Перейти к содержимому


Астроновости

космос и немного физики

Сообщений в теме: 1648

#1621 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 17 Сентябрь 2019 - 08:21

Зафиксирован видимый спектр C/2019 Q4 (Borisov)

Изображение

Незадолго до рассвета 13 сентября Джулия де Леон, Микель Серра-Рикар, Хавьер Ликандро, все члены группы по исследованию солнечной системы и Карлос Рауль де ла Фуэнте Маркос из Мадридского университета Комплутенсе получили изображения с высоким разрешением и видимые спектры кометы C/2019 Q4 (Borisov) с использованием прибора OSIRIS на 10,4 м рефлекторе, установленном в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос (Испания, Канарские острова, Санта Крус де Тенерифе, Гарафия, о. Ла-Пальма).

Наблюдения были нелегкими, так как объект можно было увидеть только при низкой высоте над горизонтом и небольшом угловом расстоянии от Солнца. Однако, благодаря превосходным атмосферным условиям Канарских обсерваторий и экспертной поддержке астрономов телескопа GTC, эти сложные наблюдения были успешно завершены.

Микель Серра Рикарт сообщил, что «полученные снимки C/2019 Q4 показывают комету с четко выраженной комой и хвостом». Джулия де Леон добавляет: «Спектр этого объекта похож на спектр комет Солнечной системы, и это указывает на то, что их состав должен быть похожим».

Кометы состоят из льда и пыли, «грязных снежных комьев», образованных во внешних областях протопланетного диска, где вода замерзает, потому что находится очень далеко от Солнца. Они состоят из мусора, оставшегося после образования планет-гигантов.

Комета C/2019 Q4 была открыта 30 августа 2019 г. Геннадием Борисовым, наблюдавшим за ней когда объект находился почти в 3 а.е. от Солнца. Об открытии было объявлено в Центре малых планет 11 сентября 2019 года, сообщив, что C/2019 Q4 идет по явно гиперболическому пути и приближается к Солнцу на высокой скорости. Комета будет ближе всего к Солнцу, в двух а.е., в начале декабря, а затем направится в межзвездное пространство, навсегда покидая Солнечную систему. Это второй подтвержденный межзвездный посетитель после межзвездного объекта 1I/Оумуамуа (Oumuamua), обнаруженного два года назад.

Комета C/2019 Q4 не могла сформироваться в нашей солнечной системе, какой мы ее знаем. Должно быть, она образовалось вокруг другой звезды, отличной от Солнца, и достигла скорости покидания системы, вероятно, миллионы лет назад. Комета C/2019 Q4 - первый явно кометный объект, наблюдаемый во внутренней солнечной системе. Карлос и Рауль де ла Фуэнте Маркос говорят, что их «моделирование, использующее последние данные орбиты, выводит C/2019 Q4 далеко за пределы сферы влияния Солнечной системы. В этом контексте трудно исключить внесолнечное происхождение для C/2019 Q4».

Для Хавьера Ликандро результаты этого исследования «ясно показывают, что кометы в других планетных системах могут быть похожи на кометы Солнечной системы, и они могли образоваться в результате процессов, аналогичных тем, которые привели к образованию комет в Облака Оорта в Солнечной системе".
https://www.astronew...=20190916202746






Исследователи изучают популяцию молодых звездных объектов в NGC 6822

Изображение

С помощью космического корабля НАСА «Спитцер» астрономы провели всестороннее исследование массивных молодых звездных объектов (Young stellar object, YSO) в бедной металлом галактике NGC 6822. Исследование, подробно описанное в статье, опубликованной 9 сентября, привело к идентификации сотен новых YSO в этой галактике.

YSO - это звезды на ранней стадии эволюции, в частности, протозвезды и звезды первичной последовательности. Они обычно наблюдаются в плотных молекулярных скоплениях, в средах, содержащих большое количество молекулярного газа и межзвездной пыли.

NGC 6822, находящаяся на расстоянии около 1600 световых лет от Земли, представляет собой изолированную, богатую газом и не имеющую металлов неправильную галактику. Принимая во внимание близость галактики, ее изоляцию и низкую металличность, она кажется идеальной целью для изучения звездных популяций.

Однако, хотя было проведено много исследований областей звездообразования в NGC 6822, его массивную молодую звездную популяцию было трудно охарактеризовать в глобальном масштабе. Следовательно, NGC 6822 не хватало глобальных исследований своих YSO и исследований того, как эти объекты связаны с распределением газа и пыли в галактике.

Команда астрономов во главе с Оливией Джонс из Королевской обсерватории в Эдинбурге, Великобритания, в настоящее время исследовала массивные YSO в NGC 6822. Ее исследования основаны на данных, собранных двумя приборами Спитцера: инфракрасной камерой (IRAC) и тремя массивами инфракрасных детекторов (MIPS).

«Мы представляем всестороннее исследование массивных молодых звездных объектов (YSO) в бедной металлом галактике NGC 6822 с использованием данных IRAC и MIPS, полученных с космического телескопа Спитцера», - пишут исследователи в статье.

В ходе исследования было обнаружено более 500 новых кандидатов в YSO в семи массивных областях звездообразования NGC 6822. 90 новых кандидатов в YSO, которые составляют наибольшее число в этой галактике, были обнаружены в недавно открытой области активного образования звезд Spitzer I.

Согласно документу, большинство новых кандидатов - массивные протозвезды с аккрецирующей оболочкой на начальных этапах формирования. Около 25 процентов кандидатов имеют среднюю массу, превышающую 15 масс Солнца. Тем не менее, исследователи отметили, что оценки массы по-прежнему имеют большую неопределенность, и необходимы дальнейшие исследования для сбора более подробной информации.

Исследование также рассчитало глобальную скорость звездообразования для NGC 6822. Это значение составляет около 0,04 солнечных масс в год, что согласуется с предыдущими наблюдениями этой галактики.

В заключении астрономы подчеркнули важность своих исследований NGC 6822 и популяции YSO в нем. «Это первый каталог молодых звезд в процессе формирования, идентифицированных в галактике», - написали ученые в статье.

Они добавили, что будущие наблюдения NGC 6822 с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) НАСА могут выявить присутствие большего числа кандидатов в YSO на всех этапах эволюции.
https://www.astronew...=20190916212119





Северные полярные дюны на Марсе

Изображение

Это потрясающее изображение было получено в северной полярной области Марса камерой CaSSIS ESA / Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter.

На Марсе дюны имеют различные характерные формы, как и на Земле, что дает представление о преобладающем направлении ветра. Мониторинг их с течением времени также дает нам естественную лабораторию для изучения того, как эволюционируют дюны и как отложения в целом переносятся по планете.

Зимой в полярных регионах тонкий слой углекислого льда покрывает поверхность и затем сублимируется - превращается прямо из льда в пар - с первым днем весны. На дюнных полях это весеннее потепление происходит снизу вверх, задерживая газ между льдом и песком. По мере того как лед трескается, этот газ выделяется с большой скоростью и несет с собой вверх песок, образуя темные пятна и полосы, наблюдаемые на этом изображении CaSSIS.

На изображении также видны «бархановые» дюны - серповидные или U-образные дюны, видимые в правой части изображения, - когда они соединяются и сливаются в барханоидные гряды. Изогнутые концы бархановых дюн направлены по ветру. Переход от бархана к барханоидным дюнам говорит нам о том, что вторичные ветры также играют большую роль в формировании поля дюн.

Изображение сделано на Марсе 25 мая 2019 года в точке с координатами 74,46ºN / 348,3ºE.
https://www.astronew...=20190916200703






Расширение Вселенной измерили при помощи размера гравитационных линз

Изображение
Переменность источника B1608+656
Suyu, Fassnacht, NRAO/AUI/NSF

Астрофизики воспользовались оценкой реальных размеров гравитационных линз для уточнения постоянной Хаббла, которая описывает скорость расширения Вселенной. Ученые использовали полученные величины для корректировки метода стандартных свеч. В результате у них получилось значение 82,4 ± 10 процентов, пишут авторы в журнале Science. Результат не согласуется с данными по реликтовому излучению и усугубляет несоответствие разных методов оценки расширения пространства.

Измерения свойств далеких галактик свидетельствуют о расширении Вселенной, причем этот процесс ускоряется со временем. Численным показателем темпа расширения является постоянная Хаббла, которая связывает видимую скорость удаления галактик с расстояниями до них. Сейчас Вселенная расширяется ускоренно, но в ее прошлом были и другие эпохи. В связи с этим постоянная Хаббла на самом деле зависит от времени.

Существует несколько принципиально разных способов определения постоянной Хаббла. Их точность за последние годы возросла настолько, что их оценки перестали перекрываться в пределах ошибок. Первый метод связан с изучением реликтового излучения и дает темп расширения в раннюю эпоху существования Вселенной, из чего можно при задании модели ее эволюции вычислить современной значение. Этот метод дает значение 67,4±0,5 километров в секунду на мегапарсек.

Второй способ, также иногда называемый локальным (в то время как предыдущий способ называют космологическим) основан на оценке светимости стандартных свеч — сверхновых типа Ia. Считается, что абсолютная пиковая светимость этих мощных вспышек связана с характером их затухания. Это позволяет оценивать расстояние до них, сравнивая видимую яркость с теоретической суммарной. Данный метод свидетельствует в пользу значения постоянной Хаббла на уровне 74,03±1,42 километров в секунду на мегапарсек.

Оба способа неидеальны и обладают собственными недостатками. В частности, первый напрямую говорит лишь о ранней Вселенной, а ее последующую эволюцию мы теоретически может на данный момент представлять не совсем корректно. Второй страдает от систематических ошибок, так как определение расстояний до сверхновых опирается на ряд других непрямых методов, причем неточности их всех накапливаются.

Ин Джи (Inh Jee) из Института астрофизики Общества Макса Планка и его коллеги из Германии и Нидерландов предложили новую калибровку расстояний до сверхновых. Для этого авторы используют эффект гравитационного линзирования, то есть преломления света притяжением массивных тел. В рамках данной работы ученые использовали всего две линзы, известные как CLASS B1608+656 и RXS J1131–1231, чьи красные смещения составляют 0,295 и 0,6304, соответственно.

Гравитационное линзирование и раньше использовали для определения темпа расширения, но в новой работе это делает иначе. Ранее ученые следили за временем, которое проходит между вспышками яркости различных изображений линзируемого объекта. Теперь ученые добавили к этой информации данные о самих линзирующих галактиках.

Астрономы оценили скорость вращения звезд в дисках этих галактик, что вместе с информацией о разности путей лучей линзируемого объекта позволяет найти абсолютный размер галактики-линзы. В результате можно сопоставить полученное значение с измеряемым угловым размером системы, что позволяет получить новую оценку расстояния до далекой галактики, что можно использовать для уточнения шкалы расстояний до сверхновых.

Применив данную калибровку к сверхновым, авторы получили исключительно высокое значение постоянной Хаббла на уровне 82 ± 8 километров в секунду на мегапарсек. Эта оценка едва пересекается по нижней границе с результатами по сверхновым со стандартной калибровкой. При этом она гораздо больше полученной при анализе реликтового излучения.

На данный момент ошибки метода высоки, что в первую очередь связано с маленькой выборкой, в которой всего два объекта. Тем не менее, авторы отмечают, что эти результаты очень слабо зависят от других космологических параметров, что делает данный метод перспективным. Возможно, большая статистика позволит разрешить ставшую особенно острой в последние годы «напряженность Хаббла» между различными оценками скорости расширения Вселенной.

Другая попытка построения альтернативной калибровки для сверхновых была недавно предпринята с помощью красных гигантов. Астрофизики ранее предлагали альтернативные объяснения для космологических оценок, которые позволяют примерить их с локальными. В прошлом были подобные идеи и насчет данных по сверхновых, но новые работы не подтверждают существования необходимых особенностей в распределении вещества в ближайшей космической окрестности.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...ational-lensing





Черные дыры оказались лысыми

Когда черная дыра поглощает какой-то объект, информация о том, из чего он состоял, становится недоступной для стороннего наблюдателя, даже будь у него возможность заглянуть за горизонт событий. Черная дыра полностью описывается массой, электрическим зарядом и угловым моментом, никаких иных свойств у нее нет. В этом смысле она представляет собой очень простой объект. Так говорит наиболее популярная сейчас (но не доказанная) гипотеза.

Сергей Сысоев

Изображение

Перефразировав ее в зрительно понятной форме астрофизик Джон Уилер полвека назад сказал, что у черных дыр нет волос, они одинаково лысые. Эта метафора понравилась журналистам и с тех пор описанную выше гипотезу так и называют: «Теорема об отсутствии волос» (No-hair theorem).

Хотя ее суть кажется простой и понятной, формальное доказательство математическими методами оказалось делом непростым. Хотя за него в последние десятилетия брались многие теоретики, включая знаменитого Стивена Хокинга, успех тут пока не достигнут.

Группа астрофизиков попыталась подойти к этой проблеме с иной стороны, проанализировав данные о гравитационных волнах, зарегистрированных детектором LIGO при их первом обнаружении в 2015 году. Тогда детектор «поймал» гравитационные волны, возникшие в результате слияния крупных черных дыр, вероятно сопоставимых по массе с той, что находится в центре нашей галактики.

После этого слияния только что образовавшаяся большая черная дыра колебалась в течение нескольких миллисекунд, испуская гравитационные волны, подобно тому, как вибрирующий колокол испускает звуковые волны, прежде чем утихнуть.

Сливающиеся черные дыры испускают гравитационные волны не на одной частоте, а с дополнительными короткоживущими частотами, известными как обертоны — примерно как колокол или гитарная струна.

Измерение основной частоты и одного обертона позволило исследователям сравнить наблюдаемую картину с прогнозом для «лысой» черной дыры. Результаты измерений совпали с прогнозируемыми в пределах 20 процентов.

Исследователи также рассчитали массу и период вращения получившейся черной дыры, используя только волны, излученные после слияния. Цифры согласуются со значениями, оцененными по всему событию — включая кружение дыр по сходящимся траекториям — и таким образом укрепляют идею о том, что поведение новой черной дыры полностью определяется ее массой и скоростью вращения.

Это не является строгим доказательством гипотезы, но подводит нас к мысли о ее правильности.

Ознакомиться с подробностями можно в статье, опубликованной в Physical Review Letters.
https://www.popmech....kazalis-lysymi/





Уникальная находка “Хаббл»: скрытая галактика в созвездии Кита

Дмитрий Мушинский

Изображение

На одном из последних снимков телескопа «Хаббл», была обнаружена неизвестная ранее галактика в созвездии Кита, которое известно также как Морское чудовище.

«Хаббл» — настоящий «глаз в небе», работу которого курирует NASA вот уже почти 30 лет. В течение этих десятилетий культовый космический телескоп постоянно поражал астрономов все более далекими изображениями Вселенной.

И вот теперь NASA представило фотографию телескопа, на которой изображена галактика с очень слабым уровнем светимости на расстоянии 30 миллионов световых лет от нас.

Это изображение, сфокусировано на объекте под названием UGC 695 — известном как галактика с низкой поверхностной яркостью (LSB).

Галактика расположена на расстоянии 30 миллионов световых лет в созвездии Кита. Галактика LSB настолько слаба, что ее яркость меньше яркости фона земной атмосферы, что затрудняет ее наблюдение. Эта низкая яркость является следствием относительно небольшого количества звезд в подобных галатиках.

В NASA отметили, что большая часть нормальной или «барионной» материи в этих галактиках существует в виде огромных облаков газа и пыли. Звезды также распределены на относительно большой территории.

Галактики типа LSB, подобно галактикам-карликам, имеют большую долю темной материи по отношению к количеству звезд, которые они содержат,. Астрономам до сих пор не известна природа происхождения галактик подобного типа.
https://rwspace.ru/n...ezdii-kita.html

#1622 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 18 Сентябрь 2019 - 09:16

Новые наблюдения позволяют объяснить поведение загадочной звезды Табби

Изображение

В течение многих лет ученые пытаются объяснить необычное поведение звезды Табби.

Впервые обнаруженная более ста лет назад, эта звезда демонстрирует спады яркости с интервалами в несколько суток или недель между ними с последующим возвратом к исходной яркости. В то же время в более крупном временном масштабе яркость этой звезды постепенно снижается, что вызывает недоумение у астрономов.

В новом исследовании астрономы во главе с Брайаном Мецгером (Brian Metzger) из Колумбийского университета, США, предлагают новую модель этой системы, согласно которой долгосрочное снижение яркости обусловлено осколочным диском – сформированным из разорванного на части спутника планеты. В этом сценарии предполагается, что экзопланета, имеющая спутник, могла быть уничтожена в результате взаимодействия с родительской звездой. После уничтожения планеты ее спутник оказался открыт для мощного гравитационного воздействия со стороны родительской звезды, в результате которого спутник перешел на новую орбиту вокруг звезды. На этой новой орбите, имеющей меньший размер, по сравнению с исходной орбитой родительской экзопланеты, летучие вещества материала экзоспутника начали активно испаряться и сформировали пылегазовые облака. В конечном счете экзоспутник был разорван на части гравитацией со стороны родительской звезды, при этом более крупные фрагменты спутника заняли устойчивую орбиту вокруг звезды и сформировали осколочный диск, а более мелкие фрагменты под действием давления света начали «выдуваться» из системы. Образующийся из крупных фрагментов материала осколочный диск, согласно авторам, обусловливает постоянное снижение яркости звезды Табби, поскольку блокирует часть звездного света, а постепенное снижение яркости системы обусловлено постепенной сепарацией частиц диска по размерам в результате выталкивающего действия светового давления.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronew...=20190918075200






Миссия Juno NASA наблюдает тень на Юпитере

Изображение

Не паникуйте, это не огромная дыра на Юпитере. У нашего крупнейшего соседа все хорошо. Космическому аппарату НАСА Juno удалось обнаружить тень луны Юпитера, Ио, пролетающую по его мраморным облакам.

11 сентября миссия Juno совершала 22-ой ближний пролет и фотосъемку над газовым гигантом, когда Ио проскользнул между солнцем и планетой во время одного из своих быстрых облетов вокруг Юпитера. Ио совершает оборот всего за 1,77 дня.

Ио - самый вулканический мир в нашей солнечной системе, благодаря теплу, генерируемому в результате мощного притяжения Юпитера. Из четырёх больших галилеевых спутников Юпитера Ио вращается ближе к планете, что позволяет ему отбрасывать огромную тень на газовый гигант.

Космический корабль Juno вращается вокруг Юпитера уже более трех лет, приближаясь каждые 53 дня. С научной точки зрения приоритеты космического корабля - это множество инструментов, предназначенных для изучения атмосферы и строения планеты.

Но на борту Juno также есть камера, а все необработанные фотографии, полученные камерой, загружаются онлайн на Землю. После этого добровольцы обрабатывают изображения, превращая необработанные файлы во что-то красивое, информативное или и то, и другое вместе.
https://www.astronew...=20190917214944





Астрономы обнаруживают самую массивную нейтронную звезду

Изображение

Исследователи из Университета Западной Вирджинии помогли обнаружить самую массивную на сегодняшний день нейтронную звезду - прорыв, обнаруженный с помощью телескопа Грин-Бэнк в США, штате Западная Виргиния.

Нейтронная звезда, названная J0740 + 6620, является быстро вращающимся пульсаром, который в 2,17 раза больше массы Солнца (что в 333 000 раз превышает массу Земли), но диаметром всего 20-30 километров. Это измерение приближается к пределам того, насколько массивным и компактным может стать один объект, не превращая себя в черную дыру.

Звезда была обнаружена на расстоянии примерно 4600 световых лет от Земли.

Эти результаты, полученные из Национального научного фонда NANOGrav Physics Frontiers Center, были опубликованы 16 сентября в журнале Nature Astronomy.

По словам профессора физики и астрономии Маклафлина, это открытие является одним из многих счастливых результатов, которые были получены в ходе обычных наблюдений, проводимых в рамках поиска гравитационных волн.

«В Green Bank мы пытаемся обнаружить гравитационные волны от пульсаров», - сказала она. «Чтобы сделать это, нам нужно наблюдать множество миллисекундных пульсаров, которые являются быстро вращающимися нейтронными звездами. Это открытие - не бумага для обнаружения гравитационных волн, а один из многих важных результатов, полученных в результате наших наблюдений».

Масса пульсара измерялась с помощью явления, известного как «Эффект Шапиро». В сущности, гравитация от звезды-компаньона белого карлика деформирует пространство, окружающее ее, в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна. Это заставляет импульсы пульсара перемещаться немного дальше, когда они проходят через искаженное пространство-время вокруг белого карлика. Эта задержка сообщает им массу белого карлика, которая, в свою очередь, обеспечивает измерение массы нейтронной звезды.

Нейтронные звезды представляют собой сжатые остатки массивных звезд. Они создаются, когда гигантские звезды умирают в сверхновых и их ядра разрушаются, а протоны и электроны сталкиваясь друг с другом, образуя нейтроны.

Для того, чтобы визуализировать массу нейтронной звезды, представьте один сахарный кубик из нейтронов, который будет весить 100 миллионов тонн на Земле. Это также вес примерно такой же, как и всей человеческой популяции.

«Эти звезды очень экзотические», - сказала Маклафлин. «Мы не знаем, из чего они сделаны, и один действительно важный вопрос: «Насколько массивной вы можете сделать одну из этих звезд?».

Пульсары получили свое имя из-за двойных лучей радиоволн, которые они излучают со своих магнитных полюсов. Эти лучи несутся через пространство подобно маяку. Некоторые вращаются со скоростью в сотни оборотов в секунду.

Поскольку пульсары вращаются с такой феноменальной скоростью и регулярностью, астрономы могут использовать их в качестве космического эквивалента атомных часов. Такое точное хронометрирование помогает астрономам изучать природу пространства-времени, измерять массы звездных объектов и улучшать понимание общей теории относительности.
https://www.astronew...=20190917135405





В этом месяце извергается огромный вулкан на Ио

Изображение

Вулканические извержения трудно предсказать, но наблюдения показали, что самый крупный и мощный вулкан на Ио, большой луне Юпитера, извергается по относительно регулярному графику.

Вулкана Локи, как ожидается, будет извергаться примерно в середине сентября 2019 года, о чем сообщил старший научный сотрудник Джули Ратбун сегодня на совместном заседании EPSC-DPS 2019 в Женеве.

«Локи - самый большой и мощный вулкан на Ио, настолько яркий в инфракрасном диапазоне, что мы можем обнаружить его с помощью телескопов на Земле», - сказал Ратбун. Основываясь на более чем 20-летних наблюдениях, Локи периодически извергается по относительно регулярному графику. В 2002 году Рэтбун опубликовал график, показывающий, что он извергался каждые 540 дней в течение 1990-х годов. В настоящее время, примерно каждые 475 дней.

«Если это поведение останется прежним, Локи должен извергнуться в сентябре 2019 года, примерно в то же время, что и Совместное совещание EPSC-DPS 2019. Мы правильно предсказали последнее извержение, которое произошло в мае 2018 года», - сказал Ратбун.

«Вулканы так сложно предсказать, потому что они очень сложны. На вулканические извержения влияют многие факторы, в том числе скорость поступления магмы, состав магмы, особенно наличие пузырьков в магме, тип породы, в которой находится вулкан, состояние трещины в скале и многие другие проблемы», - сказал Ратбун.

«Мы думаем, что Локи может быть предсказуемым, потому что он очень большой», - сказал Ратбун.

«Тем не менее, мы должны быть осторожны, потому что Локи назван в честь бога обманщика. В начале 2000-х годов, период извержений составлял 540 дней, но поведение Локи изменилось".
https://www.astronew...=20190917171519






Железо-каменный метеор вызвал августовскую вспышку на Юпитере

Изображение

Анализ яркой вспышки в атмосфере Юпитера, наблюдавшейся астрономом-любителем в августе 2019 года, показал, что вероятной причиной был небольшой астероид с плотностью, типичной для железо-каменных метеоритов. По оценкам, в результате удара было выделено энергии, эквивалентной взрыву 240 килотонн в тротиловом эквиваленте, что составляет примерно половину энергии, выделенной в результате падения Челябинского метеорита в 2013 году (440 килотонн в тротиловом эквиваленте). Результаты были представлены сегодня на Совместном совещании EPSC-DPS 2019 в Женеве.

Итан Чаппел из Cibolo Texas запечатлел короткую вспышку света в 07:07 МСК 7 августа во время видеонаблюдения за Юпитером с помощью небольшого телескопа на его заднем дворе. Вспышка длилась около 1,5 секунд и в своем пике выглядела такой же яркой, как луна Юпитера - Ио. Чаппел продолжал свои наблюдения в течение следующих получаса, не зная, что он был единственным свидетелем столкновения.

Оказавшись дома, Чаппел проанализировал видеоданные с помощью DeTeCt, программного обеспечения с открытым исходным кодом, специально разработанного для выявления последствий на Юпитере. Найдя четкое изображение вспышки на одном из видео, он быстро связался с разработчиками проекта DeTeCt, которые, в свою очередь, связались с их большой сетью любителей, чтобы узнать, были ли какие-либо другие наблюдения Юпитера.

Марк Делкруа, французский астроном-любитель, сказал: «Я был в восторге, когда со мной связался Этан. Это первая ударная вспышка на Юпитере, обнаруженная с помощью программного обеспечения DeTeCt. Эти столкновения чрезвычайно редки, потому что ударные вспышки слабые, короткие и могут быть легко пропущено при наблюдении за планетами в течение нескольких часов. Однако, если во время видеозаписи обнаружена вспышка, ее можно проанализировать для количественной оценки энергии, необходимой для того, чтобы она была видна с расстояния в 700 миллионов километров».

За прошедший месяц Раманакумар Санкар и Чаба Палотаи из Флоридского технологического института (FIT) провели углубленный анализ данных. По энергии, испускаемой вспышкой, они считают, что ударный объект мог быть объектом диаметром около 12-16 метров и массой около 450 тонн, который распался в верхних слоях атмосферы на высоте около 80 километров над облаками Юпитера. Модели кривой блеска вспышки, предложенные Санкаром и Палотаем, предполагают, что ударный элемент имел плотность, типичную для железо-каменных метеоров, что указывает на то, что это был небольшой астероид, а не комета.

Компания Hueso из Испании сделала очень похожую оценку размера и массы ударного элемента путем сравнения с предыдущими обнаруженными вспышками. Вспышка, по-видимому, была второй по яркой из шести, наблюдаемых до сих пор на Юпитере, и предлагает наибольший потенциал для детального анализа данных.

«За шесть лет, прошедших с момента обнаружения первой вспышки в 2010 году, наблюдались шесть ударных вспышек, и ученые стали более уверенными в своих оценках интенсивности воздействия этих объектов на Юпитере. Большинство этих объектов падают на Юпитер, не будучи замеченными наблюдателями на Земле». Тем не менее, теперь мы оцениваем это количество в 20-60 подобных столкновений с Юпитером каждый год. Из-за большого размера Юпитера и гравитационного поля это количество в десять тысяч раз больше, чем для Земли», - сказал Уэсо.

Уэсо и Делькруа надеются, что все больше астрономов-любителей будут регулярно использовать DeTeCt для анализа видеонаблюдений Юпитера и Сатурна, чтобы найти и изучить больше таких воздействий.
https://www.astronew...=20190917190136






Первая межзвездная комета оказалась похожа на кометы Солнечной системы*

Изображение
JPL

Астрономы при помощи Большого Канарского телескопа провели спектроскопические наблюдения первой межзвездной кометы C/2019 Q4 (Borisov). Оказалось, что она по своим спектральным характеристикам очень похожа на некоторые кометы и астероиды Солнечной системы. Это позволяет узнать больше о процессах формирования подобных объектов в других планетных системах, сообщается на сайте Канарского института астрофизики.

Комета C/2019 Q4 была обнаружена 30 августа 2019 года астрономом Геннадием Борисовым, когда она находилась на расстоянии около трех астрономических единиц от Солнца. Почти сразу же астрономы начали предполагать, что это межзвездный объект. Дальнейшие наблюдения подтвердили, что орбита небесного тела имеет большой эксцентриситет 3,07, что означает, что комета имеет внесолнечное происхождение, двигается по гиперболической орбите и вскоре покинет Солнечную систему. Ожидается, что максимальное сближение кометы с Солнцем (на расстояние в две астрономических единицы) состоится в начале декабря. Моделирования, проведенные с учетом последних данных по орбите кометы, показывают, что C/2019 Q4 около 50 тысяч лет назад была за пределами гелиосферы и двигалась со скоростью, в 500 раз превышавшую третью космическую.

13 сентября астрономы при помощи 10,4-метрового Большого Канарского телескопа и установленного на нем спектрографа OSIRIS (Optical System for Imaging and low Resolution Integrated Spectroscopy) получили снимки кометы и провели ее спектроскопические исследования. У объекта четко различима кома и кометный хвост, а спектральные характеристики кометы схожи со спектрами, полученными для различных объектов в Солнечной системе, таких как кометы и астероиды класса D, что говорит о том, что их составы могут быть схожи. Эти данные говорят о том, что механизмы образования комет в других планетных системах могут быть аналогичны тем, которые привели к образованию комет в Облаке Оорта в Солнечной системе.

Изображение
IAC

Ранее единственным известным астрономам межзвездным объектом был астероид Оумуамуа, открытый в октябре 2017 года. Первоначально его тоже посчитали кометой, однако эта гипотеза не подтвердилась.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...9/09/17/C2019Q4





Теорему об отсутствии волос проверили с помощью гравитационных волн*

Изображение
Keith Peters / flickr.com

Физики из США показали, что теорема об отсутствии волос выполняется для черной дыры, образовавшейся в результате события GW150914. Для этого ученые проанализировали спектр гравитационных волн и подтвердили, что удаленный наблюдатель не может отличить черную дыру, появившуюся в результате слияния двух меньших объектов, от возмущенной черной дыры. Правда, статистическая значимость этого утверждения составляет всего 10 процентов, однако в будущем ученые собираются ее уменьшить. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Теорема об отсутствии волос утверждает, что метрика черной дыры полностью определяется всего тремя ее параметрами — массой, угловым моментом (спином) и электрическим зарядом (последним на практике можно пренебречь, поскольку материя в среднем не заряжена). Остальная информация об исходной материи (именно ее называют волосами) скрывается за горизонтом событий, а потому теряется для внешнего наблюдателя. Другими словами, неважно, из чего образуется черная дыра — достаточно знать массу и скорость вращения ее «строительных материалов», чтобы предсказать конечный результат. В частности, черные дыры, собранные из одинакового количества материи и антиматерии, будут выглядеть одинаково. Поэтому теорема об отсутствии волос тесно связана с информационным парадоксом. Подробнее про теорему об отсутствии волос и информационный парадокс можно прочитать в материалах «Никакого парадокса нет» и «Уйдем по направлению световой бесконечности».

Впрочем, называть теорему об отсутствии волос теоремой не совсем верно — до сих пор это предположение доказано только для нескольких частных случаев, тогда как обобщенная теорема остается только гипотезой. Более того, обычно теорема об отсутствии волос рассматривается в контексте классической Общей теории относительности, хотя квантовые эффекты для черных дыр также играют существенную роль. Некоторые физики считают, что в квантовой теории гравитации (а значит, и в реальности) внешний наблюдатель все еще может извлечь информацию о поглощенных объектах — например, с помощью корреляций в излучении Хокинга, — а потому теорема об отсутствии волос перестает работать. Тем не менее, доказать это предположение еще сложнее, поскольку квантовая теория гравитации до сих пор не построена. Поэтому проверить теорему на практике оказывается особенно важно.

Разумеется, проверить теорему об отсутствии волос напрямую, изготавливая и сравнивая несколько черных дыр, невозможно (по крайней мере, при текущем уровне развития техники). Тем не менее, такую проверку можно провести дистанционно с помощью гравитационных волн, которые несут в себе информацию о коллапсирующей материи. Чтобы представить себе, как работает такая проверка, сравним черную дыру с бокалом. Если ударить по бокалу ложечкой, то он зазвенит, то есть станет вибрировать и испускать в окружающее пространство звуковые волны. При этом частота и скорость вибраций, а вместе с ними и спектр волн, определяется формой бокала и количеством воды, которая в него налита. Полный бокал звучит выше, пустой — ниже; широкий бокал испускает одни обертоны, а узкий другие. Следовательно, по спектру испускаемых волн можно восстановить форму и материал бокала (пусть и приблизительно).

В случае черной дыры ситуация выглядит абсолютно так же, только вместо звука нужно анализировать гравитационные волны, а вместо ложечки сталкивать ее с другой черной дырой. После такого столкновения дыра «зазвенит», гравитационные волны достигнут Земли, попадут в детектор и расскажут, чем определяется метрика их источника. Вообще говоря, идея такой проверки возникла довольно давно, еще в 70-х годах прошлого века. Однако точность гравитационных детекторов достигла необходимого предела только в прошлом году.

Группа физиков под руководством Саула Теукольского (Saul Teukolsky) впервые проверила эту идею на реальных данных и показала, что теорема об отсутствии волос действительно выполняется. Для этого ученые проанализировали событие GW150914 — первые в истории зарегистрированные гравитационные волны. Другими словами, исследователи предположили, что к основной моде колебаний черной дыры добавляется несколько овертонов, рассчитали спектр гравитационных волн и сравнили его с экспериментом. Затем с помощью байесовского анализа физики вытащили из этого анализа допустимые значения частоты и амплитуды колебаний. Полученные результаты физики сравнили с полноценным анализом, который обсчитывал все стадии слияния двух черных дыр с помощью численной теории относительности.

В результате исследователи обнаружили, что овертоны практически не сказываются на спектре гравитационных волн: чтобы «приближенный» и «полноценный» анализ давали один и тот же результат, достаточно ограничиться основным тоном и первым овертоном. По словам ученых, это означает, что удаленный наблюдатель не может отличить черную дыру, появившуюся в результате слияния, от возмущенной черной дыры. Это подтверждает теорему об отсутствии волос. Впрочем, исследователи подчеркивают, что надежность такой проверки пока еще не очень велика — проведенное доказательство ученые называет достоверным на 90 процентов. Тем не менее, в будущем, когда будет набрано гораздо больше статистики, теорему можно будет проверить гораздо точнее.

