые детали поверхности, например темные области, похожие на кратеры или впадины.

17-18 июня зонд «Хаябуса-2» вновь провел съемку поверхности астероида при помощи камеры ONC-T (Optical Navigation Camera - Telescopic), расстояние до Рюгу при этом менялось от 330 до 240 километров. Диаметр Рюгу составляет около 900 метров, что согласуется с предсказаниями на основе наземных наблюдений. Форма астероида немного похожа на волчок, а экваториальная часть шире полярных областей. Такая форма присуща многим небольшим астероидам, вращающимся вокруг своей оси с большой скоростью, например (65803) Дидим или (101955) Бенну. Поверхность астероида оказалось очень неровной, на ней различимы кратеры или впадины. Наиболее крупный кратер имеет диаметр более двухсот метров, а в экваториальной области Рюгу виден горный хребет, который может опоясывать весь астероид.

«Хаябуса-2» — не единственная миссия с возвратом образцов грунта с астероида. В следующем году аппарат OSIRIS-REx должен достичь астероида Бенну и получить образец его грунта, который он доставит на Землю к 2023 году.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...ntains-on-Ryugu






Астрономы нашли механизм рождения планет по ускоренному сценарию

Изображение
ESO/L. Calçad

Крупные зародыши планет могут формироваться почти сразу после появления протопланетного диска, рассказывают астрономы в статье, принятой к публикации в Astronomy&Astrophysics. Как сообщается в пресс-релизе Российского научного фонда, поступившем в редакцию N+1, открытие позволит лучше понять процессы, происходящие при формировании экзопланет, а также объяснить, как формируются суперземли.

Астрономам до сих пор до конца не ясно, как формируются разные типы планет. Достоверно известно, что на начальном этапе вокруг молодой звезды образуется протопланетный диск из космической пыли и газа. Дальнейшие процессы, предшествующие формированию небесного тела, до сих пор вызывают споры. Одни ученые считают, что крошечные частицы пыли соединяются в более крупные объекты, а затем превращаются в зародыши планет — планетезимали. Если такой объект притянет к себе много газа, он превращается в газовый гигант, как Юпитер, а если нет — в каменистую планету, как Земля. Однако это медленный процесс и есть вероятность, что газ рассеется еще до формирования газового гиганта. Другие исследователи утверждают, что газовые гиганты возникают в результате внезапных коллапсов в наиболее плотных и холодных областях протопланетного диска. Этот процесс в миниатюре копирует процесс формирования звезд. Сегодня наиболее привлекательной считается первая теория, однако она не способна объяснить все разнообразие наблюдаемых экзопланет. Поэтому астрономы пытаются создать сценарий, который бы мог точно объяснить происходящие в протопланетном диске процессы.

Группа астрономов под руководством Эдуарда Воробьева, научного сотрудника Венского технического университета (Австрия) и Южного федерального университета (Россия), предложила новое объяснение механизма формирования планет. Для этого исследователи проанализировали эволюцию молодых звезд. Ранее считалось, что рост пылевых частиц идет медленно и формирование планет начинается в дисках возрастом около миллиона лет. Однако исследователи показали, что эти процессы начинаются намного раньше, почти одновременно с образованием диска и самой звезды.

Изображение
Пространственные распределения газа (левая верхняя панель), выросшей пыли или валунов (левая нижняя панель) и максимального размера валунов (правая нижняя панель) в протозвездном диске возрастом сто пятьдесят тысяч лет
Эруард Воробьев

Чтобы проследить процесс роста частиц пыли и формирования планеты на ранних стадиях развития, ученые использовали метод гидродинамического моделирования. Он предполагает, что околозвездные газ и пыль можно рассматривать как сжимаемую жидкость и применить к ее описанию стандартные уравнения гидродинамики. Симуляция начиналась с гравитационного коллапса молекулярного облака и рождения звездного ядра с массой примерно равной солнечной. За этим следовало образование звезды и протопланетного диска, состоящего из частиц двух типов — более одного микрометра и менее одного микромента.

Моделирование показало, что протопланетный диск растет крайне быстро — масса входящих в него частиц достигает десятков и даже сотен земных масс еще до того, как звезда перейдет на следующую стадию эволюции и превратится в переменную T Тельца (если расстояние от светила больше одной астрономической единицы). Пыль, сравнимая по размеру с бактериями (менее 1 микрометра), может в результате слипания превратиться в метровый валун уже спустя сто тысяч лет после образования звезды. Валуны, общая масса которых превышает земную в несколько сотен раз, дрейфуют по направлению к звезде, что облегчает процесс образования небесных тел на небольшом расстоянии от светила. Именно в этих областях космический телескоп «Кеплер» обнаружил многочисленные планеты, названных суперземлями из-за их массы, превышающей массу Земли в несколько раз.

«Результаты нашего исследования позволят пересмотреть сложившийся взгляд на временную шкалу формирования планет у многочисленных звезд, подобных Солнцу», — комментирует Воробьев. Изучение процессов, происходящих при формировании экзопланет, также поможет ученым лучше понять структуру и строение космических тел, находящихся в том числе и в Солнечной системе.

К 1 июня 2018 года достоверно подтверждено существование 3786 экзопланет. Недавно астрономы обнаружили систему, в которой находятся сразу три землеподобные планеты. Кроме того, ученым также удалось найти систему с тремя суперземлями, которые вращаются вокруг холодного карлика.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...rth-explanation







Ученые нашли на Земле частицы межзвездной пыли, возраст которых превышает возраст Солнечной системы*

Изображение
Частица космической пыли

Большинство частиц космической пыли, попадающих в верхние слои земной атмосферы, являются частичками материала, из которого состоят кометы. Но, среди этих частиц встречаются редкие частицы, которые прибыли к нам из глубин межзвездного пространства и возраст которых превышает возраст Солнечной системы. Изучение этих крошечных частичек дает в руки ученым достаточно обширную информацию о том, как в глубинах космоса начинают зарождаться звезды и окружающие их планеты.

Частички межзвездной космической пыли имеют возраст минимум в 4.6 миллиарда лет и за это время они успели пролететь в космосе поистине огромные расстояния. Эти частицы собираются ловушкой, установленной на специальном самолете НАСА, который поднимается в стратосферу, а данные о возрасте этих частиц появляются в ходе анализа их химического состава, который оказывается намного проще, чем состав "местных" частичек пыли.

Ученые, работающие в данном направлении, сосредоточились на изучении частиц, имеющих название GEMS (glass with embedded metal and sulfides), которые состоят из стеклообразного тела с вкраплениями металлов и соединений-сульфидов. Эти частицы имеют размеры максимум в несколько сотен нанометров, поэтому их можно изучать только при помощи электронного микроскопа, инфракрасного спектрометра и других подобных научных инструментов.

Изображение
Состав GEMS-частиц

Исследования показали, что эти частички изначально образовались в достаточно специфической окружающей среде, при низкой температуре и при высоком уровне радиации, которая и заставила сплавиться исходный материал. Состав этих частиц говорит о том, что они сформировались в пределах плотной туманности, облака пыли, водорода, гелия и других ионизированных газов, из которого потом сформировалась Солнечная система.

На низкую температуру окружающей среды во время формирования частиц пыли указывает наличие некоторых органических соединений на внешней части и внутри этих частиц. Более того, этот же органический материал может быть ответственным за само формирование частиц, он склеил меньшие зерна в одно целое, которое потом расплавилось под воздействием энергии космической радиации.

Ученые считают, что подобные процессы происходят и во время начала формирования новых планет. Поэтому они планируют провести еще одну "ловлю" частиц пыли в верхних слоях атмосферы и более детально сравнить частицы кометной и межзвездной пыли, что может послужить ключом к разгадке некоторых тайн, связанных не только с первыми этапами формирования Солнечной системы, но и с происхождением жизни на Земле.

Первоисточник - https://www.sciencea...un-solar-system
https://www.dailytec...oy-sistemy.html

#1181 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено 21 Июнь 2018 - 08:42

Астрономы выяснили, куда "пропала" половина материи Вселенной

Изображение
Скопления пропавшей материи Вселенной в представлении художника
© ESA / ATG medialab; data: ESA / XMM-Newton / F. Nicastro et al. 2018; cosmological simulation: R. Cen

МОСКВА, 20 июн – РИА Новости. Рентгеновский телескоп XMM-Newton обнаружил гигантские запасы газа и пыли в "пустоте" между нитями "космической паутины" мироздания, чье открытие объясняет пропажу примерно половины материи Вселенной, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы вплотную приблизились к решению главной загадки современной астрофизики. Мы знаем, то эта материя существовала, так как мы ее видим в ранней Вселенной, но сегодня мы не можем найти никаких ее следов. Возникает вопрос – куда же она пропала?", — рассказывает Фабрицио Никастро (Fabrizio Nicastro) из Национального астрофизического института Италии в Риме.