Изображение
Амплитуда колебаний черной дыры в модели с двумя овертонами
Maximiliano Isi et al. / Physical Review Letters, 2019


Изображение
Ограничения на массу и безразмерный спин черной дыры, полученные с помощью «полноценного» анализа (черный пунктир) и модели с несколькими овертонами (цветные линии). Из картинки видно, что добавление второго овертона практически никак не сказывается на результате
Maximiliano Isi et al. / Physical Review Letters, 2019

После последней модернизации гравитационные детекторы LIGO/Virgo стали настолько чувствительными, что ловят гравитационные волны несколько раз в месяц. Это открывает новые возможности для астрономов, которые до сих пор наблюдали за Вселенной только с помощью электромагнитных волн. В частности, с помощью гравитационной астрономии ученые надеются уточнить постоянную Хаббла, найти первичные черные дыры, увидеть экзотические компактные объекты, «мимикрирующие» под черные дыры, заглянуть внутрь нейтронной звезды. Подробнее про перспективы гравитационной астрономии можно прочитать в материалах «За волной волна», «Рождение золота» и «Ботаники в неведомой стране».

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne...9/17/GW-no-hair





Позитроны укажут на распад вакуума при столкновении тяжелых ионов

Изображение
Столкновение ионов свинца на Большом адронном коллайдере, записанное детектором ALICE
Wikimedia Commons

Физики из России, Китая и Германии предложили «индикатор», который указывает на распад нейтрального вакуума при столкновениях тяжелых ионов. Для этого ученые численно рассчитали, как вероятность рождения электрон-позитронных пар зависит от скорости ядер, и показали, что при распаде вакуума в этой зависимости возникает минимум. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт выложен на сайте arXiv.org.

Релятивистская квантовая механика описывает атомы с помощью уравнения Дирака, которое обобщает уравнение Шредингера на случай больших скоростей частиц. Если попытаться решить это уравнение для водородоподобного иона — ядра, к которому присоединен единственный электрон, — то окажется, что решение существует только для ядер с зарядом Z<Z0=137. Это условие определяет вакуум иона — состояние с минимальной энергией E(Z0)=0. Тем не менее, если наращивать заряд ядра выше критического значения, то энергия несуществующего «связанного состояния» продолжит уменьшаться и при Zcr=173 окажется меньше массы электрона.

После этого ядро может воспользоваться тем, что спектр уравнения Дирака не ограничен снизу, то есть в нем существуют уровни с отрицательной энергией электронов. Обычно эти уровни заполнены и образуют так называемое море Дирака. Если энергия «связанного состояния» попадет в резонанс с отрицательной энергией электронных уровней, то ион сможет захватить два «морских» электрона, попутно испуская два позитрона. Такой процесс можно интерпретировать как распад старого нейтрального вакуума и образование нового вакуумного состояния с ненулевым электрическим зарядом (подчеркнем, что такой распад вакуума не имеет ничего общего с распадом ложного вакуума). Впервые такой «распад нейтрального вакуума» в 1969 году теоретически обнаружили Семен Герштейн и Яков Зельдович.

К сожалению, на практике распад нейтрального вакуума увидеть до сих пор не удалось. С одной стороны, критический заряд ядра почти в полтора раза превышает максимальный заряд ядер, полученных на практике (на данный момент рекордный заряд составляет Z=118 для ядра Оганессона). С другой стороны, сталкивая ядра элементов с зарядом Z<Zcr, можно собрать «временное ядро» с достаточно большим зарядом, К сожалению, в ходе такого столкновения образуется слишком много лишних позитронов, которые загрязняют сигнал и маскируют позитроны, указывающие на распад вакуума. Поэтому до сих пор физики не смогли проверить на практике предсказания теоретиков.

Тем не менее, группа ученых под руководством Владимира Шабаева придумала способ, с помощью которого можно очистить позитроны, сопровождающие распад вакуума, от фоновых загрязнений. Для этого физики заметили, что вероятность рождения электрон-позитронных пар хитрым образом зависит от скорости ионов перед столкновением. Другими словами, исследователи рассмотрели столкновение двух ионов с заданными зарядами, численно рассчитали вероятность образования электрон-позитронных пар и нашли параметр распределения, который принимает разные значения в случаях, когда суммарный заряд ионов меньше или больше критического заряда.

Поскольку рассчитать вероятность рождения электрон-позитронных пар на фоне движущихся ионов очень сложно даже численно, ученые сделали несколько приближений. Во-первых, ученые рассматривали столкновение ионов как классическое рассеяние Резерфорда, в ходе которого ионы приближаются друг к другу на заранее известное минимальное расстояние, отталкиваются и снова разлетаются на бесконечность. При этом энергия столкновений ограничена снизу энергией «лобового» столкновения, что, в свою очередь, накладывает ограничения на скорость ионов. Во-вторых, физики работали в монопольном приближении, то есть заменили два иона на единственный сферически симметричный монополь. Это позволило им рассматривать одну волновую функцию электрона вместо двух. Наконец, сначала исследователи рассмотрели более простой случай одинаковых ионов, а потом обобщили результат на случай произвольных зарядов.

В результате ученые выяснили, как вероятность рождения электрон-позитронных пар зависит от относительной скорости ионов. Оказалось, что в докритической области (Z<Zcr) вероятность рождения пар монотонно росла во всем диапазоне энергий. Однако при повышении суммарного заряда пары ионов график вероятности начинал резко загибаться вверх при низких значениях энергии, которые отвечали «почти лобовым» столкновениям. Чтобы увидеть это загибание, ученые проверили, как производная вероятности рождения пар зависит от суммарного заряда ионов. Оказалось, что при Z=184 производная обращается в ноль, а при бо́льших значениях становится отрицательной. Другими словами, при таких зарядах зависимость перестает быть монотонной, в ней появляется минимум.

Изображение
Вероятность рождения электрон-позитронных пар в зависимости от энергии столкновения ионов в случае, когда суммарный заряд частиц больше критического (пунктир) и меньше критического (сплошная линия)
Ilia Maltsev et al. / Physical Review Letters, 2019

По словам ученых, появление минимума в зависимости указывает на образование связанного состояния при Z>184, которое сопровождает распад вакуума. При 173<Z<184 такое состояние тоже образуется, однако его маскирует монотонное убывание «невакуумного» вклада составляющей вероятности, из-за чего минимум менее ярко выражен. Следовательно, вероятность рождения электрон-позитронной пары при «почти лобовом» столкновении можно использовать как индикатор распада. При этом ученые подчеркивают, что монопольное приближение, которое использовалось в расчетах, хорошо работает при «почти лобовых» столкновениях. Также ученые отмечают, что предложенную вероятность уже сейчас можно измерить на практике.

Изображение
Производная вероятности рождения электрон-позитронных пар по энергии столкновения в зависимости от среднего заряда сталкивающихся ионов. Красная линия отмечает момент распада вакуума
Ilia Maltsev et al. / Physical Review Letters, 2019

Процесс, рассмотренный группой Шабаева, отдаленно напоминает распад ложного вакуума, который теоретически обнаружил в 1977 году Сидни Коулмен. В этом процессе речь идет о вакууме скалярного поля Хиггса, равномерно заполняющего нашу Вселенную. Подробнее про распад ложного вакуума можно прочитать в материале «Из пустого в порожнее», а также в новостях «Излучение Хокинга спасло Вселенную от распада ложного вакуума» и «Физик уточнил скорость распада ложного вакуума».

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne...on-vacuum-decay







Астрономы засомневались в молодости колец Сатурна

Изображение
Kevin Gill / flickr

Астрономы выдвинули ряд замечаний к недавнему анализу данных зонда «Кассини», который указал на относительно небольшой возраст колец Сатурна. Авторы статьи, опубликованной в Nature Astronomy, считают, что пока рано делать окончательный вывод о времени формирования колец, так как влияние некоторых процессов, эффект которых может оказаться решающим, пока не удается точно оценить.

Сатурн обладает сложной системой колец и небольших спутников, расположенных на расстояниях до нескольких сотен тысяч километров. Кольца состоят преимущественно из водяного льда с небольшими включениями примесей. Размер частиц колец колеблется от миллиметров до метров, при этом толщина колец оценивается от десятков метров до километра, что в любом случае делает их очень тонкими по сравнению с радиусом.

Наиболее точные данные о структуре и физических свойствах колец удалось получить зонду «Кассини», который завершил свою миссию, погрузившись в толщу планеты в 2017 году (подробно можно прочитать в нашем материале «Большой финал "Кассини"»). В частности, была сделана наиболее точная оценка массы колец на уровне 1,54±0,49×1019 килограмм, то есть около 40 процентов массы спутника Мимаса или примерно половина антарктических льдов Земли.

Оцененный по данным «Кассини» возраст колец Сатурна оказался равен нескольким десятками миллионов лет, то есть они примерно ровесники гибели динозавров. Это делает их гораздо моложе самого Сатурна, который сформировался в ранней Солнечной системе около 4,5 миллиардов лет. Данный возраст был оценен по темпу потемнения: в предположении, что кольца изначально состояли из чистого льда и зная поток метеоритов, можно вывести предполагаемое время накопления наблюдаемого уровня примесей — от 0,1 до 0,5 процентов по массе в наиболее массивном кольце B до 6-11 процентов во внутреннем кольце C.

В работе ученых из Франции и США под руководством Орельена Крида (Aurélien Crida) из Обсерватории Лазурного берега отмечается, что вопрос намного сложнее. Авторы пишут, что при обсуждении возраста колец часто смешивают три времени: возраст формирования колец, возраст характерных особенностей, таких как щели и волны, и время воздействия внешних факторов, приводящих к потемнению и изменению состава. Ученые отмечают важность понимания того, что пока не существует прямого способа оценки первого числа, оно лишь выводится из косвенных наблюдений.

Часто можно встретить утверждения, что кольца должны быть молодыми, так как в них нет старых структур и они не сильно «замусорены», но такое суждение может привести к ошибке. В то же время модели динамической эволюции колец говорят об их большом возрасте. В частности, измеренные массы очень хорошо согласуются с предсказаниями численного моделирования для колец с возрастом примерно в 4 миллиарда лет.

«Мы не может напрямую измерить возраст колец Сатурна подобно кольцам на пне дерева, поэтому приходится выводить возраст из других свойств, таких как масса и химический состав, — поясняет Крида. — В недавних исследованиях предполагалось, что поток пыли постоянен, масса колец постоянна, а вся накопленная пыль сохраняется в кольцах. Однако во всех этих трех аспектах существует значительная неопределенность и если рассматривать вопрос вместе с другими данными миссии «Кассини», то мы считаем, что свидетельства говорят в пользу намного более старых колец».

Получается, что с одной стороны кольца должны быть старыми, но тогда непонятно, почему в них так мало пыли. С другой, они могут быть молодыми, но тогда неясно, что стало причиной их недавнего формирования и почему у них масса, соответствующая долго эволюционировавшей системе. Авторы предлагают три варианта: кольца старые, но недавно резко возрос поток пыли, кольца старые и есть пока неизвестный механизм их очистки, кольца молодые и недавно произошло столкновение небольшого ледяного спутника Сатурна (например, Мимаса) с другим спутником или кометой. Тем не менее, ни один из этих сценариев нельзя назвать предпочтительным, так как во всех случаях есть свои аргументы против.

Ранее ученые доверили нейросети разобраться в структуре штормов на Сатурне, связали необычную форму его спутников с аккрецией частиц из его колец, составили расписание северных сияний на Сатурне и опубликовали «беседу» Сатурна и Энцелада.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...s-of-saturn-age

#1623 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 19 Сентябрь 2019 - 08:33

3D модели Марса помогут марсоходу Rosalind Franklin в поисках древней жизни

Изображение

Ученые из Дортмундского университета создали высокоточные трехмерные модели местности в пределах посадочного эллипса вездехода ESA / Roscosmos ExoMars Rosalind Franklin. Цифровые модели местности (DTM) имеют разрешение около 25 см на пиксель и помогут ученым понять географию и геологические характеристики региона и спланировать путь движения ровера вокруг площадки.

Чтобы повысить точность моделей, команда разработала инновационную технику, которая интегрирует атмосферные данные в цифровые сцены. Модели были представлены Кей Уолфарт на Совместном совещании EPSC-DPS 2019 в Женеве в понедельник, 16 сентября.

DTM основаны на изображениях Марса с высоким разрешением, полученных с помощью инструмента HiRISE на орбитальном аппарате НАСА Mars Reconnaissance. Снимки HiRISE широко применяются в классическом стерео-методе, объединяющему два изображения, снятых под немного разными углами, для создания трехмерного изображения ландшафта. Тем не менее, традиционные стерео методы имеют ограничения при применении к безликим однородным областям, которые характеризуют многие пыльные и песчаные поверхности планеты, включая место посадки ровера.

Oxia Planum, посадочная площадка, выбранная рабочей группой ESA ExoMars по выбору посадочных площадок для марсохода, сравнительно плоская, чтобы минимизировать риск жесткой посадки и обеспечить доступ ровера для выполнения его миссии. Регион содержит глинистые минералы и структуры из древних русел рек, которые могут иметь следы прошлых следов жизни.

Для улучшения DTM команда из Университета Дортмундского университета применила метод под названием «Форма от затенения», в котором интенсивность отраженного света на изображении преобразуется в информацию о наклонах поверхности. Эти данные об уклонах интегрируются в стереоизображения, давая улучшенную оценку трехмерной поверхности и достижение наилучшего возможного разрешения в восстановленном ландшафте.

Кей Уолфарт объяснил: «С помощью этой техники можно воспроизвести даже мелкие детали, такие как рябь дюн внутри кратеров и грубость рельефа».

Марсель Гесс, первый автор исследования, сказал: «Мы уделили особое внимание взаимодействию света и марсианской поверхности. Области, наклоненные к Солнцу, выглядят ярче, а области, обращенные в сторону, - темнее. Наш подход использует соединение отражательной и атмосферной модели, которая включает в себя отражение от поверхности, а также атмосферные эффекты, которые рассеивают свет".

Ровер Rosalind Franklin ExoMars имеет набор научных инструментов для анализа горных пород и окружающей среды на Oxia Planum. Чтобы заглянуть под поверхность, он имеет дрель, которая будет отбирать пробы и доставлять их в бортовую лабораторию, предназначенную для обнаружения биосигнатур, а также инструменты для измерения содержания подземных вод. Миссия будет запущена летом 2020 года на российском ракета-носителе "Протон-М" и прибудет на Марс в марте 2021 года.
https://www.astronew...=20190918134516






На комете 67P / Чурюмов-Герасименко прыгают камни и обрушиваются скалы

Изображение

Ученые, анализирующие сокровищницу изображений, полученных миссией Rosetta ESA, нашли большое количество любопытных движущихся валунов и больших обвалов породы.

Rosetta работала у кометы 67P / Чурюмов-Герасименко в период с августа 2014 года по сентябрь 2016 года, собирая данные о пылевой и газовой среде кометы, ее поверхностных характеристиках и внутренней структуре.

В рамках анализа около 76 000 изображений с высоким разрешением, полученных с помощью камеры OSIRIS, были взяты учеными для проверки изменений на поверхности. В частности, они заинтересовались сравнением периода ближайшего сближения кометы с Солнцем, известного как перигелий, с периодом после этой наиболее активной фазы, чтобы лучше понять процессы, которые управляют эволюцией поверхности.

По всей комете видны обломки, но иногда валуны оказываются выброшенными в космос или катящимися по поверхности. Новый пример подпрыгивающего валуна был недавно обнаружен в области «гладкой шеи», которая соединяет две доли кометы, область, которая претерпела много заметных крупномасштабных изменений поверхности в течение миссии. Валун, шириной около 10 м, по-видимому, упал с близлежащего утеса и несколько раз прыгнул по поверхности, не разламываясь и оставляя «следы» в слабо уплотненном поверхностном материале.

«Мы думаем, что он упал с близлежащего обрыва высотой около 50 м и является самым большим осколком этого оползня с массой около 230 тонн», - сказал Жан-Батист Винсент из Института исследования планет DLR, который представил результаты на конференция EPSC-DPS в Женеве.

«Так много произошло с этой кометой в период с мая по декабрь 2015 года, когда она была наиболее активной, но, к сожалению, из-за этой деятельности нам пришлось держать Rosetta на безопасном расстоянии. Поэтому у нас нет близких снимков чтобы увидеть освещенные поверхности с достаточным разрешением и точно определить местоположение «до» валуна».

Изучение подобных движений валунов в разных частях кометы помогает определить механические свойства как падающего материала, так и поверхности, на которую он приземляется. Материал кометы в целом очень слабый по сравнению со льдом и камнями, с которыми мы знакомы на Земле: валуны на комете 67P / CG примерно в сто раз слабее, чем свежевыпавший снег.

В некоторых местах вокруг кометы наблюдались и другие изменения, например обрушение скал, такое как драматическое падение сегмента Асуанской скалы шириной 70 м, наблюдавшийся в июле 2015 года. Рами Эль-Маарри и Грэм Драйвер из Биркбека, Лондонский университет, возможно, обнаружили еще более крупный обвал, связанный с яркой вспышкой, наблюдаемой 12 сентября 2015 года вдоль границы между северным и южным полушарием.

«Похоже, это один из самых больших обвалов, который мы видели на комете за всю историю наблюдений Rosetta, с площадью обрушения около 2000 квадратных метров», - сказал Рами, также выступая сегодня на EPSC-DPS.

Во время прохождения перигелия южное полушарие кометы подвергалось воздействию высокой солнечной энергии, что приводило к повышению уровня активности и более интенсивной эрозии, чем в других местах кометы.

«Проверка изображений до и после позволяет нам удостовериться в том, что кусок скалы был неповрежденным, по крайней мере, до мая 2015 года, когда в этом регионе у нас еще достаточно изображений с высоким разрешением, чтобы увидеть его», - говорит Грэм, студент, работающий с Рэми, для изучения обширного архив изображений Розетты.

«Данные с Rosetta продолжают удивлять нас, и это прекрасно, что следующее поколение студентов сделает новые, захватывающие открытия», - добавляет Мэтт Тейлор, исследователь проекта ESA в Rosetta.
https://www.astronew...=20190918183241






Свежего снега не хватило для объяснения яркости спутников Сатурна

Изображение

Астрономы пришли к выводу, что за рекордную яркость некоторых спутников Сатурна в радиодиапазоне отвечает не только слой чистого льда, но и специфические структуры под поверхностью этих тел. Тем не менее, природа этих рассеивающих структур пока не ясна. Доклад с результатами был представлен в Женеве на совместной конференции Конгресса европейского планетарного общества и Американского астрономического общества.

Внутренние луны Сатурна являются самыми радиояркими объектами в Солнечной системе, то есть они отражают наибольшее количество радиоволн. Это говорит о специфических свойствах поверхности этих тел. В частности, усредненное по всей поверхности альбедо на длине волны в 2,2 сантиметра для Энцелада составляет 2,96 ± 0,39, а для ряда других спутников также превышает единицу.

Известно, что поверхности этих лишенных атмосферы тел постоянно изменяются, так как они взаимодействуют с веществом колец. Также кора ледяного спутника Энцелада иногда раскалывается, а из трещин поднимаются струи очень чистой воды из подповерхностного жидкого океана. Эта вода превращается в лед, который также оседает как на сам Энцелад, так и на соседние спутники, такие как Мимас, Тетис, Диона и Рея.

В докладе астрономов из Франции и США представлен финальный анализ всех радионаблюдений системы Сатурна аппаратом «Кассини», который находился у планеты в 2004–2017 годах. Оказалось, что чистоты льда недостаточно для объяснения ни величины альбедо, ни зафиксированной слабой зависимости от угла падения радиоволн.

«Принятые нами суперяркие радарные сигналы требуют как минимум нескольких десятков сантиметров снежного покрова, — говорит ведущий автор работы Элис Ле Галл (Alice Le Gall) из института LATMOS в Париже. — Однако только состав не может объяснить зафиксированный экстремальный уровень яркости. Радарные волны могут проникать сквозь прозрачный лед на глубину до пары метров, поэтому у них больше возможности отразиться от погруженных структур. Подповерхностный слой внутренних лун Сатурна должен содержать высокоэффективные отражатели, которые преимущественно направляют падающие радиоволны назад к их источнику».

Природа отражающих структур пока остается неизвестной. Высказывались предположения, что такой эффект может возникать благодаря когерентному обратному рассеянию на специфических неоднородностях во льду. Это явление связано с конструктивной интерференцией движущихся в обратном направлении волн. Однако даже для объяснения радиоальбедо Европы, которая в два раза тусклее Энцелада, уже требуется заполнение отражающего слоя на 80 процентов по объему нужными неоднородностями.

Известно, что поверхность Энцелада покрыта множеством различных особенностей, таких как крупные блоки льда, конусообразные возвышения и плотные скопления трещин. Однако способность таких деталей рельефа создать необходимый эффект не доказана. В связи с этим авторы заключают, что однозначного понимания причины высокого радиоальбедо Энцелада пока нет.

Ранее сообщалось, что на Энцеладе найдены сложные органические молекулы, а жизнеспособность земных архей проверили условиями Энцелада. Другой нерешенной проблемой системы Сатурна является возраст его колец, который одни ученые считают относительно небольшим, а другие — сравнимым со временем жизни Солнечной системы.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...dus-radiobright





Пульсации древней звезды помогли ограничить изменение гравитационной постоянной

Изображение

Астрономам удалось наложить ограничения на изменение гравитационной постоянной за миллиарды лет существования Вселенной. Для этого они оценили влияние этого изменения на эволюцию и свойства колебаний одной из старейших известных звезд во Вселенной — KIC 7970740, возраст которой составляет примерно 11 миллиардов лет. Значимого изменения выявить не удалось, пишут ученые в препринте на сервере arXiv.

Обычно считается, что так называемые фундаментальные физические константы одинаковы во всех точках пространства и в любой момент времени. Тем не менее, ученые строят теории, в которых допускается постепенное изменение этих величин. Иногда это изменение очень мало, что не позволяет его непосредственно зафиксировать, а в других моделях эти изменения ответственны за некоторые наблюдаемые эффекты, которые обычно интерпретируются иначе.

К подобным фундаментальным константам могут относить скорость света в вакууме, элементарный заряд, массы электрона и протона, постоянную Планка и гравитационную постоянную. Некоторые величины с высокой точностью измерять непосредственно сложно, поэтому ищется дрейф их комбинаций, например, постоянной тонкой структуры, которая связывает заряд электрона, электрическую постоянную, скорость света и постоянную Планка. От этой величины зависят соотношения между спектральными линиями, которые можно измерять с высокой точностью.

Современная теория гравитации — общая теория относительности Альберта Эйнштейна — опирается на принцип эквивалентности, который говорит о независимости исхода локального эксперимента в свободно падающей системе отсчета от положения в пространстве-времени. Иными словами, в рамках ОТО гравитационная постоянная G считается неизменной по определению. В то же время, с точки зрения более сложных концепций, таких как теория струн и некоторые виды модифицированных гравитаций, эта величина не является фундаментальной постоянной и может меняться во времени.

Дрейф G экспериментально ищут несколькими способами. Наиболее точным на данный момент является метод лазерной локации Луны, который позволяет очень точно высчитывать расстояние до ближайшего космического тела благодаря размещенным там светоотражателям. Текущее ограничение на вариацию данной константы, определяемое как отношение ее производной по времени к самой величине Ġ/G равняется (7.1 ± 7.6) × 10−14 год−1. В пределах ошибок эта величина не отличается от нуля, поэтому говорится об отсутствии значимого тренда.

Датские астрофизики под руководством Эрла Патрика Беллингера (Earl Patrick Bellinger) из Орхусского университета представили новую оценку временного дрейфа G на основе наблюдения и моделирования древней малометалличной звезды KIC 7970740. Идея авторов заключается в моделировании пульсаций звезды на основе данных, полученных в ходе трехлетних наблюдений с помощью космического телескопа «Кеплер». Свойства таких колебаний связаны с параметрами звезды и позволяют вычислить ее глобальные характеристики. Если также допустить, что существующая теория звездной эволюции достаточно точна, то можно установить ограничения на возраст и историю светила путем сопоставления модельных результатов и наблюдений.

Авторы получили оценку Ġ/G = (2.1 ± 2.9) × 10−12 год−1, что также совместимо с отсутствием изменения. Данная оценка несколько хуже уже существующих наиболее точных, но отличается от них важным аспектом: она ограничивает изменение константы на протяжении миллиардов лет, в то время как лазерная локация Луны проводится только несколько десятилетий.

Гравитационная постоянная влияет на несколько параметров звезды. В частности, общая светимость пропорциональная G в 7 степени, поэтому изменение константы во времени непосредственно влияет на темп эволюции светила. Также изменения гравитации повлекут смещения частот звездных пульсаций и их свойств.

Астрономы пишут, что данный метод можно развить, применив его к ансамблям звезд, для которых имеются точные наблюдательные данные. Это позволит установить еще более сильные ограничения на дрейф G. Также подобным способом можно попытаться найти изменение и других фундаментальных констант, которые сказываются на свойствах светил.

Самое точное значение гравитационной постоянной было получено физиками в прошлом году, а постоянная тонкой структуры и отношение масс протона и электрона, согласно экспериментальным данным, не изменились за последние три миллиарда лет. Были попытки объяснить с помощью дрейфа констант возможную стабильность бериллия-8 в ранней Вселенной, но они не увенчались успехом.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...astroseismology





В России разработали новую гравитационную модель элементарных частиц

МОСКВА, 18 сен — РИА Новости. Ученые Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" разработали новую гравитационную модель внутренней структуры элементарных частиц и ядер атомов, которая способна изменить современные представления о физике. Результаты исследования опубликованы в Russian Physics Journal.

Традиционно в области микромира влияние гравитационного взаимодействия (кривизны пространства и времени) считается исчезающе малым по сравнению с влиянием электромагнитного поля и поля ядерных сил. Например, электрическое поле протона в миллиард миллиардов раз больше его поля тяготения, поэтому гравитацию в этом случае не было принято учитывать.

Согласно общей теории относительности это — недоразумение: каждое поле, обладая энергией и, следовательно, массой, искривляет пространство-время и эта кривизна воспринимается нами как гравитационное поле.

В то же время, согласно идее и уравнениям Альберта Эйнштейна в общей теории относительности, и электромагнитное поле, и поле ядерных сил, и вообще любое другое одновременно является гравитационным, "порождая" его. То есть, бессмысленно сравнивать по силе гравитационное поле с самим собой.

Тем не менее физика пока обычно ограничивается плоским пространством в специальной теории относительности (СТО) и из-за этого вынуждена считать любые элементарные объекты точечными, то есть бесструктурными.

"Полученное новое решение уравнений снимает распространенное недоразумение и позволяет понять гравитационную (геометрическую) природу фундаментального электрического заряда e, массы покоя частицы m, выразить их через кривизны пространства, а также рассчитать радиус элементарной частицы R. Последний оказывается равным радиусу горловины "кротовой норы", которой на самом деле предстает в ОТО любая частица — то есть, она не "шарик" в трехмерном пространстве, а "дырка" в четырехмерном пространстве", — рассказал РИА Новости один из авторов исследования, доцент НИЯУ МИФИ Юрий Хлестков.

По его словам, радиус протона с точностью 0,04% совпадает с экспериментальным значением, полученным в 2010 году группой Поля на мюонном водороде. Для ученых это замечательный факт экспериментального подтверждения ОТО в релятивистской области микромира, где влияние гравитации считалось пренебрежимо малым.

"Другой парадокс: протон в пустом плоском пространстве СТО обязан быть точечным. Поэтому уже сам эксперимент, идентифицирующий его конечный радиус, опровергает малость влияния гравитационного взаимодействия, а значит, и кривизны пространства-времени. Но и это еще не все: электрон, согласно современным экспериментам, считается точечным (бесструктурным), а новое решение в ОТО дает его конечный радиус в 459 раз больший, чем у протона", — отметил Хлестков.
По мнению ученых, подобные результаты способны привести и к переосмыслению роли ОТО в физике, и к выявлению новых свойств частиц, полей, пространства-времени, которые помогут решить множество актуальных задач энергетики и освоения дальнего космоса.
https://ria.ru/20190...Fp%3D1558795191






Млечный Путь: экстремальные выбросы на черной дыре*

Таинственные выбросы. Черная дыра в центре Млечного Пути поражает необычной активностью - мощными вспышками сильного ближнего инфракрасного излучения. Как сообщают астрономы, в мае 2019 года такое извержение даже превысило все предыдущие наблюдения в этом диапазоне длин волн. Но предвещают ли эти вспышки «пробуждение» Стрельца А* или они являются только временными, пока неясно.

Изображение
Черная дыра в центре нашего Млечного Пути в этом году была необычайно активной (иллюстрация). © ESO/ L. Calçada

До сих пор сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики считалась спокойной и неактивной. И это при том, что горячие газовые сгустки вращаются здесь вокруг горизонта событий. Кроме того, она может иметь струю радиоизлучения. Тем не менее, аппетит этого гравитационного гиганта до сих пор казался довольно скромным - он пожирает относительно мало материи. Последнее же сильное извержение Стрельца А*, вероятно, имело место уже около двух миллионов лет назад.


Резкое изменение яркости

Но в этом году наша черная дыра снова кажется необычайно активной, выяснили астрономы под руководством Туан До из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA). Они наблюдали за Стрельцом А* в течение четырех ночей в апреле и мае 2019 года, используя ближнюю инфракрасную оптику телескопа Keck 2 на Гавайях. Интенсивность излучения от окрестностей черной дыры считается хорошим способом контроля ее активности.

Изображение
Область вокруг Стрельца А * на снимке рентгеновского телескопа «Чандра». © NASA

Был получен поразительный результат. «На первом снимке, который я увидел этой ночью, черная дыра была настолько яркой, что я сначала подумал, что это звезда SO-2», - говорит До. - «Я никогда раньше не видел Стрельца А* таким ярким». Как сообщают исследователи, Центр Млечного Пути внезапно увеличил интенсивность излучения в 75 раз до 6,19 миллиянских в течение двух часов. И в три другие ночи наблюдений регистрировались похожие, хотя и несколько более слабые вспышки яркости.


Уникально в историческом плане

«Мы никогда не видели ничего подобного раньше. За 24 года, в течение которых мы исследовали эту сверхмассивную черную дыру, ничего подобного никогда не было», - говорит коллега До Андреа Гез. Сравнение с другими историческими данными показало, что один из таких сдвигов яркости ближнего инфракрасного излучения оказался в два раза больше, чем в предыдущих наблюдениях. И два других сдвига излучений тоже оказались беспрецедентными по силе и виду, сообщают астрономы.

Но в чем же причина такой активности? Кажется очевидным, что Стрелец А* увеличил свой аппетит, по крайней мере в эти ночи - он впитал больше материи и тем самым вызвал эти вспышки излучения. «Но главный вопрос заключается в том, войдет ли черная дыра в совершенно новую фазу, или мы увидим лишь временный фейерверк при заглатывании каких-то скоплений газа», - говорит ведущий автор исследования Марк Моррис из UCLA.


Причина в прохождении звезд?

Если бы черная дыра пожирала лишь небольшую «закуску», то следовало бы рассмотреть несколько причин. Одной из них могло бы стать приближение звезды S0-2 летом 2018 года. Во время этого близкого к черной дыре прохода звезда могла принести большое количество газа и, возможно, даже свои звезды-спутники. «Версия хороша, но при этом нет очевидных кандидатов на потери подобной массы в этой звездной группе», - говорят До и его команда.

Изображение
Близкие звезды и газовое облако G2 вблизи Стрельца А * © ESO/MPE/Marc Schartmann, CC-by-sa 4.0

Еще одна возможность объяснения - это остатки объекта G2, который протиснулся весной 2014 года буквально на волосок от черной дыры в самом сердце Млечного Пути. Первоначально считавшийся газовым облаком, этот объект впоследствии оказался результатом недавнего слияния двух звезд. Вспышки радиации могли бы объяснить даже «заглатывания» черной дырой более крупных астероидов - астрономы уже предполагали в 2015 году подобную причину рентгеновских вспышек черной дыры в то время.


Или все же длительное «пробуждение»?

Но нельзя исключать и того, что эти вспышки не являются временными, а объявляют о совершенно новой фазе черной дыры. И тогда Стрелец А* мог бы в принципе увеличить свою скорость аккреции. «Измерения 2019 года доводят основные космологические модели до их предела», - говорят До и его команда. Возможно, эти модели придется подвергнуть коррекции, что позволит объяснить увеличение активности и яркости.

В то же время, в будущем за черной дырой нужно будет наблюдать более интенсивно. «Если уровень активности Стрельца А * действительно увеличился, повышенные уровни излучения должны показывать и наблюдения на других длинах волн», - считают До и его коллеги. Правда, даже если центральная черная дыра Млечного Пути внезапно разовьет свой аппетит, для нашей Солнечной системы и Земли это не будет иметь никаких заметных последствий.
https://kosmos-x.net...2019-09-18-5809





Пейзажи Марса. 7 лет работы Curiosity

Ровер Curiosity опустился на поверхность Марса 6 августа 2012 года. С тех пор марсоход прошел около 20 километров и получил множество значимых результатов.

Сергей Сысоев

Изображение

Марс 2019, сентябрь. Новая панорама от ровера Кьюриосити, отправь своё имя на Марс, миссия Марс 2020
https://www.youtube....h?v=HZiVhU7kXOM

Curiosity — это передвижная геологическая лаборатория, предназначенная для изучения марсианских горных пород. Надо сказать, что слово «геологическая» звучит в данном случае не совсем уместно, но «марсологическую» не все поймут.
На ровере находятся 80 килограмм научных приборов, предназначенных для исследования горных пород различными методами, от бурения, до облучения грунта альфа-частицами.

Благодарим за видео пользователя YouTube Future Aesthetics
https://www.popmech....boty-curiosity/




оффтоп

Найдены свидетельства массового вымирания в начале протерозоя

Изображение
Рис. 1. Толща протерозойских осадочных пород возрастом 2,02–1,87 млрд лет, образцы барита из которой послужили исходным материалом для исследования. Фото с сайта earth.stanford.edu

Изучение изотопного состава барита из толщи протерозойских пород с канадских островов Белчер в Гудзоновом заливе показало, что непосредственно после завершения «Великого кислородного события» (2,45–2,05 млрд лет назад) произошло не только резкое снижение содержания кислорода в атмосфере Земли, но и резкое сокращение первичной продукции биосферы, связанное с массовым вымиранием цианобактерий — автотрофных организмов, вырабатывающих кислород. По своей значимости в истории развития Земли эта биологическая катастрофа, не фигурирующая пока в списке крупнейших массовых вымираний, скорее всего, важнее, чем, например, вымирание динозавров. Причиной резкой деградации биосистемы могло послужить изменение геохимической среды в океане и истощение запаса питательных веществ.