Дыры в паутине мироздания

Считается, что Вселенная похожа по структуре на гигантскую трехмерную паутину. Ее нити представляют собой скопления темной материи, так называемые филаменты. В точках пересечения этих нитей находятся плотные комки видимой материи — отдельные галактики и группы звездных мегаполисов.

Структуру этой паутины ученые изучают, наблюдая за тысячами далеких галактик при помощи наземных и орбитальных телескопов и флуктуациями так называемого реликтового излучения — "эха" Большого Взрыва, в котором отпечаталась информация о распределении темной материи по Вселенной.

Эти наблюдения относительно недавно указали на крайне неожиданную вещь – оказалось, что общая масса материи в нитях этой "паутины" и в пространстве между ними примерно в два раза меньше, чем предсказывают теоретические расчеты. Возник вопрос – куда пропала эта материя, над которым ученые бьются до сих пор.

Поиски этой "вселенской пропажи", как объясняет Никастро, значительно осложняются одним удобным для нас свойством Вселенной – она практически полностью прозрачна для электромагнитных волн из-за того, что все запасы межгалактического газа находятся в полностью ионизированном состоянии.

По этой причине ученые не могут подсчитать число атомов водорода, гелия и других элементов в пустоте между нитями "паутины Вселенной" напрямую, так как они почти не взаимодействуют с светом и другими формами излучения.


"Рентген" черной дыры

Никастро и его коллеги решили эту проблему, пытаясь найти не водород или гелий, а другие, более тяжелые ионы, сильнее взаимодействующие с пучками мягкого рентгеновского излучения и другими типами волн, которые вырабатывают квазары, сверхмассивные черные дыры в центрах далеких галактик.

Кислород, азот, углерод и прочие тяжелые элементы встречаются в межгалактической среде крайне редко – они не существовали во времена Большого Взрыва и могли попасть туда только из галактик вместе с выбросами черных дыр и сверхновых. Поэтому ученым пришлось потратить много времени на поиски достаточно яркого и близкого к нам квазара, чей рентген был бы достаточно сильным, чтобы он мог "подсветить" редчайшие атомы тяжелых элементов.

На эту роль подошла галактика 1ES 1553+113, расположенная в созвездии Змеи на расстоянии в семь миллиардов световых лет от Земли. Она, как отмечают Никастро и его коллеги, находится на большом расстоянии от известных скоплений галактик, что позволило им использовать ее свет для оценки количества тяжелых элементов в пустоте между нитями "космической паутины".

Наблюдая за ней при помощи орбитального телескопа XMM-Newton на протяжении двух лет, ученые нашли следы существования двух гигантских облаков газа в межгалактической среде, заполненных кислородом и ионами других тяжелых атомов.

Их масса, в свою очередь, указывает на то, что в таких структурах содержится от 20% до 100% всей "пропавшей" материи Вселенной. Сейчас ученые планируют провести новые замеры подобного рода, используя другие квазары, которые помогут им сузить разброс в оценках и понять, являются ли облака газа на пути между Землей и 1ES 1553+113 уникальными объектами, или же доказать, что они встречаются во всех уголках мироздания.
https://ria.ru/scien...1523088659.html








Столбы туманности Орла в инфракрасном свете

Изображение
Авторы и права: НАСА, ЕКА, телескоп им.Хаббла, Архив телескопа им.Хаббла; Обработка: Ллуис Ромеро
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: В туманности Орла формируются новые звезды. Они образуются в результате гравитационного сжатия в столбах из плотного газа и пыли. Мощное излучение новорожденных ярких звезд испаряет окружающее вещество. Это изображение, полученное Космическим телескопом им.Хаббла в ближнем инфракрасном диапазоне, позволяет видеть сквозь плотную пыль, которая делает столбы непрозрачными в видимом свете. Длина гигантских структур – несколько световых лет, они известны как "Столпы созидания". Туманность Орла, связанная с рассеянным звездным скоплением M16, удалена от нас на 6500 световых лет. Туманность Орла легко увидеть в небольшой телескоп в богатом туманностями участке неба в разделенном на две части созвездии Змеи, а именно в Хвосте Змеи.
http://www.astronet.ru/db/msg/1416145

#1182 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 8 547 сообщений

Отправлено Вчера, 09:25

Почти 80 экзопланет-кандидатов идентифицированы в рекордные сроки

Изображение

Ученые проанализировали данные, собранные при помощи миссии К2, представляющей собой продолжение миссии легендарного космического телескопа НАСА Kepler («Кеплер»), и открыли большое количество возможных экзопланет, изучив данные для более чем 50000 звезд.

В новой научной работе исследователи во главе с Яном Кроссфилдом (Ian Crossfield) из Массачусетского технологического института, США, сообщают об открытии примерно 80 новых экзопланет-кандидатов, включая одну весьма примечательную планету – планету, возможно, обращающуюся вокруг звезды HD 73344, которая может стать самой яркой звездой, в системе которой обнаружена экзопланета при помощи миссии К2.

Эта планета обращается вокруг звезды HD 73344 с периодом 15 суток, и основываясь на количестве света, который эта планета блокирует всякий раз, когда проходит напротив звезды, ученые оценивают, что размер планеты составляет примерно 2,5 размера Земли, а масса – порядка 10 масс нашей планеты. По всей видимости, планета является очень горячей – температура на ее поверхности может достигать порядка 1200-1300 градусов Цельсия, что эквивалентно температуре лавы, извергающейся из жерла вулкана.

Эта планета лежит на относительно близком расстоянии от Земли, составляющем всего лишь 35 парсек, или 114 световых лет. Принимая во внимание близость планеты к Земле, а также тот факт, что она вращается вокруг очень яркой звезды, ученые считают, что она станет прекрасной научной целью для наблюдений атмосферы экзопланеты.

Кроме того, этот новый анализ данных, включающий изучение более чем 50000 кривых блеска звезд, полученных при помощи миссии К2, отличается невероятно высокой скоростью обработки данных – ученые из Массачусетского технологического института обработали данные всего лишь за несколько недель, в то время как обычно анализ такого объема научной информации занимает от нескольких месяцев до одного года.

Исследование опубликовано в журнале Astronomical Journal.
http://www.astronews...news&news=11009






Пылевой шторм на Марсе охватил всю планету

Изображение
Селфи, сделанное «Кьюриосити» 15 июня. На снимке видно, что видимость в районе кратера Гейла заметно снизилась
NASA/JPL-Caltech

Пылевой шторм на Марсе достиг планетарных масштабов, сообщается на сайте Лаборатории реактивного движения NASA. Снижение прозрачности атмосферы зарегистрировали марсоход «Кьюриосити».

1 июня в Долине Настойчивости началась пылевая буря, которая в течение нескольких дней охватила территорию площадью 18 миллионов квадратных километров. Вместе с тем вырос и уровень непрозрачности марсианской атмосферы — 10 июня он достиг 10,8 тау (единица измерения, используемая астрономами — чем ниже показатель, тем выше прозрачность). Шторм оказался настолько сильным, что помешал работе марсохода «Оппортьюнити», питающегося от солнечных батарей. Все научные операции были приостановлены, а ровер был переведен его в режим сохранения работы.

Теперь пылевая буря добралась и до «Кьюриосити», который находится в совершенно другой части планеты. Уровень непрозрачности атмосферы в районе кратера Гейла, где он работает, достиг 8 тау — это наивысшее значение за всю историю миссии. В отличие от «Оппортьюнити», «Кьюриосити» в качестве источника энергии использует радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ). Поэтому охвативший Марс шторм не должен помешать передавать ему данные на Землю.

Изображение
NASA/JPL-Caltech

Исследователи надеются, что с помощью «Кьюриосити» им удастся выяснить, почему одни пылевые бури разрастаются до планетарных масштабов и длятся месяцами, а другие прекращаются всего через неделю. Сбором информации также будут заниматься работающие на орбите вокруг Марса зонды.
В мае к Марсу отправился посадочный аппарат InSight, предназначенный для изучения внутренней структуры Марса, а также два спутника Mars Cube One. Предполагается, что они достигнут планеты в ноябре 2018 года.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...orm-grows-large







Астрономы напрямую увидели недостающую барионную материю Вселенной*

Изображение
F. Nicastro et al. / Nature

Группа астрономов под руководством Фабрицио Никастро показала, что в спектре излучения лацертиды 1ES 1553+113 возникают линии сильно ионизированного кислорода, характерные для сети межгалактического газа, в которой находится около половины барионного вещества Вселенной. До этого момента ученые не могли надежно доказать, что такие структуры действительно существуют. Статья опубликована в Nature, краткий обзор статьи можно найти в разделе News and Views.

Согласно современным представлениям, Вселенная более чем на 95 процентов состоит из темной материи и темной энергии, а на долю обычной, барионной материи (протоны, нейтроны) приходится всего около пяти процентов массы. Эти соотношения подтверждаются численными расчетами в рамках общепринятой модели ΛCDM (холодная темная материя) и полагаются на данные о спектре реликтового излучения, которые спутники Planck и WMAP собирали в 2001–2013 годах. Тем не менее, прямые наблюдения за галактиками приводят к несколько другому результату. Оказывается, что если сложить барионную материю всех известных галактик с красным смещением менее z < 2 (то есть возникших не раньше, чем через 3,3 миллиарда лет после Большого взрыва), то получившаяся масса будет составлять примерно 60 процентов от предсказанной теоретически массы. В то же время, для более древних галактик предсказания совпадают.