Эпизоды массовых вымираний, когда за сравнительно короткое время с лица Земли исчезало существенное число биологических видов, происходили несколько раз в истории нашей планеты. Пять наиболее известных из них приходятся на фанерозой — геохронологический эон, охватывающий последние 542 млн лет истории Земли. Но это не значит, что до этого массовые вымирания не происходили. Просто существовавшие ранее организмы относились к таким формам жизни, которые не оставляют после себя очевидных свидетельств в виде окаменелостей.

Очевидно, одно из первых массовых вымираний на планете было связано с так называемым «Великим кислородным событием» (кислородной катастрофой)— глобальным изменением состава атмосферы Земли, связанным с появлением в ее составе свободного кислорода, — произошедшим в самом начале протерозоя, около 2,45 млрд лет назад (см. «Великое кислородное событие» на рубеже архея и протерозоя не было ни великим, ни событием, «Элементы», 02.03.2014). Поскольку подавляющая часть организмов того времени была анаэробной, неспособной существовать при значимых концентрациях кислорода, произошла глобальная смена биологических сообществ — господствовавшие на Земле анаэробные сообщества вымерли и сменились аэробными, способными существовать в кислородной среде. Главными представителями нового аэробного сообщества были цианобактерии, которые до этого присутствовали только в пределах обогащенных кислородом цианобактериальных матов, представлявших собой локальные «кислородные карманы» (см. Верхний слой океана в позднем архее местами уже был обогащен кислородом, «Элементы», 04.03.2019).

Период роста содержания кислорода в атмосфере продолжался 400 млн лет, вплоть до 2,05 млрд лет назад, когда «Великое кислородное событие» как будто бы закончилось — уровень кислорода резко пошел на спад. Чтобы понять, какая обстановка сложилась на Земле после окончания «Великого кислородного события» и как она повлияла на протерозойскую биоту, международная группа ученых во главе с Малкольмом Ходжскиссом (Malcolm S. W. Hodgskiss) из Стэнфордского университета изучила образцы барита из мощной (7–10 км) толщи осадочных пород возрастом 2,018–1,854 млрд лет на канадских островах Белчер в Гудзоновом заливе (рис. 1). Кристаллы этого минерала хранят на уровне изотопных подписей информацию об уровне кислорода в древней атмосфере, а распространенность барита в пределах всей толщи позволяет отследить историю изменений этого уровня.

Авторы изучили изотопные составы кислорода, серы и бария в барите в совокупности с радиометрическим анализом возраста вмещающих слоев. В самых древних породах осадочного комплекса островов Белчер, образовавшихся непосредственно после окончания «Великого кислородного события» (формация Костелло, возраст 2,018 млрд лет), было зафиксировано чрезвычайно низкое (по сравнению с уровнем периода «Великого кислородного события») значение тройного изотопного коэффициента кислорода Δ17О: от −0,55 до −0,78‰ (рис. 2).

Изображение
Рис. 2. Диаграмма значений тройного изотопного коэффициента кислорода Δ17О: в породах формации Костелло (красные кружочки, по данным обсуждаемого исследования) и в других смежных по возрасту комплексах (серые кружочки, по данным других исследований). По горизонтали — возраст в млн лет. Вертикальной серой полосой показан переходный период между «Великим кислородным событием» (GOE — Great Oxidation Event) и низкокислородным периодом среднего протерозоя (Mid-Proterozoic). Рисунок из обсуждаемой статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences

Тройной изотопный коэффициент кислорода Δ17О = δ17O − 0,5305(δ18O) отражает соотношение всех трех изотопов кислорода и зависит от трех параметров: парциального давления кислорода (pO2), парциального давления углекислого газа (pСO2) и первичной продукции (количества органического вещества, образованного автотрофными организмами). Авторы провели моделирование (значения pO2 и pСO2 брались из различных опубликованных источников), которое показало, что для того, чтобы достичь таких низких значений Δ17О по сравнению с уровнем «Великого кислородного события», первичная продуктивность цианобактерий по окончании этого периода должна была упасть существенным образом: в 5 раз при сценарии, в котором pO2 во время «Великого кислородного события» было принято за 0,1–1% PAL (от современного; PAL — present atmospheric level), и в 200 раз при сценарии pO2 = 10–100% PAL (рис. 3).

Изображение
Рис. 3. Диаграмма изменения первичной продукции (GPP — gross primary production) во время и после «Великого кислородного события». Переходный период отмечен вертикальной серой полосой. Для периода «Великого кислородного события» приведены два варианта: для сценария pO2 = 0,1–1% PAL (серым) и для сценария pO2 = 10–100% PAL (красным). Горизонтальной пунктирной линией показан современный уровень GPP. Рисунок из обсуждаемой статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences

По сути, это два условно принятых крайних сценария. В первом случае уровень pO2 в период «Великого кислородного события» равен значению после его окончания, а во втором, наоборот, он принят экстремально высоким. Но при любом из вариантов мы видим, что после окончания «Великого кислородного события» произошло существенное сокращение биоты, большее, чем при любом другом известном массовом вымирании. При этом сценарий pO2 = 10–100% PAL показывает, что в период «Великого кислородного события» первичная продукция микроорганизмов могла быть действительно огромной, существенно превышающей современный уровень первичной продукции. По мнению авторов, наиболее вероятным является промежуточный сценарий pO2 = 1–10% PAL, при котором первичная продукция периода «Великого кислородного события» составляла 60% от современной, а после его окончания сократилась в 10 раз до 6% от современного. При этом первичным было именно массовое вымирание цианобактерий, а снижение уровня кислорода в атмосфере явилось следствием. В этом взгляд исследователей совпадает с общепринятой точкой зрения.

В качестве первопричины, которая привела к вымиранию, авторы приводят исчерпание питательных веществ (в частности, фосфора) в океане во время бурного и несбалансированного роста биоты периода «Великого кислородного события». После окончания этого периода произошло частичное вымирание и стабилизация фотоавтотрофной биоты на определенном уровне. Гипотезу, объясняющую механизм геохимических процессов в океане, послуживших причиной массового вымирания цианобактерий, авторы назвали гипотезой «пира и голода». В период «Великого кислородного события» (период «пира») количество питательных веществ в океане не являлось ограничением для процветания микроорганизмов. Источником фосфора и железа были широко распространенные на дне океана неокисленные осадочные отложения, содержащие апатит (Са5[PO4]3(F, Cl, ОН)) и пирит (FeS2). К концу «Великого кислородного события» практически все содержащие фосфор и железо отложения были окислены, и единственным источником фосфора в дальнейшем (период «голода») стало осаждение отмирающей биомассы. В этот момент биосистема перешла от бурного несбалансированного роста к сбалансированному стабильному существованию, продолжавшемуся более 1 млрд лет (2,0/1,8–0,8 млрд лет).

Этот период получил в геологической литературе название «скучный миллард» (boring billion), так как характеризовался удивительной экологической и эволюционной стабильностью. Все это время содержание кислорода в атмосфере Земли оставалось практически неизменным — примерно на два порядка ниже, чем в настоящее время (рис. 4).

Изображение
Рис. 4. Уровень кислорода в атмосфере Земли на протяжении геологической истории. Период «скучного миллиарда» выделен бежевым. По вертикали — уровень кислорода в атмосфере в процентах от современного; по горизонтали — возраст в млрд лет. Рисунок с сайта en.wikipedia.org

В конце «скучного миллиарда», примерно 800 млн лет назад произошел еще один резкий выброс кислорода — его содержание в атмосфере приблизилось к современным значениям. Это позволило аэробным организмам выбраться из океана и начать колонизировать сушу.

Источник: Malcolm S. W. Hodgskiss, Peter W. Crockford, Yongbo Peng, Boswell A. Wing, Tristan J. Horner. A productivity collapse to end Earth’s Great Oxidation // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019. V. 116 (35). Р. 17207–172012. DOI: 10.1073/pnas.1900325116.

Владислав Стрекопытов
https://elementy.ru/...ale_proterozoya

#1624 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 20 Сентябрь 2019 - 08:25

«Снежная пушка» на Энцеладе заставляет светиться другие спутники Сатурна

Изображение

На поверхности Энцелада, по-видимому, расположена «снежная пушка», накачивающая воду на орбиту вокруг Сатурна и осыпающая снегом соседние спутники гигантской планеты, в результате чего отражательная способность поверхностей этих спутников резко возрастает, согласно новому исследованию.

Космический аппарат НАСА Cassini («Кассини») провел свыше десяти лет, изучая Сатурн. Этот зонд собрал невероятно большое количество данных о системе гигантской планеты, включающей множество спутников. В новом исследовании команда, возглавляемая планетологом Алисой Ле Галь (Alice Le Gall) из лаборатории LATMOS-UVSQ, Франция, проанализировала результаты 60 сессий радарных наблюдений спутников внутренней части системы Сатурна – Мимаса, Энцелада и Тефии – которые были выполнены при помощи аппарата Cassini, и нашла, что радарная яркость этих спутников превышает ожидаемые значения примерно в два раза.

Эта экстремальная яркость спутников внутренней части системы Сатурна объясняется двумя причинами, пояснили авторы работы. Во-первых, гейзеры на поверхности Энцелада могут работать как «снежные пушки», извергающие большое количество воды, которая затем в форме снега оседает на поверхностях Энцелада, Мимаса и Тефии, не защищенных атмосферами. Поэтому отражательная способность поверхностей этих спутников так значительно возросла, поясняют исследователи.

Кроме того, отмечают авторы, под поверхностью этих спутников, вероятно, скрыты таинственные структуры, способные эффективно отражать радарные волны – поскольку расчеты показали, что одного лишь снежного покрова оказывается недостаточно, чтобы обеспечить настолько интенсивное отражение этих волн, какое было зарегистрировано спутником Cassini. Ле Галь и ее команда пока затрудняются сказать, какие именно подповерхностные структуры могут отвечать за это, однако исследователи уже приступили к моделированию различных структур-кандидатов.

Эти результаты были доложены Ле Галь на конференции 2019 EPSC-DPS Joint Meeting, проходящей в период с 15 по 20 сентября в Женеве, Швейцария.
https://www.astronew...=20190919203959






Астрономы использовали мириды в качестве стандартных свечей

Изображение

Астрономы обосновали возможность использования пульсаций переменных звезд типа Миры Кита (мирид) в качестве относительно близких стандартных свечей наряду с наиболее часто используемыми сегодня цефеидами. Применение новой метрики расстояния позволит точнее определять удаленность до сверхновых и получать более надежные оценки темпа расширения локальной Вселенной. На данный момент результаты согласуются со стандартной калибровкой по цефеидам, пишут авторы в препринте на arXiv.

Измерение расстояний представляет одну из наибольших проблем в астрономии. Удаленность ближайших к Солнцу звезд можно непосредственно измерить при помощи годичного параллакса, но даже до объектов в других частях нашей Галактики напрямую расстояние вычислить не удается. Сделать это еще сложнее за пределами Млечного Пути, так как там применимы только косвенные методы с ограниченными возможностями, а на космологических масштабах вообще невозможно ввести независимую метрику расстояния, поэтому чаще всего говорят только о красном смещении.

Однако многие задачи в астрономии связаны с оценками расстояний. В частности, это необходимо для измерения постоянной Хаббла — характеристики темпа расширения Вселенной. На данный момент наметилось противоречие между различными методами определения этой величины, которое получило название «напряженности Хаббла». Для уточнения темпа расширения Вселенной требуются дополнительные методы определения расстояния, которые позволят лучше откалибровать другие способы в астрономической лестнице расстояний.

В работе коллектива астрофизиков из США и Южной Африки с участием известных ученых, таких как Адам Рисс (Adam Riess) из Университета Джонса Хопкинса и Алексей Филиппенко (Alex Filippenko) из Калифорнийского университет в Беркли, описывается возможность использовать пульсации переменных звезд типа Миры Кита для определения расстояния. Предложенный метод похож на оценки удаленности на основе цефеид, но использует переменные звезды другого типа — мириды.

Идея использования переменных звезд заключается в существовании соотношения между периодом и светимостью для нескольких типов таких светил. Таком образом можно вычислить абсолютное энерговыделение тела на основе наблюдаемых в телескоп пульсаций. Если затем сравнить полученную величину с измеряемым блеском, то можно оценить расстояние. Звезды различных типов пульсируют с разными частотами: для цефеид характерен период от 1 до 50 дней, в то время как цикл мирид, как правило, больше года, но может продолжаться до 3000 дней.

Изображение
Положение различных типов переменных звезд на диаграмме Герцшпрунга—Рассела. Мириды находятся по центру справа, они самые красные из всех регулярных переменных.
Wikimedia Commons

Особенностью использования мирид является то, что их легче всего наблюдать в инфракрасной области спектра. Так происходит потому, что эти звезды находятся на достаточно позднем этапе эволюции — асимптотической ветви гигантов. У них уже закончилось горение не только водорода, но и гелия в ядре, энергия выделяется в слоевом источнике в толще, а поверхность их по звездным меркам холодна и выглядит красной.

Авторам удалось найти 115 богатых кислородом мирид в галактике NGC 1559, чей цикл длится менее 400 дней: короткопериодические мириды выбрали потому, что они лучше соответствуют соотношению между периодом и светимостью. Галактику выбрали, с одной стороны, из-за ее дальности, а с другой, из-за недавно вспухнувшей в ней сверхновой типа Ia: улучшение методов расстояния до таких объектов как раз и было целью работы.

Применяя откалиброванные по миридам расстояния, авторы сделали новую оценку постоянной Хаббла, которая оказалась равна 73,3 ± 3,9 километров в секунду на мегапарсек. Это значение близко к определяемому с использование цефеидной калибровки — 74,03 ± 1,42 км/с/Мпк. Таким образом, астрономы укрепили доводы сторонников большего значения постоянной Хаббла, но усугубили «напряженность Хаббла» с меньшими оценками, которые следуют из анализа реликтового излучения.

За последнее время появилась масса статей с различными измерениями постоянной Хаббла и ее уточнениями: это сделали при помощи размера гравитационных линз, параметров выбросов от слияния нейтронных звезд и с использованием калибровки по красным гигантам. Предлагаются и другие объяснения «напряженности Хаббла», в том числе связанные с локальными особенностями распределения массы во Вселенной, но и они также опровергаются.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...ead-of-cepheids





Исследователи определили нижнюю границу размеров пригодных для жизни планет

Насколько маленькой может быть планета, чтобы атмосфера и, следовательно, основа известной нам жизни могли сохраняться достаточно долго, дабы там могла возникнуть и развиться жизнь? Американские исследователи озадачились этим вопросом и описали, помимо «обитаемой зоны», еще одну особенность пригодности планет для жизни. В то же время они нашли ответ и на давнюю астробиологическую загадку.

Изображение
На этом рисунке показан нижний предел планетарной массы, при которой на планете возможно возникновение и существование жизни. © Harvard SEAS

Как пишет команда под руководством Константина У. Арншайдта из Гарвардского университета в журнале Astrophysical Journal, они определили новый нижний предел размера планет, при котором планета или луна могут связывать атмосферу и поддерживать поверхностную воду в жидком состоянии в течение длительных периодов времени. Таким образом, новое исследование расширяет область поиска жизни во вселенной и подчеркивает важный процесс эволюции атмосферы на малых планетах с соответственно низкой гравитацией.

«Если мы думаем об ограничениях обитаемой зоны, мы обычно думаем только о пространственных факторах, например, насколько близко планета вращается вокруг своей звезды», - объясняет Константин Арншайдт, ведущий автор исследования. - «На самом деле, имеется много других переменных обеспечения условий для жизни, включая планетарную массу. Установление нижней границы размера планеты пригодности для жизни дает нам важное преимущество в нашем постоянном поиске пригодных для жизни экзопланет и экзолун


Подоплека

Как правило, планеты считаются пригодными для жизни, если они могут удерживать поверхностные воды в жидком состоянии (в отличие от замерзшей или испаряющейся воды) достаточно долго, чтобы поддерживать жизнь - по консервативным оценкам, по меньшей мере, один миллиард лет. Это возможно, когда планета вращается вокруг своей звезды в пределах так называемой обитаемой зоны. Эта «благоприятная для жизни зона» описывается как область, находящаяся в диапазоне расстояний, в пределах которой планета должна вращаться вокруг своей звезды, чтобы благодаря умеренным температурам на ее поверхности вода могла существовать в жидкой форме - и, следовательно, обеспечивать основу для, по крайней мере, известной нам земной форме жизни . Меньшие звезды, то есть звезды меньше, холоднее и легче нашего Солнца, имеют зону обитания ближе, чем более крупные и более горячие звезды.

Внутренний край этой «зеленой зоны» определяется тем, насколько близко планета может вращаться вокруг своей звезды, прежде чем безудержный парниковый эффект приведет к испарению всей поверхностной воды. Однако, как показали Арншайдт и его коллеги, это определение не распространяется на малые планеты с низкой гравитацией.

Такой безудержный парниковый эффект возникает, когда атмосфера поглощает больше тепла, чем может выпустить обратно в космос. Это блокирует охлаждение планеты, что в конечном итоге приводит к неудержимому потеплению, которое в конечном итоге превращает существующие океаны в пар.

Но если размер планеты уменьшается, происходит нечто важное: когда они нагреваются, их атмосфера расширяется наружу и увеличивается в пропорции к размеру планеты. Такие расширенные атмосферы увеличивают как абсорбцию, то есть поглощение, так и излучение тепла, что позволяет планете поддерживать более стабильную температуру. Ученые обнаружили, что расширение атмосферы не допускает у планет с низкой гравитацией прохождения через безудержный парниковый эффект, позволяя им поддерживать жидкую поверхностную воду, когда они движутся по орбите ближе к своим звездам.

Но если планеты слишком малы, они теряют всю свою атмосферу, а жидкая поверхностная вода замерзает или испаряется. В своем исследовании ученые показывают, что существует критический размер, ниже которого планета никогда не может быть благоприятной для жизни.

Это, в свою очередь, означает, что благоприятная для жизни зона ограничена не только в пространстве, но и с точки зрения размера планеты.

Таким образом, критический размер достигается примерно на 2,7 процентах от массы Земли (см. верхний рисунок). «Если масса объекта меньше, чем 2,7 процента массы Земли, его атмосфера испарится еще до того, чем он когда-либо сможет создавать жидкие поверхностные воды, процесс, который известен сегодня на примере комет. Для наглядности уточним: масса Луны составляет 1,2 процента земной массы, а Меркурия - 5,53 процента».

Изображение
На этом рисунке луна Ганимед облетает гигантскую планету Юпитер. © NASA / ESA

Кроме того, ученые группы Арншайдта смогли оценить благоприятные для жизни зоны таких маленьких планет возле определенных типов звезд. С этой целью были смоделированы два сценария для двух разных типов звезд: такими звездами стали звезда типа G, как наше собственное Солнце, и звезда типа M, которая была смоделирована по образцу красного карлика в созвездии Льва.

И исследователи удалось решить еще одну давнюю загадку, существовавшую в нашей собственной Солнечной системе: долгое время астрономы задавались вопросом, могут ли стать ледяные спутники Юпитера - Европа, Ганимед и Каллисто (под километрами ледяных корок которых скрыты жидкие океаны) - благоприятными для жизни, если излучение Солнца увеличится. Если исходить из этих исследований, то вывод состоит в том, что даже эти луны слишком малы, чтобы удерживать жидкие поверхностные воды, даже если они находились бы ближе к Солнцу. «Водные миры с малыми массами - это увлекательный способ поиска жизни, и эта работа показывает, насколько их поведение может отличаться от поведения планет, подобных Земле».
https://kosmos-x.net...2019-09-19-5810





Вдоль западной Вуали

Изображение
Авторы и права: Мин Кси
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Изящные волокна из светящегося газа, сжатого ударной волной, украшают небо планеты Земля в созвездии Лебедя. Это – западная часть туманности Вуаль. Сама туманность Вуаль – это огромный остаток сверхновой, расширяющееся облако, образовавшееся после смертельного взрыва массивной звезды. Свет от вспышки сверхновой достиг Земли более 5 тысяч лет назад. Порожденная этим катастрофическим событием межзвездная ударная волна рассекает космическое пространство, сгребая и возбуждая межзвездное вещество. Светящиеся волокна на самом деле больше похожи на длинные волны на поверхности, которые мы видим сбоку. В них удивительно хорошо разделены атомы водорода (светятся красным цветом) и кислорода (сине-зеленым цветом). Туманность Вуаль, известная также как Петля в Лебеде, занимает на небе область размером около 3 градусов, что в 6 раз больше диаметра полной Луны. На расстоянии в 1500 световых лет это соответствует размеру более 70 световых лет. Эта фотография западной части туманности охватывает примерно половину ее размера. Самые яркие части западной Вуали считаются отдельными туманностями. Это – Ведьмина метла (NGC 6960) вдоль верхнего края картинки и Треугольник Пикеринга (NGC 6979) ниже и левее центра.
http://www.astronet.ru/db/msg/1497840






Тихие галактики почти мгновенно превратились в «пылающие» квазары и ученые не знают, как это произошло

Исследователи пытаются понять механизм сверхбыстрого появления квазаров на примере шести галактик.

Илья Ведмеденко

Изображение

Квазар — это астрономический объект, который в абсолютном исчислении является одними из самых ярких объектов в видимой части Вселенной. Согласно современным представлениям, квазары — это активные ядра галактик на начальном этапе развития, на которых сформировалась поглощающая окружающее вещество сверхмассивная черная дыра. Именно возникший вокруг нее аккреционный диск является источником излучения, которое по мощности может в сотни раз превосходить все звезды отдельно взятой галактики, например, Млечного пути. Из-за этого ученые назвали квазары «маяками Вселенной».

Сейчас загадочные во многих отношениях объекты стали еще более странными. Команда астрономов во главе с Сарой Фредерик (Sara Frederick) из Университета Мэриленда проверила данные за девять месяцев из автоматизированного проекта исследования неба под названием Zwicky Transient Facility и обнаружила, что в шести галактика происходит нечто странное.

Перед исследователями предстала картина того, как шесть галактик, принадлежащих к классу LINER (Low-ionization nuclear emission-line region), превратились в ярчайшие квазары, причем произошло это за невероятно короткий по астрономическим меркам промежуток времени — считанные месяцы.

Составляя треть всех известных галактик, LINER ярче тех, у которых в центрах находятся спящие сверхмассивные черные дыры, но они не такие яркие, как Сейфертовские галактики, имеющие активные ядра.

Сами ученые, по их словам, не гнались за открытием и хотели просто исследовать удаленные от нас объекты. «Вместо этого мы обнаружили новый класс активных галактических ядер, способных преобразовать тусклую галактику в светящийся квазар», — сказал астроном Суви Гезари (Suvi Gezari) из Университета Мэриленда.

«Теория предполагает, что квазар активизируется тысячи лет, но эти наблюдения показывают, что это может произойти очень быстро. Это говорит нам о том, что теория (изначальная модель, — NS) ошибочна», — говорит Суви Гезари.

По мнению исследователей, полученные выводы могут привести к пересмотру теории образования квазаров, а возможно, и природы этих необычных объектов.

Ранее астрономы убедились, что квазары не «прибиты гвоздями» к небу: международная группа ученых, в которую входят ч
сотрудники МФТИ, обнаружила, что такие объекты не стоят на месте, и объяснила почему.

А недавно студент обнаружил квазар с четверным линзированием.
https://naked-scienc...ochti-mgnovenno





Ледниковый период — причина эволюции жизни на Земле

Дмитрий Мушинский

Изображение

Неожиданно для всех, шведские ученые подтвердили, что причиной возникновения Ледникового периода на нашей планете является столкновение астероида с другим космическим телом в космосе и, что более интересно, — именно это событие спровоцировало эволюцию примитивной жизни на Земле.

Согласно результатам нового исследования, космическая пыль, возникшая в результате столкновения астероидом с неким космическим телом, заставила Землю замерзнуть, а это в свою очередь, вызвало огромный «взрыв» биологического разнообразия 466 миллионов лет назад. Речь идет об астероиде диаметром 150 километров, который был буквально разрушен в пыль между Марсом и Юпитером. Огромное облако пыли на долгое время затмило Солнце, что вызвало резкое глобальное похолодание. Эта пыль падала на Землю в течение 2 миллионов лет, что говорит о том, что охлаждение было достаточно постепенным для адаптации видов.

В результате примитивные животные эволюционировали и приспособились к выживанию в регионах с разными градациями температур. Вот что отметил по этому поводу профессор Биргер Шмитц из Лундского университета в Швеции:

«Впервые было показано, что пыль от распада астероида может привести к охлаждению, которое вызывало ледниковый период на Земле. Образцы взятые нами из скальных образований позволяют предположить, что Земля пережила кратковременный ледниковый период. Резкое падение температуры превратило воду в лед, покрывающий большую часть планеты, что привело к глобальному падению уровня моря».

Кроме того, Шмитц и его команда уверены, что данный период совпал с очевидным всплеском разнообразия жизни на Земле, большая часть которой все еще была в океанах. В надежде узнать больше о ледниковом периоде ученые организовали поиск доказательств в древних известковых породах на юге Швеции и под Санкт-Петербургом.

Исследователи специально искали остатки огромного астероида, который геологи назвали «родительским телом L-хондрита». Исследователи растворили в кислоте более тонны известняка разных возрастов с разнообразных участков и выявили в них остатки той самой астероидной пыли, что является косвенным доказательством их теории.
https://rwspace.ru/n...i-na-zemle.html

#1625 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 21 Сентябрь 2019 - 08:19

Китайский луноход обнаруживает странное вещество на противоположной стороне Луны

Изображение

Китайская программа по исследованию Луны опубликовала изображения, которые дают нам представление о таинственном материале, обнаруженном на противоположной стороне Луны.

Yutu-2, лунный марсоход китайской миссии Change-4, привлек к себе внимание в прошлом месяце после того, как его команда инженеров заметила что-то необычное , двигаясь рядом с небольшим кратером. В информационной публикации 17 августа было объявлено о результатах, использовался термин «胶状 物» (jiao zhuang wu), который можно перевести как «гелеобразный». Это понятие вызвало широкий интерес и спекуляции среди лунных ученых.

Ученые теперь взглянули на этот любопытный материал благодаря публикации (на китайском языке), выпущенной на выходных Our Space через свой аккаунт в социальной сети WeChat. Наряду с новыми изображениями материала на Луне в сообщении подробно рассказывается о том, как команда Yutu-2 тщательно приблизилась к кратеру, чтобы проанализировать образец, несмотря на риски.

По мнению некоторых лунных ученых, зеленая, прямоугольная область и красный круг внутри, как полагают, связаны с полем зрения прибора видимого и ближнего инфракрасного спектрометра (VNIS), а не с самим объектом.

VNIS - один из четырех инструментов на Yutu-2. Он обнаруживает свет, который рассеивается или отражается от материалов, чтобы зарегистрировать их химический состав. Поскольку VNIS имеет небольшое поле зрения, команде водителей необходимо было тщательно ориентироваться в Yutu-2, чтобы провести исследование, не попав в кратер.

После получения первых данных, которые VIRS собрала в кратере в июле, команда Yutu-2 сочла их неудовлетворительными из-за теней, поэтому члены команды предприняли второй подход и измерения в течение следующего лунного дня в августе. Согласно Our Space, были получены удовлетворительные данные - но результаты не были опубликованы.

Клайв Нил, лунный ученый из Университета Нотр-Дам, сказал, что, хотя изображение не слишком велико, оно все же может дать подсказки о природе материала.

Нил сказал, что материал, выделенный в центре кратера, напоминает образец ударного стекла, обнаруженного во время миссии Аполлона 17 в 1972 году. Образец 70019 был собран астронавтом Харрисоном Шмиттом, геологом, из свежего кратера диаметров 3 метра, подобный тому, к которому приближался Yutu-2.

Нил описывает 70019 как сделанный из темной, связной микробрекчии - разбитых фрагментов минералов, сцементированных вместе - и черного блестящего стекла. «Я думаю, у нас есть пример то, что увидел Yutu-2», - сказал Нил.

Высокоскоростные удары по поверхности Луны расплавляют и перераспределяют породу по кратерам, которые они создают, и могут создавать стекловидные, магматические породы и кристаллические структуры.

Дэн Мориарти, научный сотрудник НАСА в Центре космических полетов им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, согласен с тем, что сложно дать точную оценку химическому составу вещества, учитывая низкое качество изображения и цветную часть на изображении Yutu-2.

Мориарти сказал, что выделенный материал выглядит несколько ярче, чем окружающие материалы, хотя фактическую яркость трудно подтвердить по фотографиям. Если это так, контраст может быть из-за различного происхождения соответствующих материалов.

«Будет очень интересно посмотреть, что увидит спектрометр, и появятся ли изображения с более высоким разрешением», - отмечает Мориарти.
https://www.astronew...=20190920121924





Таинственная «звезда Табби» может оказаться отнюдь не уникальной*

Изображение

Загадочная звезда, чье необычное поведение, выражающееся в нерегулярных и глубоких снижениях яркости, возможно, связано с «мегаструктурами иных цивилизаций», согласно предположениям ряда ученых, может на самом деле иметь более десятка аналогов, которые также демонстрируют загадочное поведение, сообщается в новом исследовании.

Более подробные наблюдения этих звезд помогут раскрыть тайну их необычного мерцания, указывает автор работы.

В 2015 г. ученые заметили необычные флуктуации яркости звезды под названием KIC 8462852. Эта во всем остальном обычная звезда спектрального класса F, слегка превосходящая по размерам и температуре наше Солнце, расположена на расстоянии примерно 1480 световых лет от Земли в направлении созвездия Лебедь.

Когда астрономы проанализировали данные, собранные при помощи космического телескопа НАСА Kepler («Кеплер»), астроном Табета «Табби» Бояджан, работавшая тогда в Йельском университете, США, и ее коллеги обнаружили десятки случаев необычного снижения яркости этой звезды на величину до 22 процентов и на период от нескольких дней до недели. Эти события казались нерегулярными и слишком значительными, чтобы их можно было отнести на счет экзопланет или пыли, проходящей перед звездой. Для объяснения необычного поведения звезды Табби даже выдвигались гипотезы, включавшие участие представителей иных цивилизаций.

Теперь в новом исследовании Эдвард Шмидт (Edward Schmidt), астрофизик из Университета Небраски-Линкольна, США, вместе с коллегами сообщает об обнаружении более десятка звезд, подобных звезде Табби. Эти объекты были обнаружены авторами среди примерно 14 миллионов источников переменной яркости, отслеживаемых в рамках обзора неба Northern Sky Variable Survey в период с апреля 1999 г. по март 2000 г.

Шмидт идентифицировал 21 звезду, демонстрирующую необычный характер изменения яркости. Эти объекты разделялись на две категории: 15 звезд демонстрировали медленное снижение яркости, как у самой звезды Табби, а яркость оставшихся шести звезд снижалась значительно быстрее.

Согласно авторам работы, большой интерес для более подробного изучения представляют те из обнаруженных ими звезд переменной яркости, которые меняют яркость стремительно, намного быстрее звезды Табби. Возможно, яркость этих звезд меняется по той же схеме, что и у звезды Табби, однако они представляют собой иной этап этого механизма, считает команда Шмидт.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.
https://www.astronew...=20190920192128





Детальное исследование кластера NGC 2345

Изображение

Европейские астрономы провели всестороннее исследование молодого скопления NGC 2345. Новое исследование привело к определению фундаментальных параметров десятков звезд в скоплении, а также обнародовало присутствие новых его членов. Результаты подробно изложены в документе, опубликованном 11 сентября на arXiv.

Открытые скопления, образованные из одного гигантского молекулярного облака, представляют собой группы звезд, слабо гравитационно связанных друг с другом. На сегодняшний день более 1000 из них были обнаружены в Млечном Пути, и ученые все еще ищут больше, надеясь найти множество этих звездных группировок. Расширение списка известных открытых галактических скоплений и их подробное изучение может иметь решающее значение для улучшения нашего понимания формирования и эволюции нашей галактики.

Недавно группа астрономов во главе с Хавьером Алонсо-Сантьяго из Обсерватории Катания в Италии решила поближе взглянуть на NGC 2345 - одно из известных, но плохо изученных открытых кластеров. Это молодое скопление с низкой металличностью, расположенное, вероятно, на расстоянии около 10 000 световых лет от диска галактики Млечный путь. NGC 2345 известен своей относительно высокой долей Be-звезд, что делает его интересной целью для изучения эволюции звезд.

Команда использовала различные наземные телескопы для исследования NGC 2345, включая 2,5-метровый телескоп Исаака Ньютона (INT). Они получили спектры для 76 звезд и спектроскопию высокого разрешения для глубокого анализа синих и красных эволюционирующих звезд.

«Мы провели углубленный анализ NGC 2345, самый полный на сегодняшний день. Мы получили самый большой набор спектров, большинство из которых с целью классификации, что в сочетании с фотометрией и астрометрией позволило нам провести последовательный анализ» сообщили астрономы в газете.

Исследование выявило нового красного супергиганта и 145 новых звезд типа B, наиболее вероятно членов NGC 2345. По меньшей мере, около 10.3% всех вероятных членов типа B были звездами Be. Исследование увеличило число известных красных супергигантов в кластере до шести.

Согласно документу, начальная масса скопления была рассчитана примерно на 5200 солнечных масс. Это позволило исследователям классифицировать NGC 2345 как умеренно массивный кластер.

Астрономы также исследовали химический состав NGC 2345, вычисляя содержание нескольких химических элементов. Они обнаружили гомогенный состав, совместимый с галактическими тенденциями, наблюдаемыми на тонком диске Млечного Пути.

В заключительных замечаниях ученые отметили, что результаты подчеркивают важность NGC 2345 с точки зрения улучшения нашего понимания массивных и промежуточных масс звезд.

«NGC 2345, как это происходит и с NGC 3105, несмотря на его необычно низкую металличность, может считаться превосходной лабораторией для улучшения теоретических моделей и оптимальным шаблоном для изучения более затененных или недоступных кластеров», - пишут авторы статьи.
https://www.astronew...=20190920195702





Получены гамма-лучи от нейтронной звезды, вращающейся 707 раз в секунду

Изображение

Международная исследовательская группа во главе с Институтом гравитационной физики им. Макса Планка (Институт Альберта Эйнштейна; AEI) в Ганновере обнаружила, что радиопульсар J0952-0607 испускает импульсное гамма-излучение. J0952-0607 вращается 707 раз в секунду и является вторым в списке быстро вращающихся нейтронных звезд. Анализируя данные космического телескопа гамма-излучения Ферми НАСА за 8,5 лет, радионаблюдения LOFAR за последние два года, наблюдения с двух больших оптических телескопов и данные гравитационных волн с детекторов LIGO, команда использовала углубленный подход к изучению бинарной системы пульсара и его облегченного спутника в деталях. Их исследование опубликовано в Астрофизическом журнале показывает, что несмотря на большой объем анализа, возникают новые вопросы об этой системе, оставшиеся без ответа.