К счастью, ученые знают, где искать «потерявшуюся» материю. Модель ΛCDM предсказывает, что при красном смещении z ≈ 2 барионы из межгалактической среды, составлявшие около 40 процентов вещества, практически полностью собрались в нитеобразную структуру, соединяющие соседние галактики (filamentary web). В результате воздействия ударных волн газ в таких скоплениях постепенно обогатился тяжелыми элементами, ионизировался и разогрелся до температуры порядка 105—107 — из-за этого нити часто называют тепло-горячей межгалактической средой (WHIM). К сожалению, плотность газа в тепло-горячей межгалактической среде невероятно мала, а молекулы водорода — основной ее компонент — сильно ионизированы и практически не излучают свет. Поэтому увидеть «недостающее» вещество очень сложно. Пока еще астрономам так и не удалось подтвердить существование межгалактических нитей с достаточной степенью достоверности, хотя несколько свидетельств в их пользу было.

Группа ученых под руководством Фабрицио Никастро (Fabrizio Nicastro), кажется, впервые убедительно доказала, что межгалактические нити действительно существуют. Для этого астрономы проверили, как межзвездная среда искажает излучение лацертиды 1ES 1553+113, которая находится на расстоянии около 4,5 миллиардов световых лет от Земли (z > 0,4, точное расстояние неизвестно). Лацертиды — это мощные источники электромагнитного излучения, имеющие непрерывный спектр практически во всех диапазонах частот. Когда такое излучение проходит через газ, на нем остается «отпечаток» (спектр поглощения вещества), по которому можно точно установить химический состав газа и его расстояние до Земли. В то же время, в тепло-горячей межзвездной среде помимо водорода находится небольшое количество сильно ионизированного атомарного кислорода — если точнее, кислорода O VII, который напоминает строением своих электронных оболочек гелий и которого практически нет в галактиках. Поэтому по характерным «отпечаткам» такого кислорода можно проверить, проходило излучение через межгалактические нити или нет.

Измерив спектр излучения 1ES 1553+113 с помощью рентгеновского телескопа XMM-Newton, ученые обнаружили, что в нем действительно возникает две серии линий, которые можно приписать кислороду O VII, находящемуся на расстоянии около 4,6 и 4,0 миллиардов световых лет (красные смещения z1 ≈ 0,43 и z2 ≈ 0,36 соответственно). Достоверность измерений при этом составила примерно 4σ в обоих случаях, то есть вероятность ошибки детектирования менее 6×10−5. Чтобы достичь такой высокой точности, астрономам пришлось непрерывно наблюдать за лацертидой более 1,75 миллиона секунд, то есть почти три недели.

Изображение
Наложение «отпечатков» ионизированного кислорода на излучение лацертиды (свет движется справа налево)
Nature

Таким образом, наблюдения за спектром лацертиды показали, что на красных смещениях около z1 ≈ 0,43 и z2 ≈ 0,36 должна находиться тепло-горячая межзвездная среда, в которой собрана недостающая барионная материя Вселенной — согласно расчетам ученых, измеренная интенсивность поглощения указывает на то, что в ней находится от 9 до 40 процентов всей материи. Кроме того, прямые измерения подтверждаются рядом косвенных признаков. Например, на тех же красных смещениях наблюдается повышенная концентрация галактик, предположительно находящихся на концах нитей. Также в их окрестности наблюдаются области с высокой концентрацией водорода, которые могут принадлежать межгалактическим нитям.

Изображение
Галактики в окрестностях более далекой структуры
F. Nicastro et al. / Nature


Изображение
Галактики в окрестностях более близкой структуры
F. Nicastro et al. / Nature

Стоит отметить, что области с сильно ионизированным кислородом O VII могут возникать не только в тепло-горячей межзвездной среде, но и в галактиках. Тем не менее, в этом случае в спектре также должны присутствовать линии поглощения холодных ионов, встречающихся в галактиках гораздо чаще. Авторы статьи подчеркивают, что они такие линии не регистрировали.

В октябре прошлого года сразу две группы астрономов независимо сообщили о регистрации недостающей барионной материи в филаментах с помощью эффекта Сюняева-Зельдовича. Заключается этот эффект в следующем: когда фотоны реликтового излучения рассеиваются на горячих электронах межзвездного газа, они теряют энергию, и в результате спектр излучения немного изменяется. Следовательно, измеряя спектр реликтового излучения, приходящего из разных точек неба, можно судить о концентрации газа, через который им пришлось пройти. Если же сравнить полученную картину с известным распределением галактик, можно рассчитать, как много газа находится в филаментах, ускользающих от прямых наблюдений. Подобный анализ ученые выполнили примерно для миллиона галактик, что позволило им подтвердить с достоверностью около 5σ, что недостающая материя действительно находится в филаментах. Тем не менее, на данный момент статьи все еще проходят проверку в рецензируемых журналах, а потому существуют только в виде препринтов — в прошлом уже поступали ложные сообщения об обнаружении недостающей барионной материи, и редакторы журналов не хотят ошибаться.

В феврале 2016 года группа астрономов под руководством Эвана Кина смогла увидеть недостающую барионную материю, связав данные быстрого радиовсплеска с его источником — далекой эллиптической галактикой. Этот способ очень сильно похож на подход группы Фабрицио Никастро. Одновременно с этой статьей вышла другая работа, в которой астрофизики из Австрии, Германии и США показали, что недостающую барионную материя может находиться не в филаментах, а в джетах сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах галактик.

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne.../21/lost-matter








В небе над Липецком сгорел суперболид

Изображение
Apostol875 / Youtube

Утром 21 июня в небе жители пяти областей Центральной России заметили яркий объект, который вспыхнул, а затем сгорел в атмосфере. Астрономы предполагают, что это может быть суперболид естественного происхождения.

Падение метеоритов на Землю — довольно частое явление. В среднем, каждый год около тысячи объектов достигает поверхности нашей планеты, однако только около 8 процентов удается поймать в момент полета. Остальные 92 процента находят постфактум — при этом большинство небесных тел обнаруживают в пустынях. В основном, найденные обломки весят не более 0,5 килограмма.

В 4:20 по московскому времени над Воронежской, Липецкой, Тульской, Курской и Орловской областями был замечен яркий объект. Его полет сопровождался появлением вспышки, аналогичной той, что наблюдалась при падении Челябинского метеорита. Длительность яркой фазы составила около 4 секунд.

Суперболид в небе над Курской областью 21 июня 2018 года
https://vk.com/video-727032_456239749

Точных сведений о падении объекта на данный момент нет. Горящий объект потух еще до того, как достиг земли — поэтому сейчас нельзя сказать, наблюдали ли россияне метеорит (им называют тело, упавшее на поверхность) или болид.

Небесное тело, считают астрономы, скорее всего имеет естественное происхождение. «С вероятностью 90 процентов можно утверждать, что это обычный естественный метеороид диаметром порядка 1-3 метров. Почему это не космический мусор? Дело в том, что обычно космический мусор — это спутники, запущенные на орбиту вокруг Земли, поэтому они довольно полого вращаются и медленно входят в атмосферу. За счет этого их траектория полета в атмосфере довольно долгая — падение космического мусора длится, в среднем, 10-20 секунд, а то и 30 секунд. Тут мы видим быстрый резкий вход длительностью порядка трех, максимум пяти секунд. Соответственно, угловые скорости здесь явно больше 8 километров в секунду, максимальной скорости космических аппаратов на орбите вокруг Земли, поэтому вариант с космическим мусором мы можем сразу исключить», — комментирует Станислав Короткий, российский астроном, заведующий научной работой Астрономической станции ТАУ.

«На естественное происхождение также указывает оставшийся дымчатый след, который очень похож на след Челябинского метеорита. Скорее всего, это каменное тело. В данный момент мы можем называть его суперболидом, потому что он очень яркий — его блеск составляет порядка −25 звездной величины, почти как у Солнца», — добавил астроном.

«Высока вероятность того, что обломки долетели до Земли. Видно вспышку, это момент развала основного тела. По моим оценкам, самые крупные обломки должны быть в диаметре не более 10–15 сантиметров», — объясняет Станислав Короткий.

«След от небесного тела, судя по снимкам с метеорологических спутников, проходит между Липецком и Тулой, на границе двух областей. Самые крупные города в том районе — Ефремов и Елец, поэтому очевидцев мало. Я думаю, что примерно определение траектории полета [болида] и места его падения займет 3–4 дня минимум. Чтобы точно рассчитать место столкновения обломков с землей, могут понадобиться недели или месяца», — заключает астроном.