Пульсары - это компактные остатки звездных взрывов, которые имеют сильные магнитные поля и быстро вращаются. Они испускают излучение подобно космическому маяку и могут наблюдаться как радиопульсары и / или пульсары гамма-излучения в зависимости от их ориентации на Землю.

PSR J0952-0607 (название обозначает положение на небе) был впервые обнаружен в 2017 году с помощью радионаблюдений источника, идентифицированного космическим гамма-телескопом Ферми как возможный пульсар. Пульсаций гамма-лучей в данных с телескопа обнаружено не было. Дальнейшие наблюдения с помощью радиотелескопа LOFAR выявили пульсирующий радиоисточник и - вместе с наблюдениями с оптического телескопа - позволили измерить некоторые свойства пульсара. Он вращается вокруг общего центра масс за 6,2 часа со звездой-компаньоном, которая весит всего лишь пятидесятую часть нашего Солнца. Пульсар вращается 707 раз в секунду и поэтому является самым быстровращающимся в нашей Галактике.

Используя эту предварительную информацию о бинарной системе пульсаров, Ларс Недер, доктор философии AEI в Ганновере отправился посмотреть, испускает ли пульсар также импульсные гамма-лучи. «Этот поиск чрезвычайно сложен, потому что гамма-телескоп Ферми зарегистрировал только около 200 гамма-лучей от слабого пульсара за 8,5 лет наблюдений. За это время сам пульсар совершил 220 миллиардов оборотов. Другими словами, только один раз в каждом миллиарде вращений наблюдался гамма-луч! - объясняет Недер.

Исследование требует анализа данных с очень хорошим разрешением, чтобы не пропустить возможные сигналы. Требуемая вычислительная мощность огромна. Очень чувствительный поиск слабых гамма-пульсаций занял бы 24 года на одном ядре компьютера. Используя компьютерный кластер Atlas в AEI Hannover, он закончился всего за 2 дня.

Команда также использовала наблюдения с помощью телескопа ESO в Ла-Силла и Гран-Телескопио-Канария на Ла-Пальма для изучения спутника-пульсара. Скорее всего, он приливно привязан к пульсару, как Луна с Землей, так что одна сторона всегда обращена к пульсару и нагревается его излучением. В то время как спутник вращается вокруг центра масс бинарной системы, его горячая «дневная» сторона и более холодная «ночная» сторона видны с Земли, и наблюдаемая яркость и цвет варьируются.

Эти наблюдения создают еще одну загадку. В то время как радионаблюдения указывают на расстояние примерно 4 400 световых лет от пульсара, оптические наблюдения предполагают расстояние примерно в три раза больше. Если бы система была относительно близка к Земле, она имела бы никогда ранее не встречавшийся чрезвычайно малый спутник высокой плотности, в то время как большие расстояния совместимы с плотностями известных подобных спутников-пульсаров. Объяснением этого несоответствия может быть наличие ударных волн частиц от пульсара, что может привести к другому нагреву спутника. Дополнительные наблюдения гамма-лучей с наблюдениями Fermi LAT должны помочь ответить на этот вопрос.

Другая группа исследователей из AEI в Ганновере искала излучение гравитационных волн от пульсара, используя данные LIGO из первого (O1) и второго (O2) наблюдательного цикла. Пульсары могут излучать гравитационные волны, когда они имеют неровности своей поверхности. Поиск не обнаружил каких-либо гравитационных волн, а это означает, что форма пульсара должна быть очень близка к идеальной сфере с наибольшими выпуклостями, составляющими менее доли миллиметра.

Понимание быстро вращающихся пульсаров важно, потому что они являются зондами экстремальной физики. Миллисекундные пульсары, такие как J0952-0607, вращаются так быстро, потому что они раскручивались при аккреции вещества от своего спутника. Предполагается, что этот процесс похоронит магнитное поле пульсара. С помощью долгосрочных наблюдений за гамма-излучением исследовательская группа показала, что J0952-0607 имеет одно из десяти самых низких магнитных полей, когда-либо измеренных для пульсара, что согласуется с ожиданиями теории.

«Мы будем продолжать изучать эту систему с помощью гамма-, радио- и оптических обсерваторий, поскольку по-прежнему остается множество нерешенных вопросов. Это открытие также еще раз показывает, что экстремальные пульсарные системы скрываются в каталоге Fermi LAT», - говорит профессор Брюс Аллен. Доктор философии Nieder руководитель и директор AEI Ганновер. «Мы также используем наш гражданский проект распределенных вычислений Einstein @ Home для поиска бинарных гамма- пульсарных систем в других источниках Fermi LAT и уверены, что сделаем более захватывающие открытия в будущем»
https://www.astronew...=20190920200312





Активность ядер галактик возросла за несколько месяцев

Изображение

Ученые обнаружили относительно быстрое изменение состояния сразу у шести галактик: за несколько месяцев их ядра резко нарастили активность. Такое превращение связывают с резким изменением темпа падения вещества на центральные сверхмассивные черные дыры в этих объектах. Подобные переходы редки, но отличаются от уже известных, поэтому авторы предложили выделить их в отдельный класс, сообщается в The Astrophysical Journal.

Существует обширная классификация галактик, в том числе галактик с активными ядрами (АЯГ), которые видны благодаря мощному излучению центральной области, а не из-за звездного населения. АЯГ различают по спектральным характеристикам, а с теоретической точки зрения эта разница определяется двум параметрами: углом между лучом зрения и галактической плоскостью, а также темпом аккреции на центральную черную дыру.

Исторически существовали подходы, которые пытались все разнообразие наблюдательных проявлений АЯГ свести исключительно к ориентации. Однако в последние годы открывают все больше изменяющих свой «внешний вид» галактик, которые не вписываются в такие модели, так как такие большие структуры не могут заметно повернуться за несколько лет.

Обычно подобные изменения заключаются в появлении (или исчезновении) либо непрерывного излучения в континууме, которое невозможно объяснить звездами, либо области с широкими эмиссионными линиями. Такие регионы должны возникать в непосредственной близости от центральной черной дыры, так как за расширение линии отвечает эффект Доплера, а для большого разброса скоростей необходимо быстро двигаться. Подобных случаев смены типа известно уже достаточно много, и они обычно связывают с резким изменением темпа аккреции на масштабе месяцев.

Астрономы из США, Нидерландов, Швеции и Тайваня под руководством Сары Фредерик (Sara Frederick) из Мэрилендского университета в Колледж-Парке описали наблюдения переходов сразу шести галактик класса LINER (Low-ionization nuclear emission-line region — ядерная область с излучением в линиях слабоионизованных элементов) в активное состояние АЯГ в течение девяти месяцев. В четырех случаях в излучении галактик появились широкие линии, то есть они фактически стали квазарами, а в двух объекты превратился в активные сейфертовские галактики I типа.

Тип LINER весьма распространен: по оценкам, к нему относится около трети всех галактик в локальной окрестности. В научном сообществе, однако, нет консенсуса ни относительно их классификации как АЯГ, ни касательно механизма излучения: согласно одной теории, это проявление умеренной активности ядра, а по другой теории за это ответственен высокий темп звездообразования и множество молодых ярких звезд.

В случае сейфертовских галактик ученые и раньше обращали внимание на изменения спектра (обычно происходит переход между типами I и II), но превращение из LINER наблюдается весьма редко, даже несмотря на распространенность этого вида галактик. В рамках новой работы астрономы хотели разобраться в переходах между сейфертовскими типами, но обнаружили выделяющиеся по спектральным свойствам от всех других известных случаев превращения, которые оказались намного интереснее.

Открытие удалось сделать благодаря новому обзорному инструменту Zwicky Transient Facility (ZFT — автоматической установке в Паломарской обсерватории в Калифорнии, которая начала регулярные наблюдения в марте 2018 года. «Удивительно, что любая галактика может измениться на человеческом масштабе времени. Эти измерения происходят гораздо быстрее, чем мы может объяснить текущими теориями о квазарах, — говорит Фредерик. — Потребуются новые исследования для понимания того, что может так повлиять на темп аккреции в галактике и привести к таким быстрым изменениям. Участвующие в этом процессы должны быть исключительными и впечатляющими».

Недавно астрономы выделили новый тип «холодных квазаров», которыми удалось заполнить пробел в эволюции галактик. Также ученые предположили, что нашли самый далекий скрытый квазар и разобрались с излучением изображений шестикратно линзированного квазара.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne.../agn-transition





Планетам разрешили формироваться вокруг сверхмассивных черных дыр

Изображение

Астрофизики теоретически обосновали возможность образования планет вокруг сверхмассивных черных дыр в центрах активных ядер галактик с низкой светимостью. Из-за специфических условий в окрестностях таких объектов ученые допускают появление тысяч планет с массами в десять земных, пишут они в препринте на arXiv.

Стандартная теория планетообразования утверждает, что планеты возникают в результате постепенного слипания, а затем притяжения частиц пыли в протопланетном диске вокруг звезд. Именно поэтому обычно считается, что формирование планет — это сопутствующий жизнедеятельности звезд процесс. Теоретически, однако, ничто не мешает пыли вращаться на орбите у, например, черной дыры, и ученые уже рассматривали возможность существования планет, в том числе обитаемых, на орбитах у черных звездных масс.

В работе японских астрофизиков под руководством Кейити Вада (Keiichi Wada) из Университета Кагосима впервые теоретически изучается возможность образования планет у сверхмассивных черных дыр: такие объекты находятся в центрах галактик и по массе превышают Солнце в миллионы или даже миллиарды раз.

Авторы предположили наличие газопылевого диска на широкой орбите у черной дыры, что вполне реалистично, так как существование геометрически и оптически толстого тора следует из свойств галактик с активными ядрами. В изученной теоретической модели планеты формируются на большом удалении (порядка 1-100 парсек) от черной дыры. На таких расстояниях релятивистских эффектов гравитации черной дыры фактически не проявляется, поэтому теоретически образование планет идет по похожему на околозвездный сценарию.

Однако существуют и отличия. Во-первых, из-за колоссальных размеров такой системы возможно одновременное существование тысяч обращающихся вокруг черной дыры планет. Во-вторых, существует внутренний радиус протопланетного диска, на котором все вещество испаряется под действием интенсивного излучения от аккреционного диска непосредственно рядом с черной дырой. В-третьих, массовая доля пыли вокруг черной дыры может быть на порядок больше, чем у звезды. Наконец, в-четвертых, на ранних этапах формирования планет относительные скорости частиц в диске у черной дыры будут гораздо меньше, из-за чего рост зародышей каменных тел будет идти быстрее.

С низкими относительными скоростями также связано отсутствие «барьера радиального дрейфа», который иногда также называют «метровым барьером». Этот эффект заключается в газовом увлечении начинающих формироваться в диске тел, что в итоге приводит к их падению на звезду. В случае черной дыры этот эффект фактически отсутствует, что благоприятствует росту крупных планет.

Ученые также оценивают потенциал обнаружения таких тел, но приходят к выводу, что это будет чрезвычайно сложно. Единственными возможными путями они называют поиск спектральных следов переменной прозрачности диска в миллиметровой области спектра, а также наблюдения при помощи гипотетического космического интерферометра жесткого рентгеновского диапазона.

Ранее мы сообщали об обнаружении сверхземли у одного из ближайших к Солнце светил — летящей звезды Барнарда. Также мы составляли собственный «Краткий путеводитель по галактике», в котором рассказывали о наиболее интересных экзопланетах Млечного Пути.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...ack-hole-planet





Сатурн ночью

Изображение
Авторы и права: НАСА, Лаборатория реактивного движения – Калтех, Институт космических исследований, Миндаугас Мачияускас
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Сатурн все еще остается ярким на ночном небе планеты Земля, вид в телескоп его прекрасных колец делает его привлекательным объектом для любительских наблюдений. Но такой эффектный снимок колец Сатурна и его ночной стороны невозможно получить с помощью телескопов, расположенных ближе к Солнцу, чем эта внешняя планета. Мы можем увидеть только дневную сторону Сатурна. Это изображение тонкого освещенного Солнцем серпа Сатурна и тени, которую он отбрасывает на широкую и сложную систему колец, было получено космическим аппаратом Кассини. Автоматический космический аппарат с планеты Земля 13 лет называл орбиту Сатурна своим домом. 15 сентября 2017 года она был направлен в атмосферу газового гиганта. Эта великолепная картинка составлена из кадров, полученных широкоугольной камерой на борту Кассини за два дня до его финального нырка. Мы не сможем увидеть ночную сторону Сатурна до тех пор, пока другой космический корабль не прилетит к нему с Земли.
http://www.astronet.ru/db/msg/1498024

#1626 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 22 Сентябрь 2019 - 08:43

Мы можем «догнать» комету из межзвездного пространства в 2045 г.

Изображение

Мы можем получить возможность взглянуть с близкого расстояния на недавнюю «гостью» из межзвездного пространства примерно через четверть столетия, если захотим, сообщается в новом исследовании.

В конце прошлого месяца российский астроном-любитель Геннадий Борисов заметил комету, которая, вероятно, прибыла к нам издалека. Необычная траектория и огромная скорость этого объекта, известного как комета C/2019 Q4 (Борисова), убедительно свидетельствуют о том, что комета сформировалась в окрестностях другой звезды, а не нашего Солнца, говорят ученые.

Эта комета является третьим возможным «гостем» из-за пределов Солнечной системы. Первым из этих объектов стал необычный, сигарообразный астероид Оумуамуа, посетивший нашу планетную систему осенью 2017 г., в то время как вторым возможным «гостем» ученые называют небольшой, 1-метровый астероид, вспыхнувший в небе над Папуа Новой Гвинеей в январе 2014 г. Возможность отправки специализированной миссии для подробного изучения астероида Оумуамуа «in situ», была показана ранее группой ученых во главе с Андреасом Хейном (Andreas Hein).

В новом исследовании группа Хейна проводит аналогичные расчеты осуществимости проекта исследовательской миссии для кометы Борисова. Он вместе с коллегами показывает, что такая миссия принципиально возможна, однако может быть выполнена лишь с использованием очень небольшого космического аппарата (3-килограммового кубсата), запуск которого в 2030 г. позволит достичь кометы в 2045 г. Интересно отметить, что мы упустили более благоприятное стартовое окно, приходившееся на июль 2018 г., которое позволило бы увеличить массу исследовательского зонда до 2 тонн, отмечают авторы.

Исследование появилось онлайн на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20190921161616





И затем появился свет: в поиске первых звезд вселенной

Исследователи продолжают поиск сигнала возрастом двенадцать миллиардов лет, отмечающий конец темной эпохи вселенной после Большого взрыва.

Изображение
Цифровое моделирование нейтрального водорода (красным), медленно нагретого первыми звездами (белым) в эпоху реионизации. Имитация была создана с помощью программы реионизации и наблюдений галактик в темную эпоху вселенной на основе цифрового моделирования (DRAGONS). © Paul Geil and Simon Mutch

Астрономы все более приближаются к сигналу, который путешествовал по вселенной в течение двенадцати миллиардов лет, и в процессе этого поиска ученые расширяют свои знания о жизни и смерти самых первых звезд.

В статье, размещенной на сервере препринтов arxiv, которая вскоре будет опубликована и в журнале Astrophysical Journal, команда исследователей сообщает о десятикратном улучшении в отношении данных, собранных с помощью Murchison Widefield Array (MWA), комплекса из 4096 дипольных антенн в отдаленной западной части Австралии. Возглавляет эту команду Николь Барри из Мельбурнского университета и Центра передового опыта по астрофизике всех небесных тел ARC в 3-х измерениях (ASTRO 3D).

Комплекс MWA, который начал свою поисковую деятельность в 2013 году, был специально разработан для регистрации электромагнитного излучения нейтрального водорода. Нейтральный водород - это газ, который заполнил большую часть молодой вселенной в период времени, когда «суп» из несвязанных протонов и нейтронов, образовавшихся в результате Большого взрыва, начал охлаждаться.

В конце концов, эти атомы водорода собрались вместе, чтобы сформировать самые первые звезды, что положило начало важной фазе эволюции вселенной, известной как эпоха реионизации.

«Определение эволюции эпохи реионизации чрезвычайно важно для наших знаний в области астрофизики и космологии», - говорит доктор. Барри. - «Но до сих пор еще никому не удавалось ее проследить. Зато теперь новые полученные результаты приближают нас к этой цели».

Нейтральный водород, который доминировал в пространстве и времени до эпохи реионизации и на ее ранней фазе, испускал излучение на длине волны около 21 сантиметра. Сегодня этот сигнал все еще существует, но растягивается до длины волны более двух метров из-за продолжающегося расширения вселенной. И его регистрация остается лучшим способом для теоретического изучения условий в самые первые дни существования вселенной.

Но это чертовски сложно. «Сигналу, который мы ищем, более двенадцати миллиардов лет», - рассказывает соавтор работы и член ASTRO 3D Катрин Тротт, доцент Международного центра радиоастрономических исследований в Университете Кертина в Западной Австралии. -

«Он исключительно слабый, и при этом между сигналом и нами находится множество других галактик. Они мешают нам и крайне затрудняют извлечение информации, которая нам необходима». Другими словами, сигналы, записанные MWA (и другими приборами, которые ищут сигналы эпохи реионизации, такие как Hydrogen Epoch of Reionisation Array в Южной Африке и Low Frequency Array в Нидерландах), чрезвычайно искажены.

На основе 21 часов исходных данных, доктор Барри и Майк Виленский (также ведущий автор из Вашингтонского университета) и их коллеги разработали новые методы для уточнения анализа и устранения источников постоянного информационного загрязнения, включая сверхслабые радиопомехи на Земле.

Epoch of Reionisation visualisation
https://youtu.be/yYNkbq8CaJk

Результатом стало достижение уровня точности, который резко сократил возможный начальный временной диапазон эпохи реионизации и сузил границы почти на порядок. «Мы не можем сказать, что это эссе приближает нас к точному датированию начала или конца эпохи реионизации, но исключает некоторые из наиболее экстремальных моделей», - сообщила профессор Тротт. - «И о том, что это произошло очень быстро, сейчас уже не может быть и речи. Также уже полностью можно исключить и то, что условия тогда были очень холодными».

Д-р Барри сказала, что полученные результаты станут не только шагом вперед в направлении глобальной задачи исследования молодой вселенной, но и создадут рамочную основу для будущих исследований. «У нас уже имеется около 3000 часов данных, полученных с помощью MWA», - объяснила она. - «При этом для наших целей некоторые из них более полезны, чем другие. И этот подход покажет нам, какая информация является наиболее перспективной и позволит лучше ее анализировать, чем мы могли это делать раньше».
https://kosmos-x.net...2019-09-21-5811






В некоторых частях Вселенной начали погибать галактики

Астрономы обнаружили, что в самых экстремальных регионах Вселенной начали угасать галактики — звездообразование в них начало прекращаться.

Никита Шевцов

Изображение

Местонахождение галактик и их взаимодействие со своим окружением — основные факторы, влияющие на их способность образовывать звезды. Но как именно эта окружающая среда диктует жизнь и смерть галактик, остается загадкой. Скопления галактик являются самыми массивными и наиболее экстремальными средами во Вселенной, содержащими многие сотни или даже тысячи галактик.

Огромные гравитационные силы, присутствующие в кластерах, ускоряют галактики до больших скоростей, часто тысяч километров в секунду, и перегревают плазму между галактиками до температур, настолько высоких, что она светится в рентгеновском диапазоне. В плотных, негостеприимных недрах этих скоплений галактики сильно взаимодействуют со своим окружением и друг с другом.

Именно эти взаимодействия могут погасить их звездообразование. А для достаточно массивной галактики прекращение создания новых звезд равносильно смерти, так как она в скором по космическим меркам времени начинает терять источники энергии и вся масса начинает постепенно погружаться в квазар.

Для исследования таких процессов ученые организовали целый проект под названием VERTICO. Он использует массив телескопов ALMA для отслеживания сигналов молекулярного водорода — газа, из которого возникают новые звезды — в скоплениях галактик. На данный момент команда ученых полностью исследовала 51 галактику в скоплении Девы. Это ближайшее к нам массивное скопление галактик, которое находится в процессе формирования. Это означает, что ученые могут получить снимок галактик на разных стадиях их жизненного цикла.

Галактики в скоплении Девы наблюдались практически на всех длинах волн в электромагнитном спектре, но обнаружить следов молекулярного водорода астрономам не удалось. Но ученые не теряют надежды. Они продолжают исследования соседних кластеров звезд, а попутно пытаются объяснить причины наблюдаемой гибели галактик.
https://naked-scienc...styah-vselennoy

#1627 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 23 Сентябрь 2019 - 07:09

Могла ли Венера быть обитаемой?

Изображение

В 1978 году миссия НАСА «Pioneer Venus» (также известная как «Pioneer 12») достигла Венеры и обнаружила признаки того, что у Венеры когда-то были океаны на ее поверхности. С тех пор несколько миссий были отправлены на Венеру и собрали данные о ее поверхности и атмосфере. Из этого возникла картина того, как Венера совершила переход от «подобной Земле» планеты к горячему и адскому месту, которым она является сегодня.

Все началось около 700 миллионов лет назад, когда массовое изменение поверхности вызвало безудержный парниковый эффект, в результате которого атмосфера Венеры стала невероятно плотной и горячей. Это означает, что в течение 2-3 миллиардов лет после образования Венеры планета могла поддерживать обитаемую среду. Согласно недавнему исследованию, этого было бы достаточно, для появления жизни.

Исследование было представлено 20 сентября на Совместном совещании Европейского конгресса по планетарной науке (EPSC-DPS) в 2019 году, которое состоялось с 15 по 20 сентября в Женеве, Швейцария. Именно здесь Майкл Уэй и Энтони Дель Дженио из Института космических наук имени Годдарда (GISS) НАСА поделились своим новым взглядом на климатическую историю Венеры, который может иметь значение для поиска обитаемых экзопланет.

Для своего исследования доктор Уэй и доктор Дель Дженио создали серию из пяти симуляций, в которых рассматривалось, на что была похожа среда Венеры, основываясь на разных уровнях водного покрытия планеты. Оно состояло из адаптации трехмерной модели, которая учитывала изменение состава атмосферы и постепенное увеличение солнечного излучения по мере того, как Солнце становилось теплее в течение своей жизни.

В трех из пяти сценариев Вей и Дель Дженио предполагали, что топография Венеры была почти такой же, как и сегодня, океан варьировался от минимальной глубины 10 метров до максимальной около 310 метров. Они также рассмотрели сценарий с топографией Земли и 310-метровым океаном, а также другой сценарий, в котором Венера была полностью покрыта океаном в 158 метров.

В конце концов, все пять симуляций показали одно и то же: что Венера могла бы поддерживать стабильные температуры - от низких 20° C до высоких 50° C - в течение примерно трех миллиардов лет. Если бы не серия событий, которые привели к тому, что 80% поверхности планеты было изменено (что привело к выделению CO2, содержащегося в коре).

Как объяснил Вэй: «Наша гипотеза состоит в том, что Венера могла иметь стабильный климат в течение миллиардов лет. Возможно, что глобальное событие изменило поверхность и превратило ее климат из подобного Земле, в адскую теплицу, которую мы видим сегодня.

Все началось около 4,2 миллиарда лет назад, через несколько сотен миллионов лет после образования Венеры, которая только что закончила период быстрого охлаждения. В этот момент, если предположить, что Венера прошла процесс, аналогичный Земле, в ее атмосфере преобладает углекислый газ. Он был медленно поглощено силикатными породами, что сформировало карбонаты, которые были тогда заперты в коре планеты.

Около 715 миллионов лет назад, согласно исследованию Уэя и Дель Дженио, атмосфера была бы такой же, как сегодня, на Земле, состоящей преимущественно из газообразного азота с следовыми количествами СО2 и метана. Эти условия могли бы оставаться стабильными до настоящего времени, если бы не массовое дегазационное событие.

Причина этого остается загадкой; однако, ученые полагают, что это произошло из-за геологического события, которое привело к тому, что 80% планеты вышло на поверхность. Это могло привести к образованию большого количества магмы, которая пузырилась и выделяла огромное количество СО2 в атмосферу. Потом магма затвердела создав барьер, который препятствовал повторному поглощению СО2.

Как объяснил Вэй: «Что-то случилось на Венере, где огромное количество газа было выпущено в атмосферу и не могло быть повторно поглощено. На Земле у нас есть несколько примеров крупномасштабного дегазации, например, создание Сибирских траппов 500 миллионов лет назад, что связано с массовым вымиранием. Этот процесс полностью преобразовал Венеру».

Это объясняет, как атмосфера Венеры была сгущена до такой степени, что она была более чем в 90 раз плотнее земной (92 бара по сравнению с 1 баром). В сочетании с высокими концентрациями CO2 это привело бы к безудержному парниковому эффекту, который объяснил бы, как планета стала адским местом, которое мы знаем сегодня, где температура поверхности в среднем составляет 462° C.

Это противоречит общепринятым представлениям о обитаемости, которые утверждают, что орбита Венеры размещена за внутренним краем обитаемой зоны нашего Солнца (HZ). В этой «зоне Венеры», согласно общепринятому мнению, планета поглощает слишком много солнечного излучения, чтобы когда-либо поддерживать жидкую воду на своей поверхности. Но, как указывает Вэй, все их симуляции указывали иначе:

«Венера в настоящее время получает почти вдвое больше солнечного излучения, чем Земля. Однако во всех смоделированных нами сценариях мы обнаружили, что Венера все еще может поддерживать температуру поверхности для поддержания воды в жидком виде».

Эти результаты соответствуют аналогичному исследованию, которое Уэй и Дель Дженио провели в 2016 году с коллегами из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА , Института планетарных наук (PSI), Упсальского университета и Колумбийского университета. Для этого исследования их команда создала набор трехмерных климатических симуляций, используя данные миссии Магеллана, которые исследовали, как присутствие океана на древней Венере повлияет на ее обитаемость.

Исходя из этого, они определили, что если бы у Венеры период вращения был медленнее, ее климат оставался бы пригодным для жизни до 715 миллионов лет назад. Тем не менее, есть еще два основных неизвестных, которые необходимо устранить, прежде чем ученые смогут с уверенностью сказать, что Венера была обитаемой до самого недавнего времени.

Во-первых, ученым нужно будет определить, насколько быстро Венера охладилась и удалось ли ей в первую очередь конденсировать жидкую воду на ее поверхности. Во-вторых, остается неизвестным, было ли глобальное выделение CO2 отдельным быстрым событием или частью долгой серии, которая происходила в течение миллиардов лет.

«Нам нужно больше миссий, чтобы изучить Венеру и получить более подробное понимание ее истории и эволюции», - сказал Уэй. «Однако наши модели показывают, что существует реальная возможность того, что Венера могла бы быть обитаемой и радикально отличаться от той, которую мы видим сегодня. Это открывает всевозможные последствия для экзопланет, обнаруженных в так называемой «зоне Венеры», которая может фактически содержать жидкую воду и умеренный климат».

Это означает, что когда-нибудь Венеру можно превратить в мягкий мир, который в основном покрыт океанами с несколькими большими континентами и обширными архипелагами. Звучит как любое место, которое вы знаете?
https://www.astronew...=20190922201902






Астрономы обнаружили «врата» для комет, входящих во внутреннюю Солнечную систему

Изображение

Новое исследование, проведенное группой ученых во главе с Галом Саридом (Gal Sarid) из Университета Центральной Флориды, США, может фундаментально изменить наше понимание механизма прибытия комет с далекой периферии Солнечной системы, вхождения их во внутреннюю часть нашей планетной системы и приближения к Земле.

В этой работе Сарид и его коллеги описывают обнаружение орбитальных «врат», через которые проходит множество комет перед приближением к Солнцу. Эти «врата» были открыты при моделировании орбит центавров, небольших ледяных тел, движущихся по хаотичным орбитам между Юпитером и Нептуном.

Считается, что кентавры формируются в поясе Койпера, расположенном за пределами орбиты Нептуна, и являются источником комет семейства Юпитера, которые обнаруживаются во внутренней части Солнечной системы. Первичной целью исследования было изучение истории эволюции необычного центавра - 29P/Швассмана — Вахмана (SW1), центавра среднего размера, движущегося по почти круговой орбите, лишь слегка превышающей по размеру орбиту Юпитера. Этот объект давно привлекает внимание астрономов своей высокой активностью и частыми взрывными вспышками, которые происходят на таком расстоянии от Солнца, где испарение льда должно происходить лишь с очень небольшой скоростью.

Подробно смоделировав и изучив орбиту объекта SW1 в ходе исследования, Сарид и его коллеги выяснили, что она представляет собой своего рода «врата», через которые проходят кентавры, прежде чем превратиться в кометы семейства Юпитера. Согласно авторам, примерно один из пяти центавров в течение своего существования хотя бы один раз пребывал на орбите, подобной орбите объекта SW1.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters и доступно для ознакомления онлайн на arxiv.org.
https://www.astronew...=20190922133432





От облаков до кратеров на Марсе

Изображение

Этот прекрасный вид с Марс Экспресс ЕКА простирается от яркого, покрытого облаками северного полюса Марса до контрастных оттенков северного полушария и избитой кратерами местности на юге.

Марс-Экспресс вращается вокруг Марса с 2003 года. Космический аппарат отправил обратно бесчисленные захватывающие изображения нашего соседа за последние полтора десятилетия, полученные с помощью бортовой стереокамеры высокого разрешения.

Космический аппарат сделал снимок этого среза поверхности планеты в июне 2019 года, когда провел несколько глобальных наблюдений. Вверху кадра виден эфирный северный полюс Марса: он постоянно покрыт шапкой из замерзшей воды и углекислого газа, которая утолщается зимой и становится тоньше летом.

Здесь видна северная полярная шапка, окруженная яркими привлекательными облаками, усики которых идут вниз от полярной области, скрывая часть северного полушария планеты. Как показано на этом изображении, этот участок Марса представляет собой смесь различных тонов и цветов - отражение различных химических и физических характеристик материала, из которого состоит поверхность. Два полушария Марса сильно различаются по ряду причин.

В частности, северное полушарие расположено на несколько километров ниже, чем южное, и оба они разделены характерной, изрезанной границей, образованной каньонами, скалами и уступами, трещинами, долинами, насыпями с плоскими вершинами, известными как мезы, и многими другими элементами. Северное полушарие также характеризуется низменными равнинами, которые в значительной степени не отмечены ударными кратерами и, таким образом, считаются относительно молодыми, в то время как южное полушарие является древним, показывая признаки интенсивного образования кратеров.

Раскол между двумя полушариями Марса известен как марсианская дихотомия и остается одной из величайших загадок на планете.

Он был сформирован из-за геологических процессов в мантии Марса? Разве планета когда-то состояла из различных движущихся тектонических плит, как мы видим на Земле, которые сталкивались друг с другом, формируя дихотомию? Мог ли он быть создан одним или несколькими колоссальными столкновениями в прошлом - или совершенно другим процессом?

Наблюдения за пограничной зоной между двумя полушариями показывают, что этот регион со временем был изменен ветром и водой, в том числе ледниками. Считается, что на протяжении многих лет на Марсе наблюдались различные всплески ледниковой активности, когда отложения льда - иногда скрытые под слоями почвы или пыли - образуют вязкие потоки, которые медленно движутся по поверхности, изменяя ее по мере движения.

В 2016 году к исследованию Марса присоединился Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы ESA-Roscosmos ExoMars (TGO). С тех пор он анализирует марсианскую атмосферу и наносит на карту поверхность планеты. Mars Express и TGO скоро будут приветствовать марсоход ExoMars Rosalind Franklin и сопровождающую его научную платформу, запуск которого запланирован на июль 2020 года.

Этот растущий флот продолжит давнее присутствие ЕКА на Марсе и будет способствовать дальнейшему пониманию планеты и ее многих оставшихся научных загадок, включая марсианскую дихотомию.
https://www.astronew...=20190922141104






Тюльпан в Лебеде

Изображение
Авторы и права: Роберт Эдер
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Этот вид в телескоп, запечатлевший яркую эмиссионную область, показывает плоскость нашей Галактики Млечный Путь в направлении на богатое туманностями созвездие Лебедя. Светящееся красноватое облако межзвездного газа и пыли чаще всего называют туманностью Тюльпан, однако она была занесена в каталог в 1959 году астрономом Стюартом Шарплессом как Sh2-101. Туманность удалена от нас на 8 тысяч световых лет, а ее размер – 70 световых лет. Прекрасная туманность со сложной структурой расцвела в центре этого составного изображения. Мощное ультрафиолетовое излучение от молодых звезд на краю ассоциации Лебедь OB3 ионизует атомы и дает энергию для свечения туманности Тюльпан.
http://www.astronet.ru/db/msg/1498098





Спутник Сатурна - Энцелад «кидает снежки» в соседние луны

Виктория Ветрова

Изображение

Космический корабль НАСА «Кассини» обнаружил доказательства того, что спутник Сатурна Энцелад «запускает снежки» на соседние спутники.

Радарные наблюдения, собранные зондом НАСА, показывают ледяной мир, покрывающий своих соседей замерзшей водой, как автоматическая «снежная пушка».

Невероятное открытие было сделано астрономами в Университете Париж-Сакле во Франции, спустя два года после завершения миссии Кассини. Энцелад является шестым по величине из 53 спутников, вращающихся вокруг Сатурна и одной из самых больших внутренних лун. Самые большие внутренние спутники Сатурна — Мимас, Энцелад, Тетис и Диона.

Исследователи обнаружили, что некоторые спутники сияют гораздо ярче остальных, предположив, что их поверхности гораздо более отражающие.

Луны настолько ярки при наблюдениях, что астрономы назвали их самыми яркими объектами в Солнечной системе.

Данные Кассини показывают, что в столь необычной яркости виноват Энцелад, извергая гейзеры воды на орбиту, которая выпадает в виде снега на эти спутники.

Часть воды даже достигает других лун Мимас и Тетис, что делает их поверхность более отражающей.

Открытие было сделано астрономом Алисой Ле Галл и ее коллегами из Университета Париж-Сакле. Астрономы представили свои результаты на встрече Европейского конгресса по планетарным наукам и Отдела планетарных наук в Женеве, Швейцария.

Исследование Сатурна гласит: «Внутренние спутники Сатурна — самые яркие радары в Солнечной системе.