Недавно астероид взорвался над Южной Африкой. Примечательно, но ученым третий раз в истории удалось зарегистрировать околоземный объект незадолго до того, как он упал на нашу планету.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...1/lipetsk-bolid







Общую теорию относительности подтвердили на галактических масштабах

Изображение
Изображение галактики ESO 325-G004
T. Collett et al. / Science

Астрономы из Великобритании и Германии подтвердили, что Общая теория относительности хорошо работает не только в масштабах Солнечной системы, но и на расстояниях около 6,5 тысячи световых лет. Для этого ученые использовали данные спектральных измерений и гравитационного линзирования на галактике ESO 325-G004, а затем рассчитали параметр γ, который описывает отклонения от ОТО. В результате ученые получили значение γ = 0,97 ± 0,09, которое отлично согласуется с теорией Эйнштейна. Статья опубликована в Science.

Общая теория относительности (ОТО) утверждает, что масса — а если точнее, энергия, — искривляет пространство-время. Поскольку фотоны всегда распространяются по кратчайшему пути, это приводит к тому, что около массивных объектов лучи света искажаются и фокусируются. Если искривление пространства-времени достаточно велико, изображение фонового источника расщепляется на несколько изображений, а в случае сферически симметричного линзирующего объекта равномерно «размазывается» вдоль кольца, называемого кольцом Эйнштейна. По аналогии с обычными линзами, в которых лучи света искривляются за счет изменения показателя преломления, астрономы называют этот эффект сильным гравитационным линзированием. При этом радиус кольца Эйнштейна определяется массой линзирующего объекта, силой притяжения, которую создает единичная масса, и расстоянием между объектами и Землей.

В пределе слабого гравитационного поля метрика искривленного пространства-времени определяется двумя потенциалами — ньютоновским потенциалом Φ, который описывает замедление времени, и потенциалом кривизны Ψ, отвечающим за искажение только пространственной части. В ОТО оба этих потенциала совпадают. Тем не менее, во многих альтернативных теориях гравитации, которые пытаются объяснить природу темной энергии или объединить Стандартную модель и ОТО, отношение γ = Ψ/Φ зависит от расстояния до гравитирующего объекта. Поэтому важно точно измерить это соотношение на различных масштабах, чтобы подтвердить или опровергнуть альтернативные теории.

На масштабах Солнечной системы Общая теория относительности сравнительно хорошо проверена. Так, измерения времени прохождения радиосигналов, отправляемых с зонда «Кассини» и проходящих поблизости от Солнца, дают величину γ = 1 ± 2×10−5. Тем не менее, измерения на масштабах от 10 до 100 магапарсек ограничивают отклонение γ от единицы всего 20 процентами, а на бо́льших масштабах ограничения еще слабее. Как правило, такая низкая точность связана с высокой систематической погрешностью измерения скорости звезд, которая нужна для численных расчетов искривления метрики. Например, в последней работе китайских ученых, проанализировавших около 80 гравитационных линз, статистическая погрешность результата составила всего четыре процента, тогда как систематическая доходила до 25 процентов.

В новой статье группа ученых под руководством Томаса Колетта (Thomas Collett) значительно улучшила точность измерения γ на масштабах порядка тысячи парсек. Для этого они воспользовались сильным гравитационным линзированием на галактике ESO 325-G004, удаленной от Земли на расстояние порядка 140 мегапарсек (456,6 миллиона световых лет) — наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» показали, что вокруг галактики возникает кольцо Эйнштейна радиусом около двух килопарсек (6,52 тысяч световых лет). Из-за сравнительно небольшого радиуса кольца при линзировании можно не учитывать влияние темной материи. Кроме того, благодаря близости галактики можно не только измерить радиус кольца, но и подробно исследовать его внутреннюю структуру.

Изображение
Фотография галактики ESO 325-G004 и кольца Эйнштейна, сделанная телескопом «Хаббл»
T. Collett et al. / Science

Именно это помогло ученым уменьшить погрешность γ. Измерив спектры звезд в галактике с помощью спектрометра телескопа VLA, астрономы рассчитали их скорости и построили такую модель, которая одинаково хорошо описывала как данные «Хаббла», так и данные VLA. Для повышения исследователи включили в модель 20 параметров, таких как распределение массы внутри галактики, размер гало темной материи, угол наклона галактики к плоскости наблюдений — и, разумеется, параметр γ. Затем ученые определили с помощью численного моделирования (методом Монте-Карло), при каких значениях параметров модель лучше всего согласуется с данными наблюдений. Оказалось, что для этого должно быть γ = 0,98 ± 0,02, то есть статистическая погрешность составляет около двух процентов. При учете систематических погрешностей, возникающих из-за использования конкретной библиотеки для сопоставления спектральных данных со скоростью звезд, недостаточно точного знания параметра Хаббла, погрешность параметра γ выросла до девяти процентов: γ = 0,97 ± 0,09. Тем не менее, на данный момент это самое точное значение параметра на масштабах около двух тысяч парсек — и оно отлично согласуется с Общей теорией относительности, исключая альтернативные теории гравитации.

Изображение
Сравнение экспериментально полученного (слева) и численно смоделированного (справа) изображения кольца Эйнштейна
T. Collett et al. / Science


Изображение
Зависимость скорости звезд от расстояния до центра галактики — рассчитанное с помощью модели (красная область) и измеренное экспериментально (черные точки)
T. Collett et al. / Science

Общая теория относительности подтверждена сотнями независимых экспериментов. Например, в феврале этого года группа ученых из США, Китая и Германии показала, что метрика сверхмассивной черной дыры из галактики 1H0707-495 практически идеально совпадает с метрикой Керра, предсказанной ОТО. В июне 2017 года телескоп «Хаббл» повторил классический эксперимент Эддингтона и показал, что свет далекой звезды искривляется при транзите белого карлика Stein 2051 B, в точности совпадая с предсказаниями теории. А в мае 2016 года японские астрономы впервые проверили законы ОТО на расстоянии около 13 миллиардов световых лет от Земли — и снова не нашли никаких отклонений. Тем не менее, некоторые люди до сих пор продолжают бездоказательно отрицать достижения Эйнштейна и даже выступают с этими «опровержениями» на канале «Культура».

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne.../21/galactic-GR








NASA показало голубые дюны на Марсе

Изображение
Песчаные дюны на Марсе
© NASA / JPL-Caltech/Univ. of Arizon

МОСКВА, 21 июн — РИА Новости. NASA опубликовало фотографии голубых дюн, обнаруженных на Марсе. Снимки сделаны с помощью автоматической многофункциональной межпланетной станции MRO.

На кадрах запечатлена часть голубой поверхности планеты в области кратера Лиот. Отмечается, что подобные явления часто встречаются на поверхности кратеров, однако обычно они серого цвета.

Исследователи отмечают, что обнаруженные дюны имеют такой яркий цвет благодаря более сложной структуре и особому химическому составу.
https://ria.ru/scien...1523124739.html






Астрономы сообщили о произошедшей в четверг вспышке на Солнце

Изображение
Вспышка на Солнце. Архивное фото
© Flickr / ESA

МОСКВА, 21 июн — РИА Новости. Вспышка на Солнце произошла ранним утром 21 июня, следует из графика лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН).

Мощность вспышки астрономы оценили в C2.1, что является промежуточным между слабым © и средним значением (М) солнечной активности.

До этого последняя солнечная вспышка уровня C (минимальный класс, воздействующий на Землю) наблюдалась 30 марта. Несмотря на значительное общее усиление активности, её пиковые значения ожидаются на умеренном уровне. Последнее связано с общим низким запасом вспышечной энергии на Солнце, учитывая его нахождение вблизи 11-летнего минимума активности, отмечают специалисты.
https://ria.ru/scien...1523127653.html







Рядом с Землей пролетел ранее неизвестный астероид 2018 MZ4

17 июня 2018 года рядом с нашей планетой пролетел ранее неизвестный астероид, получивший обозначение 2018 MZ4.

Изображение
Траектория полета астероида 2018 MZ4.

Астероид 2018 MZ4 был открыт 16 июня 2018 года, за день его сближения с Землей, при помощи телескопов Паломарской обсерватории - частной обсерватории в округе Сан-Диего, Калифорния, расположенной на горе Паломар.

17 июня 2018 года в 18:55 UTC (в 21:55 по мск.) астероид 2018 MZ4, чей ориентировочный размер составляет от 5 до 10 метров, приблизился к Земле на расстояние около 207 941 километров (0,54 дистанции между Землей и Луной), двигаясь со скоростью 9,76 км/с.

https://thumbs.gfyca...Huia-mobile.mp4

Подобные пролеты, как рассказывают специалисты NASA, не такая уж большая редкость: один-два раза в неделю орбиту Луны пересекают астероиды небольших размеров. Но для систематического учета в рамках программы NASA по наблюдению за объектами, сближающимися с Землей (ОСЗ = NEOs) они, как правило, слишком малы.
https://kosmos-x.net...2018-06-21-5338





Количество пользователей, читающих эту тему: 2

0 пользователей, 2 гостей, 0 анонимных