«Яркость Мимаса, Энцелада и Тетиса на длине волны в 2,2 см превышает яркость галилеевых спутников.
«Это указывает на чрезвычайно свежий и чистый водяной лед на поверхностных структурах, а также на наличие рассеивающих структур, которые особенно эффективны при отражении волн в направлении обратного рассеяния».

Астрономы считают, что на Энцеладе бьют мощные гейзеры, которые извергают струи из-под его поверхности. Под ледяным внешним слоем Луны находятся огромные океаны воды, покрывающие лунный спутник.
https://rwspace.ru/n...ednie-luny.html

#1628 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 24 Сентябрь 2019 - 08:06

«Странные» планеты-пришельцы могут быть сделаны из кварков

Изображение

Астрономы идентифицировали приблизительно полдюжины экзопланет, которые могут быть сформированы из экзотической материи, известной как «странная материя», неизвестная на Земле.

Атомы, составляющие обычное вещество, имеют ядра, состоящие из протонов и нейтронов, а протоны и нейтроны состоят из субатомных частиц, называемых кварками. Существует шесть видов кварков: нижний, верхний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Нижние и верхние кварки самые легкие. Каждый протон содержит два верхних кварка и один нижний кварк, тогда как каждый нейтрон имеет два нижних кварка и один верхний кварк.

Ученые создали странные кварки посредством мощных столкновений в ускорителях частиц, но эти кварки быстро распадались на более стабильные частицы. Однако предыдущие исследования показали, что странные кварки могут оказаться стабильными в сверхплотных нейтронных звездах.

Нейтронные звезды - это остатки крупных звезд, которые погибли в результате катастрофических взрывов, известных как сверхновые, каждая из которых вмещает массу в 1,3-2,5 раза больше массы Солнца в сферу размером около 20 километров. Их название происходит от их экзотического состава: мощное гравитационное притяжение этих остатков дробит протоны и электроны, образуя нейтроны.

Теоретически, при экстремальных давлениях, обнаруженных в ядрах особенно тяжелых нейтронных звезд, нейтроны могут распасться на суп из составляющих их кварков. Предшествующая работа предполагала, что при достаточном давлении половина нижних кварков нейтронов может превратиться в странные кварки, что приведет к появлению странных кварковых звезд из странной материи.

В принципе, странное вещество должно быть тяжелее и стабильнее, чем обычное вещество. Более того, оно может даже превратить обычную материю, с которой оно сталкивается, в более странную материю. Предыдущие исследования показали, что странная кварковая звезда, которая иногда извергает странную материю, может быстро превратить нейтронную звезду, вращающуюся вокруг нее в двойной системе, в странную кварковую звезду всего за 1 миллисекунду.

Предыдущая работа также предполагала, что нейтронные звезды и странные кварковые звезды должны иметь очень похожие средние плотности, сказал Джин-Джун Генг, астрофизик из Нанкинского университета в Китае и соавтор нового исследования, которое идентифицировало экзопланеты, возможно, сделанные из странной материи. Это затруднило бы их различие и, таким образом, выяснение, являются ли странные кварковые звезды реальными.

Однако предыдущие исследования также показали, что планеты, созданные из странной материи, могут существовать и что ученые могут отличать эти планеты от планет, созданных из обычной материи, по их плотности. Нормальные планеты имеют плотности не более 30 грамм за кубический сантиметр. Напротив, странные планеты, как правило, имеют плотность около 400 триллионов грамм на кубический сантиметр, сказал Генг и его коллеги. Для сравнения, плотность золота составляет около 19,3 грамма на кубический сантиметр.

«В то время как странная кварковая звезда очень похожа на нейтронную звезду, разница между странной планетой и нормальной планетой огромна», - сказал Генг.

Чрезвычайная плотность странных планет означает, что они могут выжить, даже если они вращаются в пределах 23,7 км от странной звезды-кварка. Исследователи утверждают, что орбита нормальной планеты может приблизиться всего лишь до 560 000 км, прежде чем ее разорвёт гравитационное притяжение нейтронной звезды.

Теперь, основываясь на этой особенности этих странных миров, ученые в Китае говорят, что они, возможно, обнаружили четырех хороших кандидатов на странные планеты. Эти экзопланеты вращаются вокруг пульсаров - быстро вращающихся нейтронных звезд, которые с нашей точки зрения на Земле вспыхивают, как маяки, - на орбитах около 560 000 км или меньше.

Исследователи отметили, что странные планеты могут также вращаться вокруг того, что кажется белым карликом - остатками нормальных звезд, которые сжигают все водородное топливо в своих ядрах, - но на самом деле являются странными кварковыми карликами. Они обнаружили пять экзопланет вокруг белых карликов, подозрительно вращающихся вокруг этих звездных остатков, что позволяет предположить, что они также могут быть странными планетами.

Тем не менее, ученые предупредили, что эти потенциальные странные планеты на самом деле могут быть белыми карликами, «которые также являются относительно компактными объектами, которые могут также располагаться близко к своим основным пульсарам», сказал Генг.

Но "массы наших кандидатов, как правило, меньше 10 масс Юпитера", сказал Генг. Напротив, белые карлики обычно в 150-100 раз больше массы Юпитера.

Один из способов определить, сделаны ли эти экзопланеты из странной материи, - это найти гравитационные волны от них. Гравитационные волны - это рябь в ткани пространства и времени, которая генерируется любым движущимся объектом.

Исследователи считают, что странная планета, вращающаяся вокруг звезды или сливающаяся со странной кварковой звездой, должна испускать гравитационные волны, отличные от тех, которые испускаются парами нейтронных звезд и нормальных планет из-за плотной природы странных планет. Они предположили, что текущий проект Advanced LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) и телескоп Эйнштейна (будущий детектор гравитационных волн), возможно, смогут обнаружить вспышки гравитационных волн от слияний странных планет и странных кварковых звезд.

«Мы считаем, что мы предложили совершенно новый метод, который мог бы эффективно идентифицировать странные объекты из кварков», - сказал Генг.

Ученые подробно изложили свои выводы в статье, представленной в Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20190923204228






Счастливого Равноденствия - это первый день осени в северном полушарии Земли

Изображение

Счастливого Равноденствия! Этим утром (23 сентября) в 10:49 по Москве было отмечено официальное небесное начало осени в Северном полушарии.

Сегодня отмечается особый переход, при котором Солнце пересекает небесный экватор. В то время как север готовится к более холодным дням, юг приветствует весну.

Культуры во всем мире отмечали этот небесный сдвиг по-разному. В Японии оба равноденствия являются национальными праздниками, известными как Хиган, в которых люди чтят своих умерших предков. В Мексике туристы стекаются, чтобы увидеть спуск бога змей Кукулькана вдоль пирамиды майя в Чичен-Ице.

Слово «равноденствие» переводится с латыни как «равная ночь» и Солнце находится прямо над экватором Земли. Это означает, что в любом месте на поверхности земного шара день и ночь будут почти равной длины. В большинстве мест день будет длиться дольше, чем ночь, потому что ночь не учитывает сумерки, когда солнечный свет преломляется проходя через атмосферу и освещает небо до восхода или после захода солнца.

Сезонные изменения вызваны наклоном оси Земли, воображаемого стержня, который проходит через северный и южный полюсы Земли. Он наклонен примерно на 23,4 градуса относительно плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Во время равноденствий сезонный эффект этого наклона довольно очевиден на полюсах Земли. В сентябрьское равноденствие солнце наконец поднимается над горизонтом на южном полюсе, который не видел восхода солнца после мартовского равноденствия шесть месяцев назад. Между тем, Северный полюс готовится к долгой ночи до восхода солнца в следующем году.
https://www.astronew...=20190923151214




Венера устраивает танцы в верхних слоях атмосферы

Изображение

Исследования облачных вершин Венеры с помощью космического корабля JAXA Akatsuki показывают поразительное разнообразие скоростей ветра в годовом исчислении между северным и южным полушариями планеты. Первые мелкомасштабные наблюдения за температурами верхних облаков также выявили тенденцию облаков сходиться к экватору в ночное время, в отличие от циркуляции на полюсах, наблюдаемой ранее в дневных исследованиях.

Результаты, которые были представлены на Совместном совещании EPSC-DPS 2019 в Женеве, дают новое понимание загадки, почему атмосфера Венеры вращается намного быстрее, чем сама планета.

Профессор Масато Накамура, руководитель проекта Akatsuki в JAXA, сказал: «Супер вращение Венеры наиболее ярко выражено на верхних облаках Венеры, что делает их важным для понимания динамики атмосферы планеты. Миссия Akatsuki имеет высоко эллиптическую орбиту вокруг Венеры, что позволяет космическому кораблю одновременно получать изображения как северного, так и южного полушарий планеты".

Международная группа исследователей использовала передовые методы отслеживания облачности, чтобы с высокой точностью анализировать направление и скорость облачных верхних ветров, используя данные, собранные прибором Ultraviolet Imager (UVI) за три года.

Исследование, проведенное профессором Такеши Хориноути из Университета Хоккайдо, Япония, и доктором Йоном Джу Ли из JAXA / ISAS и TU Berlin, обнаружило, что скорость супер-вращения верхних слоев атмосферы не только меняется с течением времени, но и отличается на северном и южном полушариях. Команда также обнаружила атмосферные волны планетарного масштаба на вершинах облаков, которые могут взаимодействовать с супер-вращением.

Степень различия между полушариями, или «асимметрия», может быть связана со второй загадкой на Венере: пока еще неопознанным химическим веществом в атмосфере, которое сильно поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца.

Профессор Хориноучи сказал: «Асимметрия в скоростях вращения верхних слоев атмосферы в северном и южном полушариях может быть вызвана изменчивостью в распределении так называемого «неизвестного» поглотителя ультрафиолета, который играет ключевую роль в регулировании количества излучения от Солнца, которое может поглотить Венера. Наши результаты дают новые вопросы об атмосфере Венеры, а также раскрывают богатство разнообразия атмосферы Венеры в пространстве и времени».

Отдельное исследование выявило подробную картину облачных температур Венеры впервые как на дневной, так и на ночной стороне. Команда из Университета Токио, Университета Риккё и Национального института передовых промышленных наук и технологий в Японии отслеживала развитие с течением времени пятнистых облаков и полос на изображениях от инфракрасной камеры LIR Akatsuki .

Наблюдение за движениями облаков в течение дня и ночи позволило команде определить среднюю циркуляцию в направлениях север-юг и обнаружить тепловые потоки, которые создают волны в атмосфере и могут сыграть ключевую роль в поддержании супер-вращения.

Господин Киити Фукуя из Токийского университета, который представил результаты на Совместном совещании EPSC-DPS 2019, сказал: «Самым захватывающим открытием является частое появление экваториальных движений на ночной стороне - это контрастирует с сильной циркуляцией на полюсах на дневной стороне, которую мы наблюдали ранее на других длинах волн".

Результаты показывают, что существуют еще неизвестные процессы, которые влияют на формирование облаков и динамику атмосферы. "Члены команды Akatsuki представили свои самые горячие темы на Совместном совещании EPSC-DPS 2019. Основная цель Akatsuki - понять динамика атмосферы и физику облаков Венеры, которая сильно отличается от земной. Как кульминация этих исследований, мы считаем, что дадим окончательный ответ, как супер вращение атмосферы поддерживается на Венере в ближайшем будущем», - сказал профессор Накамура.
https://www.astronew...=20190923153429





Хаббл присматривается к «Messier 110»

Изображение

Многие из самых любимых галактик в космосе удивительно большие, близкие, массивные, яркие или красивые, часто с необычной или интригующей структурой или историей. Однако для создания общей картины вселенной требуются все виды галактик, что демонстрирует этот снимок телескопа Хаббл Messier 110.

Messier 110 может показаться не таким уж большим, но он очаровательный и ближний сосед нашей родной галактики и необычный пример такого типа. Он является членом Местной группы, группы галактик, в которую входит Млечный путь, и нескольких ближайших к нему галактик. В частности, Messier 110 является одной из многих спутниковых галактик, окружающих галактику Андромеды, ближайшую к нам большую галактику, и классифицируется как карликовая эллиптическая галактика, что означает, что она имеет гладкую и почти безликую структуру. У эллиптических галактик нет рукавов и заметных карманов звездообразования - и то, и другое характерно для спиральных галактик. Карликовые эллиптические галактики довольно распространены в группах и скоплениях галактик и часто являются спутниками более крупных галактик.

Из-за отсутствия «звездных яслей» и имея в своем составе в основном старые звезды эллиптические галактики часто считаются «мертвыми» по сравнению со своими спиральными родственниками. Тем не менее, астрономы обнаружили признаки скопления молодых голубых звезд в центре Messier 110, намекая на то, что в конце концов он может быть не таким уж и «мертвым».

Messier 110 представлен в каталоге Messier Хаббла, который включает в себя некоторые захватывающие небесные объекты, которые можно наблюдать в северном полушарии Земли.
https://www.astronew...=20190923165157





Новое исследование изучает сверхсветовые гамма-всплески

Изображение

Астрофизики Джон Хаккила из Колледжа Чарльстона и Роберт Немирофф из Мичиганского технологического университета опубликовали исследование, показывающее, что взрывы, которые создают гамма-всплески, могут фактически превышать скорость света в окружающих газовых облаках, но это не нарушает теорию относительности Эйнштейна.

Хаккила и Немиров предполагают, что такие сверхсветовые струи могут создавать обратимость времени, наблюдаемую на кривых блеска гамма-всплеска. Эти предложенные джеты, однако, не нарушают теорию относительности Эйнштейна, потому что они движутся быстрее света в среде, но не быстрее света в вакууме.

Хаккила говорит, что хороший способ визуализировать это сверхсветовое движение - представить кого-то на одной стороне пруда, пускающего плоский камень по воде в вашем направлении. Часто прыгающий камень движется по воздуху между прыжками быстрее, чем волны, которые он генерирует на воде. Хаккила говорит, что вы увидите волны, создаваемые каждым касанием в обратном порядке - волны от самого последнего касания воды приходят первыми, а волны от первого прыжка - последними.

Это объяснение сверхсветового взрыва сохраняет многие характеристики принятых моделей гамма-всплесков, говорит Хаккила. Немирофф добавляет, однако, что их предлагаемый сценарий включает Эффект Вавилова - Черенкова, тип свечения, созданного сверхсветовым движением в этой среде, который ранее не считался важным при получении кривых блеска гамма-всплесков.

Эта работа появится в новом выпуске Астрофизического Журнала .
https://www.astronew...=20190923172849





НАСА обнаруживает странные магнитные импульсы на Марсе

Виктория Ветрова

Изображение

Аппарат НАСА InSight собирает данные с Марса с конца ноября 2018 года. Зонд был разработан для исследования внутренней структуры Красной планеты путем создания трехмерной карты ее внутреннего пространства и измерения сейсмичности.

Но ученые, анализирующие информацию, собранную InSight, обнаружили необычный набор данных.

Исследователи обнаружили серию магнитных импульсов, возникающих каждый день около полуночи по местному времени на Марсе.

Прибор обнаружил «длинные серии пульсаций» продолжительностью до двух часов, с периодами волн всего в одну минуту.

Результаты были представлены на Европейском конгрессе по планетарной науке и на встрече Американского астрономического общества в Женеве, Швейцария.

«Около полуночи по местному времени в магнитном поле иногда обнаруживаются длинные последовательные пульсации».

Источник импульсов неизвестен, но исследователи хотят выяснить, происходят ли они под землей или на поверхности. Как бы то ни было, полученные результаты рисуют картину планеты, значительно отличающуюся от наших представлений.

Источники: https://www.express.co.uk
https://rwspace.ru/n...y-na-marse.html






Кратерообразные озера на Титане могли образоваться из-за фреатических взрывов*

Изображение
Рис. 1. Слева — реконструкция внешнего вида озера на Титане с валами по краям. Справа — мозаичное фото северной приполярной области Титана, собранное из снимков «Кассини», сделанных в ближнем ИК-диапазоне. Хорошо видны блики Солнца в углеводородных морях спутника Сатурна. Изображения с сайта en.wikipedia.org

В 2006–2007 годах зонд «Кассини» обнаружил в приполярных областях Титана, крупнейшего спутника Сатурна, обширные моря и озера, заполненные жидким метаном. Среди них выделялись небольшие озера круглой и неправильной формы с валами по краям, формирование которых изначально объясняли карстовыми процессами. Однако более точные данные о рельефе Титана, собранные «Кассини» во время последнего близкого пролета 22 апреля 2017 года, показали, что рельеф этих озер больше напоминает земные кратеры, образовавшиеся в результате фреатических взрывов, случающихся при резком переходе подземной воды из жидкого состояния в газообразное. Основываясь на этом, авторы статьи предложили новый механизм образования таких озер — за счет взрывов в подповерхностных залежах жидкого азота, которые могли существовать на Титане в прошлые, более холодные, эпохи. При локальных потеплениях азот совершал фазовый переход из жидкости в газ, сопровождающийся резким увеличением объема. Это приводило к взрывному образованию кратеров, которые позже заполнялись жидким метаном.

Титан — единственное известное космическое тело, за исключением Земли, на поверхности которого в настоящее время существуют моря и озера. Но, в отличие от земных, они заполнены не водой, а метаном (CH4) с некоторым количеством растворенного азота (N2) и этана (C2H6) (M. Mastrogiuseppe et al., 2019. Deep and methane-rich lakes on Titan). Благодаря очень низкой температуре на поверхности Титана (около −180°C) метан близок к своей тройной точке на фазовой диаграмме, то есть может одновременно существовать в жидком, твердом и газообразном состоянии. Благодаря этой особенности на Титане происходит сложный круговорот метана, включающий в себя осадки, испарение, а также поверхностные и подповерхностные резервуары.

При картировании Титана с помощью радаров «Кассини» в приполярных регионах было обнаружено более 650 «водоемов». В основном они расположены в северном полушарии — в южном полушарии много пересохших. Самые крупные метановые моря (рис. 2), окружающие северный полюс спутника, получили имена в честь мифических морских существ — море Кракена (Kraken Mare), море Лигеи (Ligeia Mare) и море Пунги (Punga Mare). Это достаточно крупные объекты: море Кракена, площадь которого 400 000 км2, по размерам близко к Каспийскому морю, а море Пунги, ширина которого доходит до 380 км, несколько больше чем озеро Виктория. Важная деталь: у всех крупных озер и морей в районе северного полюса Титана общая эквипотенциальная поверхность, аналог уровня моря Земли. Это означает, что они все сообщаются — на поверхности или под ней.

Изображение
Рис. 2. Моря и озера в районе северного полюса Титана. Мозаика из снимков, полученных во время разных пролетов «Кассини». Ближе всего к полюсу море Пунги, ниже и правее — море Лигеи, слева — море Кракена. Фото с сайта en.wikipedia.org

По форме бассейна различают два основных типа метановых «водоемов»: с пологими и с отвесными берегами. Пологие берега характерны для морей и крупных озер, шириной в несколько сотен километров и более. Тогда как отвесные берега являются важной отличительной чертой более мелких озер (размеры которых измеряются десятками км) с круглой или неправильной формой, заполненных метаном на разном уровне. Как показали последние измерения Кассини, 75% таких небольших озер имеют хорошо различимые возвышения вдоль кромок (рис. 3).

Изображение
Рис. 3. Озера в районе северного полюса Титана (а) и их рельеф по данным радара (B). Синим показаны более низкие области, красным — более высокие. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Geoscience

Ранее, основываясь на морфологическом сходстве, считалось, что эти озера образовались в результате карстовых процессов. Это должно было быть очень своеобразное пещерообразование: углеводороды растворяли слой органических веществ под поверхностью Титана, кровля пещеры обваливалась, а образовавшаяся впадина заполнялась жидким метаном (Т. Cornet et al., 2015. Dissolution on Titan and on Earth: toward the age of Titan’s karstic landscapes). Однако обнаруженные валы вдоль кромок не вписываются в карстовую модель. Это обстоятельство усилило старый аргумент против нее — водяной лед, главная горная порода поверхности Титана, не растворим в углеводородах, а наблюдаемые слои растворимой органики слишком тонкие для того, чтобы смогли образоваться озера глубиной в сотню метров (A. Hayes et al., 2017. Topographic constraints on the evolution and connectivity of Titan’s lacustrine basins). Поэтому, с учетом новых данных, требуется новое объяснение формирования маленьких озер Титана. Оно было предложено международной группой ученых во главе с Джузеппе Митри (Giuseppe Mitri).

В основе предлагаемого объяснения лежит идея о подземных взрывах, связанных с переходом жидкого азота в газообразный при нагреве. Основываясь на морфологическом сходстве озер с отвесными берегами на Титане и земных мааров (рис. 4), ученые предположили, что озера образовались из-за выброса материала из-под поверхности в ходе взрывов. Маарами называют кратеры, остающиеся после фреатических взрывов. Это тип извержений, происходящих при контакте магмы или сильно нагретых пород магматической камеры с грунтовыми водами. Вода при этом быстро переходит в газообразное состояние, расширяется и, если энергии расширения хватает, пар пробивает вышележащие породы и вырывается на поверхность. У получающихся при этом форм рельефа нет конуса, характерного для иных вулканических построек, есть лишь возвышения по краям, состоящие из выброшенных пород. Маары часто бывают неправильной формы или «слипшимися» из-за близкого расположения нескольких прорывов и разрушения водными потоками.

Изображение
Рис. 4. Маар Килбурн Хоул (Kilbourne Hole) в Техасе, США. Хорошо видны валы выброшенного материала, окружающие центральный кратер. Фото с сайта en.wikipedia.org

Обычно молодые маары имеют плоское дно ниже окружающего рельефа, отвесные внутренние стенки кромок и пологие внешние. Это описание в точности совпадает с профилями маленьких озер, которые были получены с помощью радара «Кассини». На профиле озера Виннипег (рис. 5) видны характерные рампообразные края и относительно правильной формы вогнутое дно. На основании этого авторы делают вывод, что на Титане, возможно, также происходили подповерхностные взрывы, кратеры от которых позже стали озерами. А неровная форма объясняется разрушением временными потоками жидкого азота, который по плотности близок к водяному льду и обладает большей разрушительной силой, нежели жидкий метан.

Изображение
Рис. 5. Положение озера Виннипег (a, B) и его профиль высот (c, пунктиром обозначено дно). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Geoscience

В настоящее время жидкого азота на поверхности Титана в больших количествах не наблюдается. При средней температуре поверхности −180°C, этот спутник Сатурна слишком теплый для того, чтобы на нем могла существовать чистая азотная жидкость. Однако, в прошлом, как показывают исследования, Титан был холоднее и доминирующей жидкостью на его поверхности был не метан, а как раз азот. Известно, что за счет фотохимического разрушения под действием космических лучей время жизни метана в атмосфере Титана составляет несколько десятков миллионов лет. И основываясь на соотношении изотопов углерода 12С/13С, ученые установили, что современный метан атмосферы Титана появился в ней в среднем 107–108 лет назад, а до этого была более прохладная безметановая эпоха (S. Hörst, 2017. Titan’s atmosphere and climate).

По существующим представлениям, кора Титана состоит из водяного льда газогидратов, среди которых преобладают клатраты метана. Это такие соединения, в которых молекулы газа заключены в каркасы из молекул воды, внешне напоминающие странный лед, который — в случае метана и наличия окислительной атмосферы — можно поджечь.

Предполагается, что периодическое разрушение клатратов с выбросом метана и приводит к появлению этого газа в атмосфере Титана. Однако в перерывах между этими событиями метан разрушался, его количество в атмосфере снижалось, исчезал и создаваемый им «парниковый эффект». При этом поверхностные температуры падали даже ниже 81 К (−192°C), температуры конденсации азота (R. Lorenz et al., 1997. Photochemically-driven collapse of Titan’s atmosphere). При более низких температурах круговорот метана, таким образом, сменялся на круговорот азота, как в поверхностных, так и в подповерхностных резервуарах. При небольшом локальном изменении температуры азот резко переходил из жидкого в газообразное состояние, что сопровождалось взрывом, если это происходило в неглубоком подповерхностном резервуаре.

Подобные взрывы, скорее всего, наблюдал «Вояджер-2» при пролете мимо самого большого спутника Нептуна — Тритона. Несколько гейзероподобных извержений из содержащей жидкий азот ледяной коры Тритона были вызваны наступлением теплого времени года в южном полушарии или каким-то гидротермальным прогревом (L. Soderblom et al., 1990. Triton’s geyser-like plumes: discovery and basic characterization).

Чтобы оценить возможность подобного взрыва, авторы рассчитали кривые стабильности для различных смесей (рис. 6). Смесь CH4-C2H6-N2 соответствует составу жидкости озера Виннипег, а смесь CH4-N2 представляет собой теоретическую жидкость из холодного прошлого. Видно, что в периоды похолоданий было достаточно лишь малого изменения температуры для фазового перехода. Так, для того чтобы образовать кратер глубиной в 100 метров, по оценкам авторов статьи, достаточно от 80 до 1700 м3 жидкого азота на этой глубине (объем варьируется, исходя из предполагаемой различной прочности пород кровли).

Изображение
Рис. 6. Диаграмма, показывающая границы между жидкостью и газом для различных смесей соединений, присутствовавших или присутствующих на поверхности Титана. Красным отмечены расчеты для современных температур, синим — для древних более холодных (слева от линий стабильна жидкая фаза, а справа — газовая). Коричневой линией показана зона стабильности клатратов. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Geoscience

Сам механизм, предлагаемый авторами для образования озер в обсуждаемой статье, не является принципиально новым: ранее с его помощью объясняли явление криовулканизма. Криовулканизм — взрывные выбросы материала при низких температурах, встречается не только в космосе, но и даже на Земле. Так, например, взрыв из-за разложения клатратов метана привел к образованию очень похожей на озера Титана структуры — Ямальской воронки (см.: Ямальская воронка образовалась в результате извержения криовулкана, «Элементы», 19.09.2018). Однако факт его корректного применения к внеземному процессу и связывания криовулканизма, палеоклимата Титана и «озер с каемками» в одну геологическую историю является крайне важным. Он позволяет в будущем интерпретировать подобные структуры на других холодных планетах как следы процессов, описанных в данной статье.

Источник: Giuseppe Mitri, Jonathan I. Lunine, Marco Mastrogiuseppe & Valerio Poggiali. Possible explosion crater origin of small lake basins with raised rims on Titan // Nature Geoscience. 2019. DOI: 10.1038/s41561-019-0429-0.

Кирилл Власов
https://elementy.ru/...heskikh_vzryvov

#1629 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 25 Сентябрь 2019 - 07:16

В NGC 1068 обнаружена необычная сверхновая типа II

Изображение

Международная группа астрономов сообщает об обнаружении необычной сверхновой типа II в галактике NGC 1068 в рамках съемки DLT40. Вновь обнаруженное событие, обозначенное SN 2018ivc, демонстрирует быстро изменяющуюся кривую блеска, что является необычным для звездных взрывов этого типа. Результаты подробно изложены в документе, опубликованном 16 сентября на сервере препринтов arXiv .

Сверхновые типа II (SNe) являются результатом быстрого коллапса и сильного взрыва массивных звезд (с массой выше 8 масс Солнца). Они отличаются от других SNe наличием водорода в их спектрах. По форме их кривых блеска они обычно делятся на Тип IIL и Тип IIP. Тип IIL демонстрирует устойчивый (линейный) спад после взрыва, в то время как тип IIP демонстрирует период более медленного спада (плато), за которым следует нормальный спад.

В ноябре 2018 года группа астрономов во главе с Азали Бостроем из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружила сверхновую во время продолжающегося исследования DLT40 - поиска SNe в близлежащих галактиках (на расстоянии менее 130 миллионов световых лет от Земли). Последующие наблюдения этого события позволяют предположить, что это необычная сверхновая типа IIL.

«Мы представляем открытие и продолжаем наблюдения за необычной сверхновой типа II, которая взорвалась в NGC 1068», - писали астрономы в статье.

SN 2018ivc был обнаружен 24 ноября 2018 года в Seyfert 2 галактики NGC 1068, расположенной на расстоянии около 33 миллионов световых лет от Земли. Последующие наблюдения этого источника показали, что кривая блеска этой сверхновой уменьшается кусочно-линейно, часто меняя наклон. В частности, наблюдалось, что кривая блеска меняла наклон приблизительно каждые 10 дней в течение первых 40 дней эволюции, прежде чем перейти к линейному спаду.

Кроме того, было обнаружено, что в быстро развивающихся спектрах SN 2018ivc доминируют линии эмиссии водорода, гелия и кальция. Исследование также показало, что выбросы от этого взрыва взаимодействуют с околозвездной средой.

Принимая во внимание результаты исследования, астрономы пришли к выводу, что SN 2018ivc является сверхновой типа IIL . Однако они отметили, что некоторые свойства делают это необычным событием по сравнению с другими SNe этого типа.

«Хотя уменьшающаяся кривая блеска указывает на то, что это SN типа IIL, есть свидетельства того, что предшественник является более сложным, чем типичный SN типа IIL. Сильные линии He, не всегда видимые в типе IIL - могут указывать на то, что прародитель потерял большую часть своей водородной оболочки», - говорится в статье.

Исследователи добавили, что прародитель SN 2018ivc может иметь начальную массу около 25 солнечных масс. Они подчеркнули, что этот расчет является неопределенным, и необходимы дополнительные исследования, касающиеся роли потери массы в эволюции звезд, чтобы лучше охарактеризовать прародителей таких взрывов.
https://www.astronew...=20190924171315





Астрофизики нашли 11 кандидатов в кварковые экзопланеты*

Изображение
Пульсар в центре Крабовидной туманности
giphy.com

Астрономы нашли несколько экзопланет на орбитах вокруг пульсаров и белых карликов, которые могут оказаться объектами из кварковой материи. Эта гипотетическая форма вещества может быть стабильной и очень прочной, что позволяет таким телам выдерживать высокие приливные нагрузки и не разрушаться, несмотря на близкие к звездным остаткам траектории, пишут ученые в препринте на arXiv.

Наиболее плотной известной формой материи являются внутренности нейтронных звезд. В таком состоянии материя упакована, по различным оценкам, в несколько раз плотнее, чем в атомных ядрах: ее плотность превышает 3 × 1017 килограммов на кубический метр.

Однако в точности свойства вещества в недрах нейтронных звезд неизвестны. Обычно считается, что там находится смесь частиц с преобладающей долей нейтронов, однако существуют и другие идеи. В частности, теоретики выдвигали модели, в которых в центрах таких тел вещество преимущественно представлено пионами или другими частицами.

Согласно одной из таких гипотез наиболее стабильным состоянием вещества при экстремально высоких давлениях и относительно небольших энергиях является кварковая материя. В таком случае в ядрах нейтронных звезд адроны (протоны и нейтроны) могут разрушаться, а вместо них вещество будет представлено гиперонами, барионами, бозонами или даже свободными кварками. Так как нейтронные звезды представляют собой самые экстремальные объекты из обычной материи, то именно в связанных с ними явлениях предлагается искать основное состояние сверхплотной материи.

В работе китайских астрофизиков под руководством Хана Гуна (Hang Gong) из Китайской академии наук описана идея по поиску такой формы вещества и представлен список из 11 подходящих под сформулированный критерий объектов. Идея ученых заключается не в анализе свойств звезд, а в поиске экстремальных планет на орбитах вокруг них: теоретически, они тоже могут состоять из кварковой материи.

Исследователи пишут, что плотность каменных планет едва ли может превышать 30 тысяч килограммов на кубический метр, поэтому они не могут обращаться на очень близком расстоянии к компактным звездам — их разрушат приливные силы. Если же такие планеты существуют, то они могут состоять из отличного других подобных объектов вещества.

Согласно расчетам авторов, каменные планеты не смогут существовать на орбитах с радиусом меньше 560 тысяч километров или, эквивалентно, при орбитальном периоде менее 6,1 тысячи секунд. Оказалось, что четыре планеты у пульсаров (XTE J1807-294 b, XTE J1751-305 b, PSR 0636 b, PSR J1807-2459A B) полностью удовлетворяют этому критерию, а еще две (PSR J1719+14 b and PSR J2051-0827 B) лишь слегка не дотягивают до него. Также у пяти планет у белых карликов (GP Com b, V396 Hya b, J1433 b, WD 0137-349 b, and SDSS J1411+2009 B) оказались подходящие или близкие параметры.

Ученые приводят обзор возможных способов разобраться в вопросе строения этих объектов и называют наиболее перспективным поиск гравитационных волн. Приведенный анализ показывает, что гравитационный сигнал от трех систем можно выделить из данных антенн LIGO при помощи обработки данных за год наблюдений. Если же эти планеты упадут на звезды, то их сигнал будет отчетливо различим, а по его форме также можно будет многое сказать о внутреннем строении.

Ранее сообщалось, что ученые нашли самую массивную нейтронную звезду, зафиксировали охлаждение нейтронной звезды с помощью нейтрино и доказали причастность слияний нейтронных звезд к коротким гамма-всплескам.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...24/quark-planet





Галактики-трансформеры подрывают теорию*

Намного быстрее, чем допускается теорией. Астрономам удалось наблюдать, как шесть галактик внезапно превратились в ярко светящиеся квазары – то есть в галактики с высокоактивной центральной черной дырой. Самое же поразительное при этом заключается в следующем: согласно общепринятой и базовой теории, такое изменение галактики в квазар должно занимать тысячи лет. Но эти галактические ядра стали активными в течение всего нескольких дней. Почему и как - это до сих пор остается загадкой.

Изображение
От тихой галактики до яркого квазара - резкое перерождение шести галактик остается загадкой для астрономов. © ESA/NASA/Hubble, NASA/JPL-Caltech

Квазары являются одними из самых ярких объектов космоса. Их невероятная яркость обусловлена ​​тем, что эти активные ядра галактики имеют сверхмассивную черную дыру, которая, в свою очередь, тоже чрезвычайно активна. Она поглощает огромные количества вещества и выделяет энергию в форме излучения. Другую крайность представляют собой галактики, подобные нашему Млечному Пути, чья центральная черная дыра довольно спокойная и «не проявляет особого аппетита».


Галактики «между стульями»

Но между этими двумя крайностями существует еще один класс галактик - так называемые галактики LINER. Хотя они и испускают сильное излучение в определенных областях спектра, они не так ярки, как квазары в течение длительного времени. Поэтому до сих пор ведутся дискуссии, ответственна ли за это излучение черная дыра или оно все же исходит от звезд, газовых облаков или других светящихся галактических объектов.

Шесть из таких загадочных промежуточных галактик были изучены астрономами во главе с Сарой Фредерик из Университета Мэриленда. В ходе своего исследования они наблюдали за этими шестью галактиками LINER в течение девяти месяцев с помощью автоматического телескопа в Паломарской обсерватории в Калифорнии.


Превращение в квазар

При этом выяснилось удивительное: одна из этих ранее неприметных галактик внезапно ярко засветилась. Сначала астрономы полагали, что этот выброс радиации был вызван лишь проходящей временной «закуской» центральной черной дыры - например, когда какая-то звезда подошла к ней слишком близко и была затянута в нее. Но когда свечение не прекратилось, а затем засветились и пять других галактик, такое объяснение было снято с повестки дня.

Более того, дополнительные наблюдения в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах показали, что эти галактики превратились в квазары. «Мы обнаружили, что ранее спящая черная дыра претерпела трансформацию, которую астрономы называют «меняющийся вид» (Changing Look). В результате получается яркий квазар», - объясняет Фредерик. - «Это подтверждает, что галактики LINER в своем центре могут иметь активные сверхмассивные черные дыры».


Необъяснимо резко

Странно же вот что: во всех шести случаях изменение квазара произошло в течение всего нескольких недель. «Эти преобразования были очень внезапными и драматичными», - говорит Фредерик. - «Но теория однозначно подразумевает, что для включения квазара требуются тысячи лет». По словам астрономов, теперь эту теорию необходимо переписать, поскольку она полностью опровергается проведенными ими наблюдениями.

«Крайне удивительно, что галактика может изменить свой внешний вид в масштабе времени человека», - добавляет Фредерик. Правда, наблюдения на сегодняшний день показывают, что все эти шесть галактик в конце имели в своем центре активную черную дыру. Однако ученые считают, что тонкие различия в спектре излучения и быстрое изменение состояния указывают на то, что здесь должен работать еще какой-то неизвестный механизм.


Совершенно новый класс активных галактических ядер

«Наблюдения за этими переходами в шести относительно спокойных галактиках LINER позволяет предположить, что мы определили целый новый класс активных ядер галактик», - уверена Фредерик. - «Потребуется определенная работа, чтобы понять, что вызывает такие изменения в столь короткий срок. Но задействованы здесь должны быть экстремальные и очень мощные силы».
https://kosmos-x.net...2019-09-24-5813





Эксперт: наша Галактика обречена на гибель

Дмитрий Мушинский

Изображение

Млечный Путь медленно умирает, поскольку его толкает и разваливает местное скопление галактик, — к такому выводу пришел ученый Николас Уэбб из Лондонского университета, который опубликовал свои исследования на сайте Q + A Quora.

Галактика Млечный Путь является частью скопления галактик, известного как скопление Девы, которое, в свою очередь, является частью еще большего скопления галактик, известного как Сверхскопление Девы. Сверхскопление Девы имеет ширину 110 миллионов световых лет и содержит примерно в 110 миллиардов раз больше звезд, чем есть в нашей галактике Млечный Путь, которая содержит от 100 до 400 миллиардов звезд, согласно данным NASA.

Совокупность гравитационных сил при этом столь высока, что образует множество толчков в сверхскоплении, которые в буквально смысле разрывают галактики из их водорода, а формирование новых звезд без водорода невозможно.

В будущем, спустя миллиарды лет, возможна такая ситуация, что водорода в космосе может совсем не остаться, то есть нынешний урожай звезд – последний. Время жизни считается относительно ее массы – пока что у нашего Солнца достаточно массы, чтобы продолжать плавить водород в течение примерно 10 миллиардов лет. Вот что по этому поводу отметил в своих записях Николас Уэбб:

«Наша галактика не одна. Это часть небольшой группы галактик, которые постепенно объединяются в одну гигантскую галактику — Сверхскопление Девыю. Облако галактик с центром в скоплении Девы, очень плотное, — его масса в четыре миллиарда раз больше массы нашего Солнца. Кластер находится на расстоянии 16,5 миллионов парсеков, и все же его гравитация все еще притягивает к себе нашу местную группу. Внутри скопления Девы находится огромное гравитационное притяжение, которое толкает галактики к почти релятивистским скоростям, унося их свободный водород и лишая их надежды на формирование новых звезд. Представьте себе галактику, которая медленно умирает и больше не способна обновляться только из-за локации, в которой она расположена».

Однако, прежде чем все это произойдет, Млечный Путь столкнется с Андромедой — ближайшей к нам галактикой, ширина которой составляет 220 000 световых лет — в два раза больше Млечного Пути. Споры о том, убьет ли это все живое на Земле, не утихают до сих пор, ведь даже при таком сценарии есть шанс, что Солнечная система не пострадает.
https://rwspace.ru/n...a-na-gibel.html





оффтоп

Загадочный минерал из мантии Земли обнаружен в южноафриканском алмазе

Изображение
Обнаружено необычное зерно минерала в алмазе, которое не было обнаружено ранее. И это новое вещество может выявить необычные химические реакции, разворачивающиеся в глубинах мантии, слоя Земли, который лежит между земной корой и внешним ядром.

Ученые обнаружили минерал на вулканическом участке в Южной Африке, известном как труба Коффифонтейна. Блестящие алмазы покрыты пятнами темной магматической породы, которая проходит по трубе, а сами алмазы содержат крошечные кусочки других минералов с глубины в сотни километров под поверхностью Земли. В одном из этих сверкающих камней ученые обнаружили темно-зеленый непрозрачный минерал, который, по их оценкам, был выкован на глубине в 170 км.

Они назвали новооткрытый минерал "goldschmidtite" в честь известного геохимика Виктора Морица Гольдшмидта, согласно исследованию, опубликованному 1 сентября в журнале American Mineralogist.

По данным National Geographic, вся мантии имеет толщину около 2900 км, что затрудняет изучение самых нижних областей слоя. Интенсивное давление и жара в верхней мантии превращают скромные отложения углерода в сверкающие алмазы. После этого они могут выходить на поверхность планеты при подземных вулканических извержениях. Анализируя минеральные включения в алмазах, ученые могут взглянуть на химические процессы, которые происходят далеко под земной корой .

Авторы исследования отметили, что для мантийного минерала гольдшмидтит имеет своеобразный химический состав.

«Гольдшмидтит имеет высокую концентрацию ниобия, калия и редкоземельных элементов лантана и церия, в то время как в остальной части мантии преобладают другие элементы, такие как магний и железо», - сообщила соавтор исследования Николь Мейер из Университета Альберты в Канаде. Калий и ниобий составляют большую часть минерала, а это означает, что относительно редкие элементы были собраны и сконцентрированы с образованием необычного вещества, несмотря на то, что другие элементы более распространены, сказала она.

«Гольдшмидтит очень необычен для включения, захваченного алмазом, и дает нам снимок флюидных процессов, которые влияют на глубинные процессы под континентами во время алмазообразования», - сказал в заявлении соавтор Мейер, геохимик мантии Грэм Пирсон. Странный минерал теперь находится в Королевском музее Онтарио в Торонто, сообщил Мейер в интервью Live Science по электронной почте.
https://www.astronew...=20190924171955

#1630 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 26 Сентябрь 2019 - 08:03

Найдены три черные дыры готовые столкнуться

Изображение

Астрономы обнаружили три гигантские черные дыры в стадии колоссального столкновения. Несколько обсерваторий, в том числе рентгеновская обсерватория Чандра и другие космические телескопы НАСА, обнаружили необычную систему.

«В то время мы искали только пары черных дыр и тем не менее, благодаря нашей методике отбора мы наткнулись на эту удивительную систему», - сказал Райан Пфайфл из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе, штат Вирджиния, первый автор новой статьи в Astrophysical Journal, описывающая эти результаты. «Это самое убедительное доказательство - найдена тройная система сверхмассивных черных дыр».

Система известна как SDSS J084905.51 + 111447.2 (сокращенно SDSS J0849 + 1114) и расположена в миллиарде световых лет от Земли.

Чтобы раскрыть эту редкую систему, исследователям нужно было объединить данные с телескопов как на земле, так и в космосе. Во-первых, телескоп Sloan Digital Sky Survey (SDSS), который сканирует большие куски неба в оптическом диапазоне из Нью-Мексико, получил изображение SDSS J0849 + 1114. С помощью ученых, участвующих в проекте под названием Galaxy Zoo, объект был помечен как система сталкивающихся галактик.

Затем данные инфракрасного космического телескопа НАСА (WISE) показали, что система интенсивно светилась в инфракрасном диапазоне во время фазы слияния галактик, когда ожидалось, что одна из черных дыр будет быстро «питаться». Чтобы выяснить это, астрономы обратились к Чандре и Большому бинокулярному телескопу (LBT) в Аризоне.

Данные Чандры показали рентгеновские источники - явный признак того, что материал поглощается черными дырами - в ярких центрах каждой галактики при слиянии, именно там, где ученые ожидают, что будут находиться сверхмассивные черные дыры. Чандра и космический телескоп жесткого рентгеновского диапазона НАСА (NuSTAR) также обнаружили доказательства наличия большого количества газа и пыли вокруг одной из черных дыр, типичной для системы сливающихся черных дыр.

Между тем, данные оптического света от SDSS и LBT показали характерные спектральные характеристики материала, потребляемого тремя сверхмассивными черными дырами.

«Оптические спектры содержат огромное количество информации о галактике», - сказала соавтор Кристина Мансано-Кинг из Университета Калифорнии, Риверсайд. «Они обычно используются для выявления активно растущих сверхмассивных черных дыр и могут отражать влияние, которое они оказывают на свои галактики».

Одна из причин, по которой трудно найти тройку сверхмассивных черных дыр, заключается в том, что они, вероятно, будут окутаны газом и пылью, блокируя большую часть света. Инфракрасные изображения от WISE, инфракрасные спектры от LBT и рентгеновские изображения от Chandra обходят эту проблему, потому что инфракрасный и рентгеновский свет проникают сквозь газовые облака гораздо легче, чем оптический свет.

«Благодаря использованию этих основных обсерваторий мы определили новый способ идентификации тройных сверхмассивных черных дыр. Каждый телескоп дает нам различную подсказку о том, что происходит в этих системах», - сказал Пфайфл. «Мы надеемся расширить нашу работу, чтобы найти больше таких систем, используя ту же технику».

«Двойные и тройные черные дыры чрезвычайно редки, - сказал соавтор Шобита Сатьяпал, - но такие системы на самом деле являются естественным следствием слияния галактик, которое, как мы думаем, заключается в том, как галактики растут и развиваются».

Три слияния сверхмассивных черных дыр ведут себя не так, как пара. Когда взаимодействуют три такие черные дыры, две из них должны слиться в большую черную дыру гораздо быстрее, чем если бы это была пара черных дыр. Это может быть решением теоретической загадки, называемой «проблема конечного парсека», в которой две сверхмассивные черные дыры могут приблизиться друг к другу в течение нескольких световых лет, но для их объединения из-за избытка энергии потребуется дополнительное притяжение внутрь, чтобы сместить их с орбит. Влияние третьей черной дыры, как в системе SDSS J0849 + 1114, может помочь объединить их.

Компьютерное моделирование показало, что 16% пар сверхмассивных черных дыр в сталкивающихся галактиках будут взаимодействовать с третьей сверхмассивной черной дырой, прежде чем они сольются. Такие слияния создадут рябь в пространстве-времени, которая называется гравитационными волнами. Эти волны будут иметь более низкие частоты, чем может обнаружить лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO). Однако их можно обнаружить с помощью радионаблюдений пульсаров, а также будущих космических обсерваторий, таких как космическая гравитационная обсерватория (LISA) ЕКА, которая обнаружит черные дыры до миллиона солнечных масс.
https://www.astronew...=20190926000808






Визуализация НАСА показывает искривленный мир черной дыры

Изображение

Эта новая визуализация черной дыры иллюстрирует, как ее гравитация искажает наш взгляд, деформируя окружение, как будто оно видно в карнавальном зеркале. Визуализация моделирует появление черной дыры, в которой падающее вещество собралось в тонкую горячую структуру, называемую аккреционным диском. Чрезвычайная гравитация черной дыры искажает свет, испускаемый различными областями диска, создавая деформированный вид.

Яркие узлы постоянно образуются и рассеиваются в диске, когда магнитные поля закручиваются и закручиваются в газообразном облаке. Ближайшая к черной дыре газ вращается со скоростью, близкой к скорости света, в то время как внешние части вращаются немного медленнее. Эта разница растягивает и срезает яркие узлы, создавая светлые и темные полосы на диске.

Если смотреть сбоку, диск выглядит ярче слева, чем справа. Светящийся газ на левой стороне диска движется к нам так быстро, что эффекты относительности Эйнштейна придают ему яркость; с правой стороны происходит обратное, когда удаляющийся от нас газ становится немного тусклее. Эта асимметрия исчезает, когда мы видим, что диск находится точно лицом к нам.

Ближе к черной дыре гравитационный изгиб света становится настолько чрезмерным, что мы можем видеть нижнюю сторону диска как яркое кольцо света, по-видимому, очерчивающее черную дыру. Это так называемое «фотонное кольцо» состоит из множества колец, которые постепенно становятся все слабее и тоньше от света, который облетел черную дыру два, три или даже больше раз, прежде чем ускользнуть, чтобы достичь наших глаз. Поскольку черная дыра, смоделированная в этой визуализации, сферическая, кольцо фотонов выглядит почти круглым и идентичным с любого угла обзора. Внутри фотонного кольца находится тень черной дыры, область примерно в два раза больше горизонта событий - ее точка невозврата.

«Подобные симуляции помогают нам визуализировать то, что имел в виду Эйнштейн, когда сказал, что гравитация искажает ткань пространства и времени», - объясняет Джереми Шнитман, который создал эти великолепные изображения с помощью специального программного обеспечения в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «До недавнего времени эти визуализации были ограничены нашим воображением и компьютерными программами. Я никогда не думал, что можно будет увидеть настоящую черную дыру». Тем не менее, 10 апреля команда телескопа Event Horizon выпустила первое в истории изображение тени черной дыры, используя радионаблюдения сердца галактики M87.
https://www.astronew...=20190926003232






Тайна темной материи: ученые обнаружили доказательства новой физики

Дмитрий Мушинский

Изображение

Темная материя уже давно ускользает от понимания человечества, но ученые, работающие в Европейской организации по ядерным исследованиям, все же смогли найти доказательства новой физики, способной объяснить эту странную загадку Вселенной.

Темная материя составляет приблизительно 85 процентов всей плотности массы в известной Вселенной. Неуловимое вещество называют «темным», так как ученые не могут обнаружить или взаимодействовать с ним каким-либо значимым образом. В настоящее время эксперимент, проведенный в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), демонстрирует принципиально новый метод захвата и измерения крайне редкого распада субатомной частицы.

Результаты были представлены на днях в рамках семинара в ЦЕРН. Ученые уверены, что новые измерения темной материи, требуют абсолютно новой физики, которая, впрочем не исключает стандартный вариант, разработанный в 1970-х годах. Вот что по этому поводу сказала один из авторов нового исследования профессор Кристина Лаззерони:

«Это большой шаг вперед в области физики элементарных частиц, который позволит нам исследовать новые способы понимания нашей Вселенной. Это очень успешная теория, но остаются загадки Вселенной, которые стандартная физика не может объяснить, такие как природа темной материи и происхождение дисбаланса между веществом и антивеществом».

Ученые искали нечто новое, помимо Стандартной физической модели, что способно предсказать наличие новых частиц или взаимодействия, которые объясняют эти явления. Новое измерение было сделано в лаборатории физики элементарных частиц ЦЕРН международной группой физиков, включая исследователей из Университета Бирмингема.

Целью эксперимента, названного NA62, является изучение субатомных частиц каона. Они содержат странный кварк и особый способ, которым они превращаются в другие типы частиц с экстремальными коэффициентами около одного на 10 миллиардов.

Этот редкий процесс подробно прогнозируется Стандартной моделью с неопределенностью менее 10 процентов, что означает, что любое отклонение от этого прогноза является захватывающим явным признаком новой физики. Комбинируя наборы данных за 2016 и 2017 годы, команда ЦЕРН обнаружила, что частота этого процесса будет не более 24,4 при 100 млрд. Распадов K +.

Этот объединенный результат совместим с предсказанием Стандартной модели и позволяет команде установить ограничения для теорий за пределами стандартной физики, которые предсказывают частоты, превышающие эту верхнюю границу.
https://rwspace.ru/n...voj-fiziki.html





Объяснена главная тайна Вселенной

Изображение
Изображение: NASA / Globallookpress.com

Физики Университета Канзаса и Брукхейвенской национальной лаборатории в США предположили, что преобладание обычной, барионной материи над антиматерией во Вселенной объясняется существованием трех разновидностей бозона Хиггса. Об этом сообщает издание Live Science.

В момент Большого взрыва, когда температура Вселенной была очень высокой, электромагнитные и слабые взаимодействия представляли собой единое электрослабое взаимодействие. Чуть раньше оно было объединено с сильным ядерным взаимодействием, а еще раньше — с гравитационным. То время, когда все четыре фундаментальных взаимодействия были единым целым, называлось Эпохой Великого Объединения (ЭВО) или эпохой суперсимметрии.

По мнению ученых, образование материи и антиматерии произошло до окончания ЭВО. Главную роль в преобладании барионного вещества над антиматерией сыграли три частицы: одна известная хигсовская частица и две еще не открытых, каждая массой около тысячи гигаэлектровольт. Это значение выбрано произвольно, поскольку оно входит в предел обнаружения детекторами на ускорителях следующего поколения.

Гипотетический механизм должен был дать материи преимущество над антиматерией в миллиардном соотношении. Этот процесс напоминает хигсовский механизм, который привел к нарушению электрослабой симметрии.

Антиматерия (антивещество) состоит из античастиц — двойников элементарных частиц, отличающихся от оригиналов зарядами и квантовыми числами. Реакция между частицей и античастицей называется аннигиляцией. Наблюдаемое преобладание материи над антиматерией во Вселенной считается одной из важнейших проблем фундаментальной физики.
https://lenta.ru/new...9/25/asymmetry/






Исследователи: Венера на протяжении миллиардов лет была пригодной для жизни*

В течение приблизительно 2-3 миллиардов лет Венера была умеренной и потенциально благоприятной для жизни планетой с мягкими температурами и с океанами. Такие выводы позволяют сделать результаты нового компьютерного моделирования, и это открывает новое понимание истории климата Венеры, которое может также повлиять на понимание жизни экзопланет на похожих орбитах.

Изображение
Художественное представление покрытой океанами древней Венеры. © NASA

Еще сорок лет назад миссия NASA Pioneer нашла доказательства того, что и планета-сестра нашей Земли когда-то имела воду в виде мелкого океана.

Д-р Майкл Уэй и Энтони Дель Дженио из Института космических наук Годдарда рассказали на заседании EPSC DPS «Общества Европланета» 2019 года, что провели пять симуляций, которые предполагают разные степени водного покрытия древней Венеры, чтобы выяснить, имела ли Венера когда-либо стабильный климат, который мог поддерживать жидкую воду.

Результат оказался таковым: во всех пяти сценариях оказалось, что Венера могла поддерживать стабильные температуры не более 50 градусов по Цельсию при средних температурах около 20 градусов по Цельсию в течение примерно трех миллиардов лет. Такой умеренный климат Венера могла бы поддерживать даже сегодня, если бы не было серии событий, которые привели к выбросу или выделению углекислого газа из горных пород планеты примерно 700–750 миллионов лет назад.

«Наша гипотеза состоит в том, что Венера имела стабильный климат в течение миллиардов лет. И мы допускаем, что какое-то глобальное событие обновления поверхности привело к изменению подобного земному климата в адскую теплицу, какой мы знаем Венеру сегодня ", объясняет Уэй.

В трех из пяти сценариев, изученных Уэем и Дель Дженио, ученые использовали сегодняшнюю топографию Венеры для моделирования глубокого океана - в среднем 310 метров, мелководного слоя воды, в среднем 10 метров, и небольшого количества воды, скопившегося в углублениях на поверхности на дне. Для сравнения они также создали сценарий с топографией Земли и 310-метрового океана, и, наконец, мира, полностью покрытого океаном глубиной 158 метров.

Чтобы смоделировать условия окружающей среды 4,2 миллиарда лет назад, 715 миллионов лет назад и сегодня, исследователи адаптировали общую трехмерную модель циркуляции, чтобы учесть увеличение солнечной радиации по мере того, как наше Солнце нагревалось в течение своей жизни, а также по мере изменения состава атмосферы.

Хотя многие исследователи считают, что Венера находится за пределами внутренней границы пригодной для жизни зоны нашей Солнечной системы, то есть слишком близко к Солнцу, что не позволяет ей поддерживать воду в жидком состоянии, новое исследование предполагает, что это не совсем так. «Венера в настоящее время получает почти вдвое больше солнечной радиации, чем это происходит у нас на Земле. Тем не менее, во всех сценариях, которые мы смоделировали, мы обнаружили, что Венера могла в прошлом, а также была бы способна и сейчас поддерживать температуру поверхности, которая допускала бы наличие жидкой воды».

Согласно моделированию, 4,2 миллиарда лет назад, вскоре после своего формирования, на Венере происходил период быстрого охлаждения, и в ее атмосфере преобладала углекислота. Если бы планета в течение следующих 3 миллиардов лет развивалась подобно Земле, углекислый газ был бы поглощен силикатными породами и связан в них. Во второй моделируемой фазе, которая соответствует периоду 715 миллионов лет назад, в атмосфере, вероятно, преобладал азот со следами углекислого газа и метана - как сегодня на Земле, и такие условия могли бы оставаться стабильными даже сегодня.

Однако причина газовыделения, которая привела к драматической трансформации Венеры, до сих пор остается загадкой. Но здесь ученые подозревают связь с вулканической активностью планеты. Один из вариантов развития событий состоит в том, что большое количество магмы пузырилось в воздухе и выделяло углекислый газ из расплавленной породы в атмосферу. Магма же затвердевала еще до того, как достигала поверхности, создавая барьер, препятствующий резорбции газа. Присутствие большого количества углекислого газа вызвало тогда безудержный парниковый эффект, который и привел к сегодняшним адским средним температурам в 462 градуса, господствующим на поверхности планеты.

«Что-то случилось на Венере, где в атмосферу было выпущено большое количество газа, которое впоследствии не смогло быть поглощено каменистыми породами», - продолжает Уэй. - «На Земле есть несколько примеров крупномасштабного газовыделения, например, появление Сибирских ловушек около 500 миллионов лет назад. И хотя это и привело к массовому вымиранию на Земле, это никак нельзя сравнить с масштабами подобных процессов на Венере».

Тем не менее, в загадке Венеры все еще остаются два важных неизвестных, которые необходимо прояснить, прежде чем делать окончательный вывод о том, могла ли Венера когда-то быть действительно благоприятной для жизни. Первый вопрос касается того, насколько быстро Венера изначально остыла, и могла ли вообще жидкая вода конденсироваться на ее поверхности. Вторую загадку представляет то, является ли глобальное событие смены поверхности отдельным событием или просто последним в серии событий, происходивших на Венере миллиарды лет назад.

«Нам нужно больше программ и миссий для изучения Венеры, чтобы глубже понять ее историю и эволюцию», - заключает Уэй. - «Но при этом наши модели уже сейчас показывают, что существует реальная возможность того, что Венера когда-то была пригодной для жизни и отличалась от сегодняшнего венерианского мира, который столь радикально не похож на наш собственный».
https://kosmos-x.net...2019-09-25-5814





Газ, пыль и звезды туманности Пеликан

Изображение
Авторы и права: Янник Акар
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Туманность Пеликан медленно изменяется. IC 5070 (ее официальное обозначение) отделена от большой туманности Северная Америка молекулярным облаком, заполненным темной пылью. Пеликан активно исследуется, потому что в туманности присутствует особо активная смесь звездообразования и эволюционирующих газовых облаков. На картинке показано излучение серы, водорода и кислорода, что помогает лучше понять природу этих взаимодействий. Мощное излучение молодых звезд медленно преобразовывает холодный газ в горячий газ. Граница между ними перемещается, она известна как фронт ионизации и показана справа ярким оранжевым цветом. Но чрезвычайно плотные волокна холодного газа все-таки остаются. Через миллионы лет эта туманность, вероятно, не будет больше называться Пеликан, так как соотношение и расположение звезд и газа изменятся, что приведет к изменению внешнего вида.
http://www.astronet.ru/db/msg/1498440

#1631 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 27 Сентябрь 2019 - 08:13

Неожиданно крупный газовый гигант обращается вокруг крохотного красного карлика

Изображение

Астрономы обнаружили гигантскую планету юпитерианского типа в неожиданном месте – на орбите вокруг небольшого, близлежащего красного карлика, сообщается в новом исследовании.

Открытие настолько большой планеты на орбите вокруг такой крохотной звезды может привести к пересмотру моделей формирования планет, говорят исследователи.

Красные карлики являются одними из самых распространенных звезд во Вселенной – на них приходится более 70 процентов от общего числа всех известных науке звезд.

Используя обсерватории Калар-Альто, Сьерра-Невада и Монтсек, Испания, а также обсерваторию Лас Кусбрес, Калифорния, США, исследователи изучили близлежащий красный карлик GJ 3512, расположенный на расстоянии 31 световой год от Земли. Масса звезды GJ 3512 составляет примерно одну восьмую от массы Солнца, размер – примерно одну седьмую диаметра нашей звезды, а яркость не превышает одной сотой от яркости нашего светила.

Неожиданно на орбите вокруг этого красного карлика, на расстоянии порядка 0,3 астрономической единицы (а.е.) от родительской звезды, ученые нашли газовый гигант, названный GJ 3512b, масса которого примерно вполовину меньше массы Юпитера. Таким образом, отношение массы звезды к массе планеты в этой системе составило 250 000, в то время как в Солнечной системе отношение массы Солнца к массе Юпитера составляет 1 050 000, рассказал главный автор нового исследования Хуан Карлос Моралес (Juan Carlos Morales), астрофизик из Института наук о космосе, Барселона, Испания.

Обычно на орбитах вокруг красных карликов ученые обнаруживают небольшие, землеподобные каменистые планеты. Обнаружение газового гиганта на орбите вокруг настолько малой звезды ставит под сомнение модель аккрецирующего ядра, которая, как считалось до настоящего времени, удовлетворительно описывала формирование газовых гигантов. Согласно этой модели, при формировании газового гиганта сначала образуется твердое, каменистое ядро, которое затем становится центром гравитационного притяжения водорода и гелия, составляющих основу материи газового гиганта. Вместо этого полученные Моралесом новые данные свидетельствуют в пользу альтернативной гипотезы, называемой моделью нестабильности диска и предполагающей фрагментацию исходного протопланетного диска на множество сгустков, дающих начало газовым гигантам без участия твердого ядра.

На орбите вокруг звезды GJ 3512 также, вероятно, находится еще одна планета массой порядка массы Нептуна, расположенная на расстоянии 1,2 а.е. от светила, указали авторы.

Исследование опубликовано в журнале Science вчера, 26 сентября.
https://www.astronew...=20190927073036






Ученые наблюдают за черной дырой разрывающей звезду

Изображение

Поиска новых планет агентством НАСА дало астрономам неожиданный результат - взгляд на черную дыру, разрывающую звезду на части.

Это один из самых подробных обзоров этого явления, называемый событием приливного разрушения (или TDE), и первый для космический телескопа TESS, предназначенного для открытия экзопланет транзитным методом.

Это наблюдение было достигнуто с помощью всемирной сети роботизированных телескопов со штаб-квартирой в Университете штата Огайо под названием ASAS-SN (Всеобъемлющее автоматическое обследование сверхновых звезд). Астрономы из обсерваторий Карнеги, штата Огайо опубликовали свои выводы сегодня в Астрофизическом журнале.

«Мы пристально следили за областями неба, где TESS наблюдает с помощью наших телескопов ASAS-SN, но нам очень повезло с этим событием в том, что участок неба, где TESS постоянно наблюдает, мал, и на этом участке мы увидели яркий свет», - сказал Патрик Валли, соавтор исследования и научный сотрудник Национального научного фонда в штате Огайо. «Благодаря быстрому обнаружению ASAS-SN и невероятным данным TESS мы смогли увидеть этот момент TDE намного раньше, чем другие. Это дает нам новое представление о том, как формируются и происходят TDE».

Приливные разрушения случаются, когда звезда оказывается слишком близко к черной дыре. В зависимости от ряда факторов, включая размер звезды, размер черной дыры и то, насколько близко звезда находится к черной дыре, черная дыра может либо поглотить звезду, либо разорвать ее на длинную, похожую на спагетти нитку.

«Данные TESS позволят нам увидеть, когда именно это разрушительное событие, названное ASASSN-19bt, стало ярче, чего мы раньше никогда не могли делать», - сказал Томас Холоен, научный сотрудник Карнеги в обсерваториях Карнеги в Пасадене, штат Калифорния. «Поскольку мы быстро обнаружили изменения с помощью наземного ASAS-SN, мы смогли запустить последующие наблюдения на нескольких волнах в течение первых нескольких дней. Первые данные будут невероятно полезны для моделирования физики этих всплесков».

ASAS-SN была первой системой, которая увидела, что черная дыра разрывает звезду на части. Холоен работал в обсерватории Лас Кампанас в Чили 29 января 2019 года, когда он получил предупреждение от одного из роботизированных телескопов ASAS-SN в Южной Африке. Затем Холойен запросил новые наблюдения с других телескопов по всему миру.

TDE редки, они происходят раз в 10 000 - 100 000 лет в галактике размером с Млечный путь. Ученые наблюдали около 40 таких событий за всю историю (ASAS-SN видит несколько раз в год). Кочанек сказал, что события редки, главным образом потому, что звезды должны быть очень близки к черной дыре - на расстоянии, на котором Земля находится от нашего собственного Солнца.

Астрономы считают, что сверхмассивная черная дыра, породившая ASASSN-19bt, весит примерно в 6 миллионов раз больше Солнца. Она расположена в центре галактики под названием 2MASX J07001137-6602251, расположенной на расстоянии около 375 миллионов световых лет в созвездии Летучая Рыба (Volans). Разрушенная звезда, возможно, была похожа по размеру на наше солнце.
https://www.astronew...=20190926182434





Шаровое скопление Млечного Пути детально изучено

Изображение

Используя канадско-французско-гавайский телескоп (CFHT) и обсерваторию Кека, международная группа астрономов провела фотометрическое и спектроскопическое исследование Laevens 3 - спутникового шарового скопления в галактике Млечный Путь. Исследование, подробно описанное в статье, опубликованной 18 сентября в репозитории arXiv preprint, дает представление о свойствах этого кластера.

Наблюдения за шаровыми скоплениями (GCs) в галактике Млечный Путь имеют большое значение для астрономов, поскольку они являются одними из самых старых объектов во Вселенной. Поэтому они воспринимаются как естественные лаборатории для изучения процессов эволюции звезд.

Расположенный на расстоянии около 210 000 световых лет от Земли, Laevens 3 (или, кратко, Lae 3) представляет собой шаровое звёздное скопление, открытое Бенджамином П. М. Лавенсом в 2015 году с помощью телескопа Pan-STARRS 1. Первые наблюдения показали, что это старое скопление - около 8 миллиардов лет, с радиусом около 23 световых лет и относительно низкой металличностью на уровне приблизительно -1,9. Предполагается, что система вращается вокруг центра Млечного Пути во внешнем галактическом гало.

Наблюдения за такими слабыми и далекими системами, как Lae 3, могут иметь решающее значение, чтобы пролить больше света на формирование и развитие нашей родной галактики. Поэтому группа астрономов во главе с Николасом Лонжардом из Обсерватории Страсбурга во Франции решила поближе взглянуть на этот кластер.

«Мы представляем фотометрическое и спектроскопическое исследование спутника Млечный Путь Laevens 3», - написали астрономы.

Новое исследование показало, что Lae 3 больше и старше, чем считалось ранее. Диаграмма цветовой величины показывает, что ей около 13 миллиардов лет, в то время как широкополосный фотометрический анализ показывает, что ее радиус составляет примерно 37 световых лет.

Было рассчитано, что расстояние до Lae 3 составляет около 200 000 световых лет, а его металличность - на уровне -1,8. Исследование также показало, что общая светимость кластера составляет около 1125 солнечных лучей, что соответствует звездное величине -2,8.

Исследование подтвердило, что Lae 3 имеет внешнюю гало-орбиту с перицентром около 133 000 световых лет и апоцентром около 279 000 световых лет.

Согласно статье, все результаты показывают, что Lae 3 демонстрирует основные характеристики шаровых скоплений внешнего гало Млечного Пути. Кроме того, исследование показало, что Lae 3 демонстрирует признаки массовой сегрегации, что подтверждает характер глобулярного кластера этой системы.

«В целом, Laevens 3 разделяет типичные свойства внешних гало шаровых скоплений Млечного пути. Кроме того, мы обнаруживаем, что эта система демонстрирует признаки массовой сегрегации, что подтверждает наш вывод о том, что Laevens 3 является шаровым скоплением », - заключили исследователи.
https://www.astronew...=20190926184625





Готовьтесь к большому количеству межзвездных объектов в ближайшее время

Изображение

Грегори Лафлин и Малена Райс не были удивлены несколько недель назад, когда узнали, что второй межзвездный объект проник в нашу солнечную систему.

Астрономы Йельского университета только что завершили новое исследование и предположили, что эти странные, ледяные посетители из других систем будут продолжать прилетать. Мы ожидаем, что несколько больших объектов появляются каждый год, говорят они; количество меньших по размеру объектов, входящие в солнечную систему, может достигать сотен каждый год.

Исследование было принято для публикации в Астрофизическом журнале .

«Там должно быть много этого материала», - говорит Райс, аспирант Йельского университета и первый автор исследования. «Скоро появятся намного больше данных, благодаря появлению новых телескопов».

Первым межзвездным объектом, который, как известно, прошел через нашу солнечную систему, был «Оумуамуа», впервые обнаруженный в октябре 2017 года. Его появление вызвало интенсивные споры о его происхождении и способах его классификации. Лафлин, профессор астрономии в Йельском университете, внес ценные данные в исследования, указывающие на то, что «Оумуамуа», вероятно, обладает свойствами, подобными комете, несмотря на то, что у него нет кометного хвоста, называемого комой.

Новый объект, недавно получивший название 2I/Borisov, появился в нашей системе этим летом. Астроном-любитель Геннадий Борисов впервые заметил 2I/Borisov в августе и у исследователей будет еще около года, чтобы наблюдать объект с помощью телескопов - значительно больше времени, чем те несколько недель, которые удалось понаблюдать за «Оумуамуа». Новый объект больше, чем Оумуамуа, и имеет ярко выраженную кому.

Конечно, главным для ученых вопросом, возникающим из-за появления межзвездных объектов: «Откуда они взялись?» Легким ответом будет то, что они являются планетезималями выброшенными из других солнечных систем. Но, на первый взгляд, есть проблема с этой теорией, утверждают исследователи: тщательное изучение примерно 4000 подтвержденных планет за пределами нашей солнечной системы показывает, что большинство планет расположены слишком близко к своим родительским звездам, чтобы они могли вытолкнуть планетезималь. Планетезимали останутся на орбите в системах, где они сформировались.

Так откуда берутся межзвездные объекты?

Работа Райс и Лафлин предлагает, что межзвездные объекты могли быть выброшены большими, новорожденными планетами, вращающимися дальше от их Солнца, которые образовали явные промежутки в космических слоях газа и пыли, которые астрономы называют протопланетными дисками.

Когда звезда только что образовалась, она окружена тонким вращающимся «протопланетарным» диском из плотного газа и пыли. Диск - это изменчивая среда, в которой газ и пыль нагреваются молодой звездой, а также гравитационная энергия звезды, приводящая к движению, столкновениям и, в конечном итоге, образованию планет.

Хотя большинство известных планет образуются вблизи Солнца, есть такие, которые развиваются намного дальше и создают большие пробелы в протопланетном диске. По словам Райс и Лафлина, эти более далекие планеты способны выбрасывать материал, который может покинуть домашние солнечные системы. Тем не менее, их также гораздо сложнее наблюдать непосредственно, чем их ближайших коллег, потому что не многие из этих планет были подтверждены.

Чтобы проверить свою теорию, исследователи изучили три протопланетных диска из проекта «Дисковые подструктуры в высоком угловом разрешении» (DSHARP), который проводился крупным консорциумом астрономов. DSHARP фокусируется на снимках 20 близких, ярких и больших протопланетных дисках, полученных телескопом Atacama Large Millimeter/submillimeter Array в Чили.

«Мы искали диски, в которых было совершенно ясно, что там есть планета», - сказала Райс. «Если в диске есть четкие промежутки, как на некоторых снимках DSHARP, можно экстраполировать, какой тип планеты там будет. Затем мы можем смоделировать системы, чтобы увидеть, сколько материала может быть выброшено с течением времени».

«Эта идея прекрасно объясняет высокую плотность этих объектов, дрейфующих в межзвездном пространстве, и показывает, что мы должны найти до сотни этих объектов, которые появятся на снимках в Интернете в следующем году», - сказал Лафлин.

Исследователи добавили, что помимо простой новизны замечать межзвездные объекты, проходящие через нашу солнечную систему, идея наблюдения за такими объектами открывает большие возможности для расширения наших знаний о ближайшем космосе.

«Ты не смотришь на далекую звезду через телескоп», - сказала Райс. «Это живой материал, из которого состоят планеты в других солнечных системах. Это совершенно беспрецедентный способ изучения внесолнечных систем поблизости».
https://www.astronew...=20190926184638





Сверхсветовое движение объяснило кривые блеска гамма-всплесков*

Изображение
Гамма-всплеск в представлении художника
NAOJ

Астрофизики предложили модификацию модели свечения гамма-всплесков, которая описывает дополнительные особенности зависимости их яркости от времени. Эта идея подразумевает, что вещество в джете движется выше локальной скорости света в веществе, но не превышает скорость света в вакууме. В результате появляется черенковское излучение, которое и ответственно за временной профиль яркости всплеска, пишут ученые в The Astrophysical Journal.

Гамма-всплески относятся к самым ярким и наиболее энергичным процессам во Вселенной. Эти короткие вспышки излучения были впервые открыты в жестком диапазоне излучения, хотя впоследствии у некоторых были обнаружены и оптические компоненты. Считается, что гамма-всплески возникают при слиянии нейтронных звезд или коллапсе массивных звезд в конце их эволюции с образованием черной дыры. Особенностью таких взрывов должна быть сильная коллимированность выброса, то есть формирование узкого пучка, который направлен в сторону наблюдателя.

Излучение гамма-всплеска можно разделить на две части: короткую высокоэнергетическую часть и менее жесткое послесвечение. Современные модели связывают первый этап с излучением узких струй вещества, прорывающихся сквозь оболочку из внешних и сброшенных слоев звезды. Этот джет сгребает вещество и разгоняет его, при этом расходуя собственную энергию. Продолжительное послесвечение удается описать синхротронным излучением областей внешней среды, которые взаимодействовали с джетом и светят уже после значительно замедления релятивистского потока.

В последние годы активно развиваются численные модели, которые значительно продвинули понимание гамма-всплесков, но на многие ключевые вопросы ответов по-прежнему нет. В частности, нет окончательной ясности ни в механизме излучения в течение первого короткого этапа, ни в причинах вариаций кривых блеска, ни а принципах формирования спектров гамма-всплесков. Также не ясна причина характерной закономерности в кривых блеска наиболее ярких всплесков: в них наблюдается несколько специфических вариаций, которые похожи друг на друга с учетом отражения во времени.

Изображение
Структура кривой блеска типичного гамма-всплеска BATSE GRB 249. Слева показаны быстрые вариации и усредненный блеск. Справа наблюдающиеся до и после максимума остаточные после вычитания среднего вариации сопоставлены. Видно, что они очень похожи, но являются временными отражениями друг друга.
J. Hakkila et al. / The Astrophysical Journal, 2019

В работе американских астрофизиков под руководством Джона Хаккила (Jon Hakkila) из Университета в Чарлстоне описана новая теоретическая идея, которая объясняет некоторые особенности свечения гамма-всплесков. Для этого необходимо, чтобы в течение всплеска скорость вещества менялась, а ее величина пересекала значение, соответствующее скорости света в данной среде.

Это условие вполне может выполняться, если учесть, что наблюдаемые лоренц-факторы в гамма-всплесках могут достигать сотни или превышать этот показатель. При этом специальная теория относительности Эйнштейна не нарушается, так как превышается только локальная скорость света, но не скорость света в вакууме, которая является предельной.

Для такого локально сверхсветового движения характерно хорошо известное и в земных условиях черенковское излучение, которое порождается средой, в которой происходит перемещение. Если тело замедляется или ускоряется, при этом совершая переход между сверхсветовым и досветовым режимами движения, то может наблюдаться эффект релятивистского удвоения изображения. В таком случае один из образов будет двигаться вперед сонаправлено с реальным телом, а второй — в противоположную сторону.

Релятивистское удвоение изображения авторы поясняют на простом примере прыгающего по воде камня. В этой ситуации камень перемещается быстрее волн на поверхности воды, поэтому, если он двигался строго по направлению к наблюдателю, то тот сперва зафиксирует волны от последнего касания воды, а затем — последовательно — все другие, вплоть до самой ранней. Если представить ситуацию, в которой камень замедляет движение настолько, что начинает двигаться медленнее волн, то ситуация меняется. В таком случае наблюдатель сперва регистрирует все учащающиеся волны от ранних к поздним, а потом от поздних к ранним.

Изображение
Фронты излучаемых волн при движении медленее скорости возмущения (слева) и быстрее (справа).
J. Hakkila et al. / The Astrophysical Journal, 2019

Применение идеи релятивистского удвоения изображения позволило исследователям на качественном уровне объяснить зеркальную во времени структуру кривой блеска гамма-всплесков, их относительного растяжения, степень асимметрии и связи с усредненным временным профилем.

Авторы считают, что источником такого излучения может быть волнообразное возмущение, двигающееся с переменной скоростью внутри расширяющегося релятивистского джета. При этом подходящие особенности кривой блеска можно получить и при ускорении, и при торможении. Ученые отмечают, что причина формирования такого возмущения пока не ясна, но для этого необходимо численное моделирование процесса. Также для подтверждения гипотезы необходимо доказать, что получающееся черенковское излучение будет когерентно, потому что в ином случае получить достаточную для объяснения яркости гамма-всплесков интенсивность будет невозможно.

Ранее астрофизикам впервые удалось зарегистрировать поляризацию радиоизлучения, сопутствующего гамма-всплеску. Также недавно был зафиксирован гамма-всплеск с энергией равной полной аннигиляции Солнца. В другой работе астрономы установили связь между сверхдлинным гамма-всплеском и взрывами сверхновых.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...gamma-ray-burst





Астрономы нашли будущую тройную сверхмассивную черную дыру*

Изображение
R. W. Pfeifle et. al. / arXiv.org
Оптические изображения SDSS J084905.51+111447.2

Астрономы обнаружили три сливающиеся галактики, которые находятся на стадии тройного активного ядра. На данный момент сверхмассивные дыры в их центрах находятся на достаточно большом расстоянии, но в будущем они приблизятся и образуют тесную систему. Обнаруженный объект — лучший известный пример редкого слияния, пишут авторы в препринте на сервере arXiv.org.

Современная космологическая модель предсказывает иерархический рост структур во Вселенной, который, в частности, выражается в нередком слиянии галактик, и примеров взаимодействующих пар галактик действительно известно немало. Одним из следствий взаимных возмущений оказывается резкий рост темпа аккреции на центральные черные дыры, благодаря чему окружающее их вещество начинает ярко светиться — образуется активное ядро галактики.

Одной из основных нерешенных задач современной космологии является рост сверхмассивных черных дыр. Известно, что такие объекты наблюдаются в достаточно ранней Вселенной возрастом около миллиарда лет, при этом нет теории, которая бы давала полноценное объяснение столь быстрого набора массы.

Для этого ученые выдвигали множество гипотез, среди которых были связывающие быстрый рост с высоким темпом аккреции на поздних стадиях слияния галактик, когда расстояние между их центрами не превышает 10 килопарсек. В таком случае должно формироваться двойное активное ядро, скрытое от наблюдателя толстыми слоями пыли и газа, из-за чего наиболее ярким оно должно быть в инфракрасном диапазоне.

В рамках проекта по поиску пар сливающихся галактик астрофизики из США, Чили и Канады под руководством Райана Пфайфле (Ryan Pfeifle) из Университета Джорджа Мейсона обнаружили систему из трех взаимодействующих галактик SDSS J084905.51+111447.2, ядро каждой из которых проявляет значительную активность. Они находятся на позднем этапе слияния, между черными дырами от 3 до 7 килопарсек. Сама система находится на красном смещении z = 0.077, что примерно соответствует расстоянию в 250 мегапарсек.

Сперва астрономы искали объекты в обзоре SDSS при помощи волонтеров в рамках онлайн-проекта Galaxy Zoo. Затем для интересных кандидатов изучали данные в инфракрасном диапазоне, полученные космическим телескопом WISE. Если там оказывался заметный сигнал, то это означало присутствие черных дыр на стадии активного поглощения вещества. Для подтверждения результатов галактики наблюдали при помощи космических телескопов Chandra и NuSTAR: они зарегистрировали рентгеновское свечение, причем оно исходило от трех отдельных источников.

Обработка всех полученных данных, а также привлечение архивных наблюдений других обсерваторий позволило авторам прийти к однозначному выводу о присутствии именно тройного ядра и, соответственно, трех сверхмассивных черных дыр. Моделирование спектров в разных диапазонах позволило исключить альтернативные сценарии, такие как активность областей звездообразования, порожденное ударными волнами излучение или излучение меньшего количества активных ядер.

Авторы называют обнаружение тройной системы важным, потому что кратных систем наблюдается гораздо меньше, чем предсказывается современной теорией. Ученые связывают это с большим поглощением в оптическом диапазоне из-за поступления большого количества вещества к центрам галактик. В то же время взаимодействия в тройных системах могут радикально ускорять процесс слияния черных дыр и преодолевать так называемую проблему последнего парсека, то есть неэффективную потерю момента такими телами на орбитах соответствующего размера. В случае трех тел их близкое прохождение может передать часть энергии одному из объектов, который станет несвязанным с оставшейся парой и покинет их, при этом остальные сольются за относительно коротких промежуток времени.

Ранее ученые доказали наличие качающегося джет в системе черной дыры и обычной звезды, сделали надежную оценку массы крупнейшей черной дыре, впервые увидели рождение черной дыры и зафиксировали вспышку активности сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...9/26/triple-agn





Идентифицирован шлюз попадания комет в Солнечную систему*

Кометы в очереди ожидания. Область неподалеку за Юпитером может играть роль «наезженного тракта» для комет на пути во Внутреннюю Солнечную систему. Дело в том, что здесь ледяные глыбы из Внешней Солнечной системы вращаются, находясь в своеобразной очереди, прежде чем они будут выброшены дальше внутрь системы под воздействием гравитационного воздействия Юпитера. Как сообщают исследователи, более двух третей всех комет Внутренней Солнечной системы могли пройти именно через этот «входной портал».

Изображение
Многие кометы попадают во Внутреннюю Солнечную систему по определенному маршруту от пояса Койпера до области с внутренней стороны орбиты Юпитера. И астрономам теперь удалось определить этот «маршрут прибытия». © University of Arizona/ Heather Roper

Многие кометы, а также некоторые богатые льдом астероиды Внутренней Солнечной системы изначально пришли из пояса Койпера - зоны, населенной бесчисленными карликовыми планетами и другими объектами, богатыми льдом, которая располагается по ту сторону орбиты Нептуна. Согласно популярной теории, столкновения или гравитационные эффекты близлежащих звезд приводят к тому, что обломки сходят со своих орбит и, таким образом, достигают Внешней, а затем и Внутренней Солнечной системы.

Но по какому маршруту эти кометы совершают переход из ледяного аутсайда к кометам юпитерианской группы? Последние вращаются вокруг Солнца по эллиптической орбите, которая доходит лишь до Юпитера, но это может направлять их и дальше к Земле. Одна из них - это комета 67P/Чурюмов-Герасименко, которую исследовали космические зонды Rosetta и Philae.


Кентавры как «промежуточное хранилище»?

Уже давно астрономы предполагают, что эти кометы юпитерианской группы происходят не из пояса Койпера, а из более далекого промежуточного «резервуара»: кентавров. Они образуют короткоживущую популяцию ледяных глыб, которые кружат вокруг Солнца между Юпитером и Нептуном. Поскольку они постоянно подвергаются гравитационному воздействию больших планет, большинство из них снова выбрасывается обратно наружу примерно через миллион лет.

«Но примерно около трети всех кентавров движутся по гигантскому планетарному региону и входят в популяцию комет юпитерианской группы», - объясняет Гал Сарид из Университета Центральной Флориды и его коллеги. И астрономы уже выяснили, когда и как все это происходит. Для своего исследования ученые осуществили оценку данных наблюдений нескольких кентавров и смоделировали траекторию таких объектов, используя физическую модель.


Орбита вблизи орбиты Юпитера как входной портал

При этом выяснилось вот что: непосредственно за Юпитером существует определенная область, которая является, с позволения сказать, воротами во Внутреннюю Солнечную систему. Исследователи говорят, что когда ледяная глыба из популяции кентавров попадает в этот регион, существует вероятность того, что она будет отброшена еще глубже под влиянием гравитации планеты-гиганта. Это происходит в течение всего нескольких тысяч лет - намного быстрее, чем изменение орбиты оставшихся кентавров.

Изображение
Инфракрасное изображение кометы-кентавра 29P/Швассманна-Вахманна 1 (SW1), снятое космическим телескопом Spitzer. © NASA/JPL-Caltech, Ames Research Center, University of Arizona

«Кентавры, проходящие через этот регион, являются источником более двух третей всех комет группы Юпитера», - говорит соавтор исследования Уолтер Харрис из Университета Аризоны. - «И это делает эту область основными воротами, через которые эти кометы входят во Внутреннюю Солнечную систему».


На пути внутрь

Астрономам удалось идентифицировать целую горсть объектов, которые в настоящее время вращающихся в области этих ворот. Таким образом, можно сказать, что они находятся в своеобразной очереди ожидания перед переходом во Внутреннюю Солнечную систему. А самый большой и самый активный из этих кентавров - 29P/Швассманн-Вахманн 1 (SW1). Эта более чем 30-километровая глыба была обнаружена ранее, благодаря резкими выделениями газа и его кометоподобным ореолом - то, что обычно происходит уже только в кометах во Внутренней Солнечной системе.

«Наши данные показывают, что SW1 отнюдь не странное исключение, а кентавр, который вот-вот превратится в комету юпитерианской группы», - говорит еще один соавтор исследования Мария Уомак из Флоридского космического института. - «Более одного из пяти кентавра, которых мы отслеживали, со временем выйдут на орбиту, аналогичную SW1».

По словам ученых, их исследование дает совершенно новое понимание формирования и эволюции комет. «То, что мы обнаружили - модель входных ворот для комет, - в значительной мере изменит наш взгляд на историю ледяных небесных тел», - говорит Сарид.
https://kosmos-x.net...2019-09-26-5815






Невероятно яркий метеор напугал жителей Лондона

Дмитрий Мушинский

Изображение

Вчера вечером Лондон в буквальном смысле осветил внушительных размеров метеор или, как еще называют такие объекты, — метеороид. Местные жители заходили в Твиттер, чтобы обсудить появление неожиданного космического объекта над столицей Англии.

По словам очевидцев, которым удалось увидеть огненный шар, метеор пролетел над Лондоном 24 сентября, в 7:45 вечера по московскому времени. Пролет метеора был подтвержден Сетью метеорологических наблюдений Великобритании. Группа слежения за метеорами сняла огненный шар в районе Восточного Барнета в Северном Лондоне, — они отметили, что «огромный огненный шар был запечатлен на камеру слежения и был отчетливо виден даже сквозь слой облаков».

Очевидцы вышли в социальные сети, чтобы сообщить о наблюдении метеорита. Пользователь Twitter Крис Ченчи утверждает, что он был на борту рейса в лондонский Хитроу, когда увидел огненный шар:
«Я летел на UAL934 и видел его перед посадкой. Синяя линия — мое лучшее предположение относительно местоположения и направления (с юго-востока на северо-запад). Это так круто!»

Наблюдатель Саманта Джексон также написала в Твиттере в разделе наблюдений за метеоритами: «Видела, когда гуляли с собаками в Хитчине, в Хартфордшире. Он действительно зеленого цвета. Рада, что нашла этот твит, потому что муженек не верил мне».

Роберт Керри спросил в Твиттере: «Кто-нибудь видел супер яркий метеор над Лондоном, летящий на север?
«Я нахожусь в Южном Лондоне, и в 7:15 вечера по московскому времени была ярко-бело-желтая, а затем ярко-сине-зеленая вспышка».

Астроном-любитель Джордж Миллер представил драматические кадры лондонского метеора, написав в Твиттере:
«Огненный шар виден из Лондона 24 сентября в 19:54 британской сетью наблюдений за метеоритами»

Метеороиды — это небольшие каменистые или металлические космические тела. Они значительно меньше, чем астероиды, и варьируются по размеру от мелких частиц до объектов диаметром в один метр. Объекты меньшего размера классифицируются как микрометеориты или космическая пыль.
https://rwspace.ru/n...ej-londona.html

#1632 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 28 Сентябрь 2019 - 07:19

Астрономы в деталях рассмотрели разрыв звезды черной дырой

Изображение

Космический телескоп TESS, предназначенный для поиска экзопланет, позволил ученым получить самую подробную информацию о поглощении звезды черной дырой. Высокая чувствительность телескопа предоставила данные о росте яркости объекта в течение недели до того, как он стал заметен автоматическим телескопам на Земле, пишут исследователи в препринте на сервере arXiv.org. Статья также принята к публикации в The Astrophysical Journal.

Если звезда проходит достаточно близко от крупной черной дыры, то ее разрывает приливными силами: при этом часть вещества звезды улетает прочь, а часть поглощается экстремальным телом. Притянутая дырой материя формирует аккреционный диск вокруг нее и поглощается за относительно короткое время. При этом удаленный наблюдатель видит вспышку излучения, связанную с разогревом вещества в диске, — это называется событием приливного разрушения (tidal disruption event, TDE).

Ранние теоретические работы предсказывали разогрев диска до порядка 10 тысяч кельвинов и, соответственно, максимуму спектральной плотности излучения в мягком рентгеновском диапазоне. Также считалось, что суммарная светимость и темп поглощения вещества должны следовать единой степенной временной зависимости с показателем −5/3.

Однако в последнее десятилетие было открыто множество TDE, которые значительно отклоняются от изначальных оценок. В частности, максимумы излучения в ряде случаев находятся в ультрафиолетовой области, температуры оказываются на порядок ниже, а характер спада светимости может варьироваться в значительном диапазоне.

Из-за этого появляется необходимость построения новых, более детальных моделей, но их проверка затруднена тем, что зависимость яркости от времени (кривая блеска) известна на начальных этапах для небольшого количества TDE: как правило, качественные измерения есть только на этапе после максимума. В результате подробности формирования диска из остатков звезды известны достаточно плохо.

В работе коллектива ученых из США, Дании, Чили, Китая, Бразилии, Австралии и Канады под руководством Томаса Холоена (Thomas Holoien) из Обсерватории Института Карнеги описано удачное стечение обстоятельств, которое позволило получить наиболее исчерпывающую информацию о событии приливного разрушения. Астрономы изучали событие под названием ASASSN-19bt, обнаруженное автоматическим наземным телескопом 29 января, но позже оказалось, что участок неба с этим объектом также наблюдал созданный для поиска экзопланет космический телескоп TESS, причем он увидел рост светимости еще 21 января.

Запущенный в 2018 году TESS в автоматическом режиме последовательно наблюдает различные области неба в течение 27 дней. Он не рассчитан на быстрое перенаведение на новые объекты и передает информацию на Землю раз в две недели, после чего ее необходимо обработать. Поэтому, несмотря на полученные данные о начале роста яркости, ученым они стали доступны лишь 13 марта.

Помимо данных TESS ученые также изучали объект с помощью космических телескопов Swift и XMM-Newton, которые измеряли ультрафиолетовое и рентгеновское свечение. Вмести эти данные делают ASASSN-19bt наиболее полно изученным TDE. Суммарная светимость, температура, размер и эволюция спектра делают его похожим на другие подобные события, а вот другие особенности, наоборот, уникальны, хотя это может быть связано с отсутствием настолько полных данных, полученных для ранее изучаемых объектов.

TESS Catches its First Star-destroying Black Hole
https://www.youtube....h?v=85tdoDt1Qh0

В частности, ASASSN-19bt был не очень ярок в рентгеновском диапазоне, но при этом на фазе роста светимости относительно других TDE в его излучении было много рентгеновских лучей жесткого диапазона. Затем спектр стал более мягким, что свидетельствует в пользу формирования джета на ранней стадии разрушения звезды. Данные TESS позволяют с высокой точностью определить время достижения максимума яркости — 41 день в покоящейся относительно объекта системе отсчета. Также эти данные точно подтверждают квадратичный рост светимости со временем.

Основная задача TESS — поиск экзопланет посредством регистрации небольших вариаций в яркости звезд. В связи с этим астрономы предполагали, что он может помочь исследовать кратковременные вспышки, такие как взрывы сверхновых. Тем не менее, ASASSN-19bt стало первым событием приливного разрушения, которое наблюдалось этим прибором.

Изображение
Результаты наблюдений TESS. Вертикальной линией отмечено обнаружение объекта наземным телескопом.
Holoien et al. / The Astrophysical Journal, 2019

«Ранние данные TESS позволили нам увидеть свет из непосредственных окрестностей черной дыры, намного ближе, чем мы видели раньше (в случае TDE — прим. N + 1), — говорит соавтор работы Патрик Валлели (Patrick Vallely) из Университета штата Огайо. — Они также показали нам, что рост яркости в случае ASASSN-19bt был очень гладким — это подтверждает классификацию события именно как приливного разрушения, а не другого вида вспышки, такой как сверхновые или происходят в центрах галактик».

Ранее астрофизики при помощи наблюдений разрушения звезды смогли вычислить скорость вращения сверхмассивной черной дыры. Начальные этапы роста кривой блеска события приливного разрушения в радиодиапазоне впервые удалось получить в 2015 году.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne.../09/27/tess-tde






Теория образования планет не смогла объяснить гиганта на орбите у карлика*

Изображение
Morales et al. / Science, 2019

Астрономы открыли систему, в которой планета с массой примерно в половину Юпитера обращается на близкой орбите вокруг звезды, которая в восемь раз легче Солнца. Настолько большое отношение масс планеты и звезды с трудом объясняется современными теориями образования планет, пишут ученые в журнале Science.

На данный момент известно порядка четырех тысяч экзопланет, но из них всего около 10 процентов находятся в системах звезд-карликов класса M, чьи массы, как правило, не превышают 0,6 солнечной. При этом это наиболее распространенный тип звезд в нашей Галактике и, видимо, во Вселенной.

С одной стороны, небольшое число известных планет связано с эффектами наблюдательной селекции, то есть с трудностью наблюдений подобных звезд. С другой стороны, в их случае доминирующая сегодня модель планетообразования, теория внутренней аккреции (core accretion theory), предсказывает малое количество планет-гигантов, которых обнаружить легче.

В работе астрономов из Европы, Израиля, Чили и Мексики под руководством Хуана Карлоса Моралеса (Juan Carlos Morales) из Автономного университета Барселоны описан поиск планет в системе красного карлика GJ 3512. Эта звезда находится на расстоянии 9,5 парсека от Земли, ее масса составляет 0,123 массы Солнца, что делает ее похожей на ближайшую к Солнцу звезду Проксиму Центавра.

Авторам удалось однозначно определить наличия одной планеты и найти указания на возможно присутствие второй. Ближняя к ней планета GJ 3512 b делает один оборот вокруг светила за 214 дней по вытянутой орбите с эксцентриситетом около 0,44, а ее масса не меньше 0,46 массы Юпитера. Период второй планеты GJ 3512 с должен составлять порядка 1400 дней, но ее другие параметры точно неизвестны.

Минимальное отношение масс в данном случае составляет 0,0034, что делает GJ 3512 b самой относительно массивной планетой, определенной любым методом, помимо микролинзирования. Вместе с тем события микролинзирования обычно не повторяются, а также характеризуются высокими ошибками, что ограничивает возможность анализировать их результаты.

Изображение
Положение новой планеты (отмечена звездой) на диаграмме зависимостей массы планет от массы родительских звезд
Morales et al. / Science, 2019

Система GJ 3512 интересна во многих отношениях. Во-первых, масса планеты очень высока. Во-вторых, ее орбита сильно вытянута, а такое ожидается только в случае взаимодействий с другими планетами. Вторая планета, если и существует, то находится намного дальше от звезды, поэтому авторы предполагают, что изначально было три планеты, но одна из них была выброшена в результате взаимодействия с ближней, переместив ее на эксцентричную орбиту и образовав большой промежуток между оставшимися двумя.

Авторы попытались воспроизвести формирование подобной планетной системы в модели аккреции небольших каменных тел (pebble accretion models), но это им не удалось. Ученые связывают это с тем, что для формирования столь большой планеты необходимо предварительное образование ядра с массой по крайней мере в пять земных. В случае маломассивной звезды это крайне маловероятно, так как в таком случае планеты должны часто относительно быстро менять орбиты и мигрировать к внутренней границе протопланетного диска, где дальнейший рост затруднен. Предположения о необычно высокой массе диска или времени его жизни также не позволяют объяснить наблюдения в рамках этой модели.

Открытая планета также оказалась очень массивной по сравнению с протопланетным диском, масса которого должна находиться в диапазоне от 0,1 до 10 юпитерианских, что говорит об исключительно высокой эффективности образования планет. В связи с этим ученые обращаются к альтернативным моделям появления планеты из крупномасштабной гравитационной неустойчивости в диске на ранних стадиях существования системы. Исследователи отмечают, что это первый случай, когда удается найти подходящую для объяснения этой идеей планетную систему у маломассивной звезды.

Астрономы приводят оценки, согласно которым яркость планеты должна быть примерно в 10 миллионов раз меньше, чем у звезды. Это позволят надеяться на ее обнаружение методом прямого наблюдения в будущем.

Недавно астрономы впервые нашли «запрещенную» экзопланету из «пустыни Нептунов» и планету с долгой и эксцентричной орбитой. Также ранее ученые описали первый известный случай планеты в обитаемой зоне с водой в атмосфере и назвали 11 кандидатов в кварковые экзопланеты.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne.../dwarf-vs-giant





«Спектр-РГ» рассмотрел Мышку в центре Галактики

Изображение
ИКИ РАН

Отечественный телескоп ART-XC на борту российско-немецкой космической обсерватории «Спектр-РГ» передал изображение туманности Мышка и двух рентгеновских двойных систем, расположенных в направлении центра Млечного Пути. Снимок был сделан для проверки разрешающей способности прибора, которая оказалась на ожидаемом уровне, говорится в пресс-релизе на сайте обсерватории.

Рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» была запущена в июле 2019 года с космодрома Байконур. Ее основная задача — составление обзора всего неба в мягком рентгеновском диапазоне, о ее задачах читайте в материале «Мы проведем тотальную перепись».

Для обзора неба телескопу необходимо, в первую очередь, большое поле зрения, потому что в ином случае эта задача займет слишком много времени. Но обзорные инструменты, как правило, не могут похвастаться рекордными чувствительностью и разрешением.

Проектное угловое разрешение телескопа ART-XC на борту «Спектра-РГ» составляет 30 угловых секунд дуги. Это значит, что в отсутствии шумов прибор должен различать два точечных источника, направления на которые различаются на этот угол. Однако в реальности идеально точечных источников не бывает, а шум всегда присутствует, причем вдали от магнитосферы Земли, где находится «Спектр-РГ», его значение только повышается из-за сталкивающихся с инструментом частиц космических лучей.

В данный момент «Спектр-РГ» находится в пути к своей целевой орбите вокруг точки Лагранжа L2. В это время проходят различные тесты аппаратуры. Недавно российские астрономы решили проверить разрешающую способность ART-XC. В качестве источников ученые выбрали две близкие на небе маломассивные рентгеновские двойные системы — SLX 1744-299 и SLX 1744-300. Угловое расстояние между ними — всего 2,6 минут дуги.

Обе эти системы являются барстерами, то есть компактными нейтронными звездами, на поверхностях которых периодически происходят термоядерные взрывы, которые фиксируются в виде резких скачков светимости. Российские астрономы отметили, что один подобный всплеск яркости от SLX 1744-300 уже удалось зафиксировать при помощи телескопа ART-XC.

Также в поле зрение телескопа попала туманность Мышка (PWN G359.23−0.82). Этот объект относится к классу плерионов — пульсарных ветровых туманностей, которые формируются за счет потоков энергичных частиц от расположенных в центрах пульсаров. В радиодиапазоне у этой туманности наблюдается длинный диффузный «хвост», из-за которого она и получила свое название.

Также астрономы сравнили результаты работы нового прибора с данными телескопа АРТ-П, запущенного на борту обсерватории ГРАНАТ в 1989 году. У него угловое разрешение было 5 минут дуги, поэтому он не мог разрешить эти барстеры: вместо отдельных источников в его данных наблюдается одно продолговатое пятно. ART-XC за счет гораздо более совершенной оптической системы без проблем разделил оба источника.

Изображение
Барстеры SLX 1744-299 и SLX 1744-300 и туманность Мышка. Слева направо: изображения телескопов АРТ-П/Гранат, ART-XC/Спектр-РГ, NuSTAR.
ИКИ РАН, NASA

Мы внимательно следим за работой «Спектра-РГ», который на данный момент является единственным работающим российским космическим телескопом. Мы писали как он передал первые научные данные, прислал первый снимок рентгеновского источника, увидел вспышку в центре Млечного Пути и как на нем включили основной прибор.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...ectrum-rg-mouse






Луна оказалась «ловушкой» для инопланетной жизни

Изображение
Северный полюс Луны
Фото: NASA/GSFC/Arizona State University

Американский физик Авраам Леб (Abraham Loeb) из Гарвардского университета заявил, что Луна может захватывать органику, включая остатки инопланетных организмов. Статья ученого опубликована в издании Scientific American.

Леб рассматривает поверхность естественного спутника Земли как «рыболовную сеть» для различных межзвездных объектов, включая органические вещества, которые могут служить строительными блоками живых существ из обитаемых сред в окрестностях других звезд. Отсутствие у Луны атмосферы позволяет им проникать в грунт, и, поскольку на небесном теле нет геологических процессов, эти соединения будут оставаться у поверхности, не смешиваясь с остальным содержимым недр.

Согласно теоретическим расчетам, количество межзвездного материала в лунном грунте должно составлять 30 частей на миллион, а органического вещества — несколько частей на 10 миллионов. Кроме того, вероятная концентрация инопланетных аминокислот равна нескольким частям на сотни миллиардов. Для их поиска могут применяться стандартные методы, включая спектроскопию. Одним из отличительных следов внеземного вещества будут отклонения от характерного для Солнечной системы соотношения изотопов углерода, кислорода и азота.

Леб также считает, что Луна является подходящим космическим объектом для поиска ископаемых микробов или даже артефактов внеземных цивилизаций.
https://lenta.ru/news/2019/09/27/moon/





Центр Галактики с аннотацией

Изображение
Авторы и права: Мигель Кларо (Ночной мир, Темное небо Алкуэвы)
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Центр нашей Галактики Млечный Путь находится на расстоянии в 26 тысяч световых лет в созвездии Стрельца. Однако вы не сможете увидеть его даже темной ночью. Если вы будете смотреть в этом направлении, на луче зрения будет много поглощающей свет межзвездной пыли. В центральной области нашей Галактики и вдоль галактической плоскости находится много темных пылевых облаков, сияющих туманностей и богатых звездных полей. На этой картинке – мозаике из изображений темного неба – отмечены некоторые популярные объекты для любительских наблюдений с помощью бинокля или небольшого телескопа. На обрезанном варианте картинки направление на центр Галактики расположено около правого края. На ней отмечены хорошо известные объекты из каталога Мессье: туманности Лагуна (М8) и Трехраздельная (М20), звездное облако M24 и некоторые из темных туманностей Э.Э.Барнарда. Полная версия охватывает более 20 градусов в центральной части Млечного Пути, показывая также созвездие Скорпиона.
http://www.astronet.ru/db/msg/1498847

#1633 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 29 Сентябрь 2019 - 08:00

Никто не знает, что сделало гигантский кратер на темной стороне луны

Изображение

Миллиарды лет назад что-то врезалось в темную сторону луны и сделало очень, очень большую дыру. Растянувшись на 2500 км в ширину и 13 км в глубину, бассейн Южного полюса - Эйткен, как известно является старейшим и самым глубоким кратером на Луне и одним из крупнейших кратеров в солнечной системе.

В течение десятилетий исследователи подозревали, что гигантский кратер был создан в результате лобового столкновения с очень большим и очень быстрым метеором. Такой удар мог бы разорвать кору луны и разбросать куски лунной мантии по поверхности кратера, предоставив нам редкий взгляд на то, из чего действительно сделана луна. Эта теория приобрела определенную достоверность в начале этого года, когда китайский марсоход Yutu-2, который в январе обосновался на дне кратера, обнаружил следы минералов, которые, по-видимому, произошли из лунной мантии.

Однако теперь исследование, опубликованное 19 августа в журнале Geophysical Research Letters, ставит под сомнение эти результаты и историю происхождения кратера. После анализа минералов на шести участках почвы на дне бассейна Южного полюса - Эйткен группа исследователей утверждает, что в состав кратера входит только кора и там нет мантии. Это предполагает, что любое воздействие, создавшее кратер миллиарды лет назад, не было достаточно сильным, чтобы распылить внутренности луны на поверхность.

«Мы не видим материалы мантии на посадочной площадке, как ожидалось», - говорится в заявлении соавтора исследования Хао Чжана, ученого-планетатора из Китайского университета геонаук . Эти результаты почти исключают прямое столкновение с высокоскоростным метеором и поднимают вопрос: что, если не лобовой удар метеора, что создало самый большой кратер на луне?

В своем новом исследовании использовали технику, называемую спектроскопией отражения, чтобы идентифицировать определенные минералы в лунной почве, основываясь на том, как отдельные зерна отражали видимый и инфракрасный свет.

Используя оборудование на борту марсохода Yutu 2, команда провела тесты на отражательную способность на шести участках почвы в первые два дня после приземления Chang"e 4, отойдя на расстояние около 54 метров от спускаемого аппарата. С помощью базы данных, которая идентифицирует лунные минералы на основе множества факторов - включая размер, отражательную способность и ухудшение качества из-за солнечного ветра - команда оценила концентрацию минералов на каждом из графиков.

Исследователи пишут, что кристаллическая порода, называемая плагиоклазом, была самым распространенным минералом в каждом образце, составляя от 56 до 72% состава кратера. Сформированный из первых океанов застывшей лавы, плагиоклаз чрезвычайно распространен как в земной коре, так и на луне, но он менее распространен в мантии. Хотя команда обнаружила другие минералы в коре, которые чаще встречаются в мантии луны, такие как оливин, эти породы составляли слишком малую долю образцов породы, чтобы можно было предположить, что часть мантии пробилась сквозь кору.

Этот минеральный состав усложняет теорию о том, что гигантский высокоскоростной метеорит создал бассейн Южного полюса - Эйткена миллиарды лет назад, поскольку такое воздействие почти наверняка рассыпало бы куски мантии по поверхности Луны.

Итак, что же тогда создало кратер? Исследователи не спекулируют на новом исследовании. Тем не менее, предыдущие исследования показали, что космический камень-ренегат все еще может быть виновником, но удар, возможно, не был таким прямым и сильным. Исследование, опубликованное в 2012 году в журнале Science показало, что немного медленнее движущийся метеор мог поразить заднюю часть луны под углом около 30 градусов и привести к появлению достаточно большого кратера, который никогда не нарушал мантию луны. Тем не менее, эти исследователи имели только симуляции.

Если не сказать ничего другого, новое исследование предполагает, что в бассейне Южного полюса - Эйткена предстоит еще многое изучить, прежде чем ответ станет очевидным. Увидимся на темной стороне луны.
https://www.astronew...=20190928145415





На комете из межзвездного пространства впервые идентифицирована молекула газа

Изображение

Впервые астрономы смогли получить подробную информацию о составе вещества «гостьи» из межзвездного пространства.

Газ, называемый цианом, истекает в космос из кометы 2I/Борисова – второго по счету подтвержденного объекта из межзвездного пространства, попавшего в нашу Солнечную систему, сообщается в новом исследовании.

Циан, состоящий из одного атома углерода и одного атома азота, связанных между собой, часто можно встретить в составе вещества комет, и это указывает на то, что комета Борисова является довольно ординарной кометой. Эта гипотеза подтверждается данными по другим свойствам кометы 2I, сказали авторы исследования.

«В целом мы нашли, что свойства газа, пыли и ядра кометы схожи с аналогичными свойствами рядовых комет Солнечной системы», - указали исследователи в своей работе.

Комета 2I/Борисова была открыта 30 августа астрономом-любителем Геннадием Борисовым. Дальнейшие наблюдения, проведенные на протяжении нескольких недель, показали, что этот объект сформировался далеко за пределами Солнечной системы; он двигался слишком быстро и под слишком необычным углом по отношению к плоскости эклиптики, чтобы обращаться вокруг Солнца.

Поэтому ранее на этой неделе Международный астрономический союз официально провозгласил комету Борисова вторым по счету подтвержденным «гостем» из межзвездного пространства. Первый «гость», астероид Оумуамуа, пролетел мимо Земли осенью 2017 г., и уже вскоре после этого скрылся из виду и стал недоступен для наблюдений.

Исследование представлено к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters и доступно для ознакомления онлайн бесплатно на arxiv.org; главный автор Алан Фитцсиммонс (Alan Fitzsimmons).
https://www.astronew...=20190928173731





«Потерянный» индийский лунный аппарат находится где-то на этом снимке

Изображение

На первый взгляд, на этом снимке виден лишь пустынный лунный пейзаж, демонстрирующий многочисленные кратеры – однако на самом деле где-то на этом изображении «прячется» спускаемый аппарат, на который индийский народ возлагал большие надежды.

Этот снимок был сделан при помощи космического аппарата НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) 17 сентября, когда зонд пролетал над участком местности, выбранным ранее в качестве зоны для посадки индийской миссии «Чандраян-2». Спускаемый аппарат этой миссии под названием «Викрам» «замолчал» в последние минуты посадки на поверхность Луны 6 сентября. Индийская организация космических исследований (ISRO, национальное космическое агентство), осуществляющая управление миссией, в течение двух недель безрезультатно пыталась выйти на связь с аппаратом.

ISRO сообщила, что смогла обнаружить лендер при помощи орбитального компонента миссии «Чандраян-2», однако агентство не опубликовало сделанные фотографии. НАСА решило оказать помощь, однако угол, под которым зонд LRO наблюдал зону посадки, оказался ниже оптимального во время первого пролета спутника над местом падения аппарата «Викрам».

Лендер «Викрам» должен был совершить посадку на высокогорье между двумя кратерами, называемыми Симпелий N и Манцини C. Последние полученные данные отслеживания положения зонда показывают, что он отклонился от курса незадолго до падения, и согласно заявлению, сделанному НАСА, текущее местоположение спускаемого аппарата остается неопределенным.

Аппарат LRO пролетел над предполагаемым местом падения аппарата «Викрам» всего лишь один раз со времени аварии, и это происходило во время захода Солнца, когда тени, отбрасываемые формами лунного рельефа, мешали заметить аппарат «Викрам» с орбиты. Аппарат НАСА пройдет над зоной падения аппарата «Викрам» вновь в следующем месяце, когда условия для наблюдения лендера на поверхности Луны будут куда более благоприятными, пояснили представители американского космического агентства.
https://www.astronew...=20190927204541





Протопланетные диски «предсказали» появление у Солнца нескольких межзвездных объектов в год

Изображение
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Andrews et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Астрономы проанализировали данные о первом межзвездном астероиде Оумуамуа и информацию о протопланетных дисках и кольцах у других звезд, собранную обзором DSHARP, и пришли к выводу, что за год в Солнечную систему могут попадать несколько объектов, сопоставимых по размеру с Оумуамуа, и более ста межзвездных метеороидов размером более метра. Авторы исследования, принятого к публикации в Astrophysical Journal Letters, полагают, что эти объекты могут «катапультировать» в межзвездное пространство планеты-гиганты, «внедренные» в протопланетные диски.

Первым межзвездный объект в Солнечной системе был открыт в 2017 году с помощью телескопа Pan-STARRS — это был объект Оумуамуа, который первоначально считался кометой, однако потом был «разжалован» в астероиды, поскольку не проявлял заметной кометной активности. Впрочем, дальнейшие наблюдения за его траекторией показали, что тело испытывает заметное дополнительное ускорение. Его наиболее вероятная причина — реактивная сила струй газа и пыли, в которое превращаются летучие вещества на поверхности при приближении к Солнцу, то есть эффект «дегазации», хорошо известный у комет. В конце августа астроном Геннадий Борисов открыл новый межзвездный объект, который был явной кометой. После подтверждения открытия гость получил наименование C/2019 Q4 (Borisov), которое затем было заменено на «межзвездный» индекс 2I/Borisov.

Хотя один или даже два объекта — слишком мало, чтобы делать выводы о распространенности этих тел, некоторые астрономы сделали такие оценки. В частности, Константин Батыгин и Грегори Лафлин (Gregory Laughlin) пришли к выводу, что в Галактике должно быть 2 × 1026 таких объектов, а их средняя плотность должна составлять около 1 тела на объем в 100 кубических астрономических единиц.

Теперь Лафлин и его коллега, аспирант Йельского университета Малена Райс (Malena Rice) решили выяснить, какие механизмы могут вышвыривать тела в межзвездное пространство, и какая у них может быть «производительность».

Ученые отмечают, что на ранних стадиях формирования планетных систем в галактическое пространство могут выбрасываться планетезимали — «зародыши» планет. Происходить это может, например, при сближении двух звезд, вокруг одной из которых формируется планетная система. Еще один сценарий — воздействие планет-гигантов. Однако, как пишут исследователи, математическое моделирование показывает, что горячие юпитеры на близких к светилу орбитах или суперземли не в силах катапультировать тела в межзвездное пространство. Чтобы планета смогла работать катапультой, число Сафронова Θ (отношение квадратов второй космической скорости и скорости движения по орбите) у нее должно быть больше или равно единицы. На эту роль лучше всего подходят планеты с массой Нептуна или больше на относительно далеких расстояниях от светила — порядка 5 астрономических единиц, но подходящих кандидатов среди экзопланет очень мало.

Лафлин и Райс решили не искать такие планеты непосредственно, а проанализировать данные о протопланетных дисках, собранные в рамках проекта DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project) обсерватории ALMA. Хотя с помощью этой установки нельзя разглядеть сами планеты, об их присутствии можно судить по разрывам — расчищенным от пыли кольцам внутри протопланетных дисков. На основе этих данных ученые построили математическую модель, которая предсказывала «производительность» таких систем.

Согласно полученным результатам, одна система с подходящей планетой-катапультой может выбрасывать в межзвездное пространство около 1,47 масс Земли за 10 миллионов лет. Это дает оценку плотности «свободных тел» в Галактике на уровне 0,09 масс Земли на кубический парсек.

Ученые отмечают, что открытие Оумуамуа стало возможным благодаря тому, что этот объект подошел на достаточно близкое расстояние к Земле — на дистанцию менее 5 астрономических единиц. По их оценкам, после ввода в строй нового обзорного телескопа LSST, который сможет обнаруживать такие тела на большей дальности, астрономы смогут открывать за год чуть менее десятка межзвездных тел размером с Оумуамуа (около 200 метров), и до сотни объектов размером более метра.

Ранее астрономы смогли получить спектры первой межзвездной кометы — она оказалась похожа на кометы Солнечной системы. Мы также делали подробный материал о внесолнечных объектах, которые фиксируются астрономами в космосе, регистрируются межпланетными зондами или сгорают в земной атмосфере.

Сергей Кузнецов
https://nplus1.ru/ne.../09/28/i-source

#1634 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 30 Сентябрь 2019 - 07:44

Одна из наиболее быстро вращающихся звезд Галактики испускает гамма-лучи

Изображение

Нейтронная звезда, вращающаяся с невероятной скоростью в 707 оборотов в секунду, также испускает мощные импульсы гамма-излучения.

Эта звезда находится на расстоянии не менее 4400 световых лет от Земли, хотя точная дистанция остается невыясненной. Это небесное тело представляет собой пульсар – плотную, стремительно вращающуюся нейтронную звезду, оставшуюся на месте гигантской звезды после ее гравитационного коллапса. Пульсары имеют мощные магнитные поля и при вращении испускают узкие импульсы излучения вдоль двух магнитных полюсов. Подобно свету маяка, эти потоки видны с Земли, лишь когда направлены в нашу сторону.

Этот вновь открытый пульсар носит название PSR J0952-0607. Данная система была впервые обнаружена при помощи космической гамма-обсерватории НАСА Fermi («Ферми»), однако тогда не было зарегистрировано гамма-импульсов. Новые наблюдения этого объекта с использованием радиотелескопа Low-Frequency Array позволили наблюдать пульсирующий радиосигнал, который дал возможность выяснить новые подробности об этой звезде: оказалось, что она представляет собой двойную систему, в которой пульсар движется по общей орбите со звездой-компаньоном массой порядка одной пятидесятой от массы Солнца. Скорость собственного вращения пульсара, составляющая 50 оборотов в секунду, делает его второй по скорости вращения самой быстровращающейся нейтронной звездой, известной науке. (Самая быстровращающаяся нейтронная звезда в Галактике, сообщение о которой было опубликовано в журнале Science в 2006 г., вращается со скоростью 716 оборотов в секунду.)

Исследование представлено в журнале Astrophysical Journal; главный автор Ларс Нидер (Lars Nieder) из Института гравитационной физики Общества Макса Планка, Германия.
https://www.astronew...=20190929185820





MyCn 18: планетарная туманность Песочные Часы

Изображение
Авторы и права: НАСА, ЕКА, Космический телескоп им.Хаббла; Обработка и авторские права: Джуди Шмидт
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Вы видите песочные часы – или они видят вас? Кольца туманности MyCn 18 похожи на песочные часы, хотя и с необычным глазом в центре. Песок времени иссякает для центральной звезды планетарной туманности, принявшей форму песочных часов. Похожая на Солнце звезда израсходовала весь запас ядерного топлива, сбросила внешние слои в вступила в короткую, но яркую последнюю стадию своей жизни – ее ядро стало остывающим, потухающим белым карликом. В 1995 году астрономы использовали космический телескоп им.Хаббла, чтобы получить серию изображений планетарных туманностей, включая показанное здесь. На картинке изящные кольца из светящихся газов (азот показан красным цветом, водород – зеленым, кислород – синим) очерчивают фигуру песочных часов. Беспрецедентная четкость изображений, полученных телескопом им.Хаббла, позволила обнаружить удивительные подробности процесса выброса туманности и помогает раскрыть загадки природы сложных форм и симметрий в планетарных туманностях, похожих на MyCn 18.
http://www.astronet.ru/db/msg/1499504





Ученые находят способ путешествовать между «очень отдаленными точками в пространстве» за доли секунды

Виктория Ветрова

Изображение

Червоточина могла бы позволить космическое путешествие в самые отдаленные регионы Вселенной в одно мгновение, и теперь в недавно опубликованной научной статье описан способ реально использовать эти аномалии физики.

В исследовании, озаглавленном «Проходные червоточины в четырех измерениях», физики из Принстона Хуан Малдасена, Алексей Милехин и Федор Попов заявили: «Мы построили проходимое решение для червоточины в четырех измерениях».

Физики утверждают, что «этого можно достичь, используя большой магнитный заряд, близкий к экстремальному, создаваемый черными дырами».

Физики описывают в статье, как они показали решение теории Эйнштейна Максвелла с заряженными фермионами.

«Это проходимая червоточина в четырех измерениях и без экзотической материи. Она уравновешивает классические и квантовые эффекты и имеет нетривиальную топологию пространства-времени, которая запрещена в классической теории».

Черные дыры — это мощные гравитационные колодцы, абсолютно ничто, включая свет, не может избежать их притяжения.

Ученые, однако, не уверены, что именно происходит с объектом, когда он попадает в черную дыру.

Разрушает ли интенсивная гравитация объект в небытие или черная дыра выплевывает его в какую-то отдаленную часть Вселенной? Некоторые ученые предполагают, что черные дыры действуют как червоточины между двумя точками во времени и пространстве.

Если правильно, такие червоточины могут быть использованы для мгновенного перемещения на огромные расстояния и, возможно, даже путешествовать во времени.

Доктор Мичио Каку, физик-теоретик из Городского колледжа Нью-Йорка, утверждает, что некоторые из его современников считают, что черные дыры действуют как «врата» через всю Вселенную.
https://rwspace.ru/n...li-sekundy.html

#1635 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 9 956 сообщений

Отправлено 01 Октябрь 2019 - 08:27

Странная новая частица Хиггса могла украсть антивещество из нашей вселенной

Изображение

Почему наша вселенная вращается с большим количеством материи, чем с ее причудливым аналогом антивеществом - и почему мы вообще существуем - это одна из больших загадок современной физики .

Каким-то образом, когда вселенная была невероятно молода, почти все антивещество исчезло, оставив только обычную материю. Теоретики долго искали неуловимое объяснение - и, что более важно, способ проверить это объяснение с помощью экспериментов.

Трио теоретиков предположило, что частица, называемая бозоном Хиггса, может быть ответственной за таинственно исчезающее антивещество во вселенной. И они думают, что знают, как найти подозреваемого в этом.

Почти в каждом отдельном взаимодействии между субатомными частицами антивещество (идентичное нормальному веществу, но с противоположным зарядом) и нормальное вещество производятся в равной мере. Кажется, что это фундаментальная симметрия вселенной. И все же, когда мы смотрим на ту же самую вселенную, мы почти не видим никакого антивещества. Насколько физики могут предположить, что на каждую существующую частицу антиматерии, существует около миллиарда частиц нормальной материи по всему космосу.

Эта загадка называется многими именами, такими как проблема асимметрии вещества и проблема асимметрии бариона; независимо от названия, это поставило физиков в тупик. На сегодняшний день никто не смог дать последовательного объяснения доминирования материи над антивеществом, и поскольку физикам приходится объяснять почему, это начинает их раздражать.

Тем не менее, природа оставила некоторые подсказки, чтобы мы могли разобраться. Например, никаких доказательств наличия большого количества антивещества на так называемом космическом микроволновом фоне - тепло, оставшееся от Большого взрыва, рождения Вселенной. Это говорит о том, что антивещество могло произойти в очень ранней вселенной. И ранняя вселенная была довольно сумасшедшим местом, где происходили всевозможные сложные, плохо понятые физикам процессы.

На самом деле, лучшее время для исчезновения антивещества - это короткая, но бурная эпоха в нашей вселенной, когда космос начал остывать.

При высоких энергиях (как внутри коллайдера частиц) электромагнитная сила и слабая ядерная сила объединяют свои силы, образуя новую силу: электрослабую. Однако когда вещество остывают и возвращаются к нормальной энергии, электрослабое расщепляется на знакомые две силы.

При еще более высоких энергиях, подобных тем, которые были обнаружены в первые моменты Большого взрыва, мы думаем, что сильная ядерная сила сливалась с электрослабым, а при еще более высоких энергиях гравитация объединяет пару в единую объединенную силу. Но мы еще не выяснили, как гравитация влияет на все это.

Хиггс предложил существование частицы еще в 1960-х годах, но обнаружили ее только в 2012 года в Большом адронном коллайдере. Физики совершенно уверены, что раскол материи и антивещества произошел до того, как все четыре силы природы встали на свои места; это потому, что у нас есть достаточно четкое понимание физики вселенной после разделения, и добавление слишком большого количества антивещества в более поздние эпохи нарушает наблюдения космического микроволнового фона.

Таким образом, возможно, бозон Хиггса играет роль.

Но Хиггс сам по себе не может этого сделать; нет никакого известного механизма, использующего только бозон Хиггса, чтобы вызвать дисбаланс между веществом и антивеществом.

К счастью, история Хиггса не закончена. Физики обнаружили один бозон Хиггса в экспериментах на коллайдере с массой около 125 миллиардов электрон-вольт или ГэВ - для сравнения, протон весит около 1 ГэВ.

Оказывается, Хиггс может быть не одинок.

Вполне возможно, что вокруг было больше бозонов Хиггса, которые были более массивными, чем то, что мы можем обнаружить в наших экспериментах. В настоящее время эти большие бозоны, если они существуют, не могут быть обнаружены с помощью наших коллайдеров - у нас просто не хватает энергии, чтобы «активировать» их. Но в первые дни существования Вселенной, когда энергии были намного, намного больше, другие бозоны могли быть активированы, и именно эти Хиггсы могли вызвать дисбаланс в некотором взаимодействии фундаментальных частиц, что привело к современной асимметрии между веществом и антивеществом.

В недавней статье, опубликованной онлайн в журнале препринтов arXiv, три физика предложили интересное потенциальное решение: возможно, три бозона Хиггса (названные «тройкой Хиггса») играли в игру с горячими углями в ранней вселенной, создавая поток нормальной материи.

Чтобы сделать эту работу, теоретики предложили, что трио включало одну известную хиггсовскую частицу и двух новичков, причем каждый из этих дуэтов имел массу около 1000 ГэВ. Это число является чисто произвольным, но оно было специально выбрано, чтобы сделать этот гипотетический Хиггс потенциально обнаруживаемым с помощью следующего поколения коллайдеров частиц. Нет смысла предсказывать существование частицы, которую никогда не обнаружить.

Тогда у физиков есть проблема. Какой бы механизм ни вызывал асимметрию, это должно дать материи преимущество над антивеществом в миллиардном соотношении. И у него есть очень короткое время в ранней вселенной, чтобы сделать свое дело. И этот механизм, включая два новых Хиггса, должен быть тестируемым.

Понятно, что это очень сложный процесс, но всеобъемлющая (и теоретическая) история выглядит следующим образом: два новых хиггсовских частицы распадаются на поток частиц с немного разными скоростями и с немного разными предпочтениями к веществу по сравнению с антивеществом. Эти различия накапливаются со временем, и когда электрослабая сила распадается, достаточное количество различий в популяции частиц вещества-антивещества, делает в конечном итоге нормальную материю доминирующей над антивеществом.

Конечно, это решает проблему асимметрии барионов, но сразу же приводит к вопросу о том, что природа делает с таким количеством бозонов Хиггса.
https://www.astronew...=20190930133430




Эксперимент с нейтрино показывает, что мы не понимаем устройство Вселенной

Изображение

Гигантская машина, подсчитывающая электроны, непрямым методом определила массу самой неуловимой частицы в современной физике – и добавила новые доказательства в пользу гипотезы темной материи.

Эти измерения стали первой попыткой международной команды ученых выяснить массу нейтрино – частиц, которые наполняют нашу Вселенную, но остаются недоступными для прямого обнаружения. Масса нейтрино, согласно эксперименту Karlsruhe Tritium Neutrino experiment (KATRIN), проводимому в Германии, составляет не более 0,0002 процента массы электрона, или 1,1 электронвольта (массы элементарных частиц часто оценивают в энергетическом эквиваленте).

Доступным источником нейтрино является тритий – тяжелый изотоп водорода. При распаде нейтронов атома трития образуются электрон-нейтринные пары. Энергия распадающегося нейтрона случайным образом распределяется между электроном и нейтрино, обусловливая скорости этих частиц и их массы. Не измеряя напрямую массу и скорость нейтрино, детектор установки KATRIN регистрирует скорость самых высокоэнергетических электронов, образующихся в результате распада – то есть тех электронов, которым соответствуют наиболее низкоэнергетические нейтрино – и, вычитая значение суммарной энергии такого электрона из энергии исходного нейтрона, ученые оценивают верхнюю границу массы нейтрино.

В 80-е гг. советские ученые произвели оценку массы нейтрино, которая, по их данным, составляла порядка 30 электронвольт, и эта оценка позволила объяснить всю недостающую массу Вселенной одними лишь нейтрино. Однако теперь эта новая, уточненная оценка массы нейтрино не дает возможности «списать» на нее всю недостающую массу, поэтому является свидетельством в пользу гипотезы темной материи, считают ученые эксперимента KATRIN.
https://www.astronew...=20190930160947






Астрономы рассмотрели в Девятой планете крошечную черную дыру

Изображение

Ученые предложили гипотезу, согласно которой в галактических окрестностях Солнечной системы может находиться заметная концентрация небольших черных дыр. В таком случае можно объяснить избыток событий микролинзирования, а также из этой идеи следует, что Девятая планета, в пользу существования которой говорит ряд косвенных свидетельств, может оказаться захваченной в гравитационное влияние Солнца черной дырой с массой около пяти масс Земли, пишут авторы в препринте на сайте arXiv.org.

На данный момент твердо установлено наличие восьми больших планет в Солнечной системе, а также большого количества карликовых планет, к которым относятся такие тела, как Плутон, Церера, Эрида, Макемаке и другие. Однако дальше орбиты Плутона находится плохо изученный пояс Койпера, в котором могут находиться пока не обнаруженные объекты с долгими периодами.

При этом в орбитальных параметрах известных объектов в поясе Койпера наблюдаются аномалии. В частности, орбиты тел с наибольшими периодами группируются в одном направлении, у некоторых объектов наблюдаются очень вытянутые орбиты, в то время как у других — сильно наклоненные к плоскости эклиптики.

В 2016 годы астрономы опубликовали статью, в которой предложили объяснить все необычные свойства орбит объектов из пояса Койпера влиянием новой достаточно крупной планеты — гипотетической Девятой планеты Солнечной системы. Если эта гипотеза верна, то планета может обладать массой в пределах от 5 до 15 земных, а при движении по орбите она находится от Солнца в 300–1000 астрономических единиц.

С другой стороны, существует и еще одна известная астрономам наблюдательная аномалия — избыток событий микролинзирования длительностью 0,1– 0,3 дня. Это явление заключается в повышении яркости звезды, когда вблизи луча зрения между ней и наблюдателем проходит другое массивное тело. Избыток наблюдается для линз, масса которых составляет примерно 0,5–20 масс Земли, а находятся они в основном в направлении на балдж Галактики на расстоянии порядка восьми килопарсек — за пределами пояса Койпера.

Ученые выдвигали несколько возможных объяснений наблюдаемому избытку событий микролинзирования. Обычно считается, что он связан с популяцией свободнолетящих планет-сирот, которые перемещаются в межзвездном пространстве и не связаны гравитационно ни с какой звездой. В этом случае объяснение существования Девятой планеты другое: в прошлом она могла быть одним из таких странствующих тел, которое было захвачено притяжением Солнца.

В работе астрономов Якуба Шольца (Jakub Scholtz) из Даремского университета (Великобритания) и Джеймса Анвина (James Unwin) из Иллинойсского университета в Чикаго (США) предложена новая идея, которая позволяет единообразно объяснить обе аномалии. Авторы предлагают рассмотреть возможность того, что, как Девятая планета, так и избыточные микролинзирования могут быть не планетами, а первичными черными дырами, появившимися в ранней Вселенной.

Существует несколько типов черных дыр, которые отличаются механизмом образования. Чаще всего речь идет о сверхмассивных черных дырах, которые находятся в центрах галактик, а также черных дырах звездных масс, которые получаются в конце эволюции массивных светил в результате взрыва сверхновой. Однако теоретики выдвигали гипотезы, что черные дыры могли формироваться в очень ранней Вселенной непосредственно из существовавшей тогда плотной и горячей плазмы. Основным отличием таких первичных черных дыр является совершенно иной спектр масс. В частности, они могут быть очень маленькими, в то время как в результате звездной эволюции подобных получиться не может.

Астрономы отмечают, что подтверждение гипотезы подобного формирования черных дыр в контексте поисков Девятой планеты потребует принципиально иных наблюдений, чем предполагаются в случае планетной природы этого объекта. Так, чтобы открыть планету на столь большом расстоянии от звезды, потребуются наблюдения в дальнем инфракрасном или микроволновом диапазонах, так как ее температура будет очень мала. В то же время черную дыру с подобными характеристиками таким способом не найти вообще.

Черная дыра с массой в пять земных будет размером всего примерно 4,5 сантиметра (в статье авторы приводят соответствующее изображение в масштабе 1 к 1). Непосредственное излучение даже такой черной дыры крайне мало: она обладает температурой в 0,004 кельвина, а связанное с ней излучение Хокинга будет также крайне слабым. Однако так как такие черные дыры должны быть очень старыми, то вокруг них успеют сформироваться минигало из темной материи, простирающиеся на несколько астрономических единиц.

Во многих моделях темной материи предполагается, что ее частицы могут аннигилировать при взаимодействии друг с другом. Например, так должно происходить в случае нейтралино — гипотетической частицы, которая представляет собой смесь суперпартнеров Z-бозона, фотона и бозона Хиггса. Нейтралино относится к майорановским фермионам, то есть является античастицей по отношению к себе. В таком случае непосредственное взаимодействие двух таких частиц должно приводить к их аннигиляции, что будет сопровождаться вспышкой в гамма-диапазоне.

В заключении авторы пишут, что необходимо проводить поиски Девятой планеты в дополнительных диапазонах высокоэнергетического излучения, а не только в длинноволновой области. По их мнению, единственным способом доказать, что Девятая планета является первичной черной дырой, будет обнаружение движущегося источника гамма- или рентгеновских лучей. Поиск других первичных черных дыр можно осуществлять аналогичным образом.

Недавно астрономы запретили темной материи состоять из первичных черных дыр с массой Луны, смогли при помощи фотографии тени черной дыры ограничить массу частиц темной материи и проверили теорему об отсутствии волос у таких объектов с помощью гравитационных волн.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...30/planet-x-pbh






На межзвездной комете 2I/Борисова нашли циан*

Изображение
Queen's University Belfast

Астрономы получили спектр видимого диапазона первой межзвездной кометы 2I/Борисова, на основе которого удалось доказать активное истечение газа с поверхности тела, а также обнаружить присутствие молекул циана (CN). В целом, по изученным свойствам межзвездная комета кажется все более похожей на аналогичные тела Солнечной системы, хотя многие важные параметры пока еще не оценены, пишут авторы в препринте на сервере arXiv.org.

Теории формирования планетных систем предсказывают, что возникновение планет-гигантов приводит к выбрасыванию заметной доли вещества протопланетного диска в межзвездное пространство. Впоследствии такие тела могут попадать в другие планетные системы, где будут наблюдаться в виде межзвездных комет или астероидов.

На данный момент ученые установили межзвездное происхождение двух побывавших в Солнечной системе тел: объекта 1I/Оумуамуа и кометы 2I/Борисова. Оумуамуа открыли в октябре 2017 года, а комету Борисова — в августе 2019. Орбита Оумуамуа позволяло детально наблюдать тело лишь в течение пары недель, после чего оно стало слишком тусклым и покинуло Солнечную систему. Орбита кометы Борисова в плане возможности подробного изучения оказывается намного лучше.

В работе астрономов из Европы, США, Чили при участии Алана Фицсиммонса (Alan Fitzsimmons) из Университета Квинс в Белфасте описаны детальные наблюдения кометы Борисова при помощи 4,2-метрового Телескопа Уильяма Гершеля на Канарах и небольшого телескопа TRAPPIST-North в Морокко с диаметром 0,6 метра. Авторам удалось зафиксировать спектральный сигнал истекающего с кометы потока газа и пыли — комы.

В коме астрономы зафиксировали присутствие молекул CN в газообразном виде, причем темп их потери кометой составил порядка 4 × 1024 штук в секунду при расстоянии до Солнца в 2,7 астрономических единицы. Активность истечения циана с кометы Борисова оказалась слегка меньше, чем у долгопериодических комет Солнечной системы на таком же расстоянии от звезды, но больше, чем у короткопериодических. Например, у долгопериодической кометы C/2013 R1 (Лавджоя) на таком же расстоянии темп истечения циана был равен 1,9 × 1025, в то время как у короткопериодической 9P/Темпеля — всего 1,8 × 1023 на чуть более близком расстоянии в 2,4 астрономических единицы.

Ученые предполагают, что общее отношение вещества в газообразном виде к пыли в коме также должно быть на характерном для известных комет уровне, хотя его точное значение оценить не удалось из-за неизвестного распределения пылинок по размерам и скорости их движения. Предположительно, по другим свойствам комета также может быть похожа на известные тела: в этом случае суммарный темп потери веществ в газообразном виде должен составлять порядка 57 килограммов в секунду, пыли — в 1–10 раз больше, при этом ядро кометы должно быть от 0,7 до 3,3 километров.

Авторы отмечают, что свойства кометы, а также ее состав, все еще исследованы недостаточно хорошо. Известно, что соотношения некоторых веществ могут значительно меняться в протопланетном диске и, следовательно, влиять на состав комет в зависимости от места их происхождения. Например, примерно в трети комет Солнечной системы очень малое количество молекул с цепочками из двух и трех атомов углерода, но данных о таких соединениях, а также об основных компонентах льда, то есть воды и оксидов углерода, в случае кометы Борисова еще не получено. Именно поэтому сделать точный вывод о ее родстве с другими аналогичными телами в Солнечной системе пока что нельзя.

Ранее мы писали о выдаче комете Борисова официального названия и первых результатах ее спектральных наблюдений. Также мы делали большой материал о небольших межзвездных телах, которые постоянно попадают в Солнечную систему и даже сгорают в атмосфере Земли.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...borisov-spetrum





Астрономы нашли способ засечь «невидимые» гелиевые вспышки звезд

Изображение

Астрофизики выяснили, что считавшиеся ненаблюдаемыми гелиевые вспышки — взрывоподобное начало термоядерного горения гелия в ядрах звезд небольших масс — все-таки можно увидеть «снаружи». По данным ученым, этот процесс должен сказываться на колебаниях светила и вызывать небольшую переменность в яркости, причем регистрировать ее сможет, например, космический телескоп TESS, пишут ученые в журнале Nature Astronomy.

Звезды светят за счет реакций термоядерного синтеза, при которых ядра легких элементов сливаются с образованием более тяжелых. Основная часть звезд получает энергию из слияний ядер водорода, но когда он заканчивается, могут начаться реакции с более тяжелыми ядрами.

Когда водород выгорает в ядрах звезд с массой примерно от 0,8 до 2 солнечных, то они сходят с главной последовательности и переходят на ветвь красных гигантов. На этом этапе у них образуется пассивное гелиевое ядро, вокруг которого горит слой водорода. Из-за высоких давлений ядро находится в состоянии квантового вырождения и сопротивляется от дальнейшего сжатия давлением вырожденных электронов.

По мере горения водорода масса гелиевого ядра и его температура продолжает расти. В конце концов, формируются условия для начала слияний ядер гелия, причем этот процесс происходит взрывообразно, так как давление вырожденного вещества не зависит от температуры. Это явление называют гелиевой вспышкой, а ее существование было предсказано около полувека назад. После основной вспышки в течение нескольких миллионов лет происходят менее интенсивные субвспышки, которые заканчиваются лишь после снятия вырождения во всем объеме ядра.

Тем не менее, считалось, что непосредственного наблюдательного проявления она не имеет, так как энергия вспышки поглощается вышележащими слоями, а главным последствием остается изменение эволюционного трека.

В работе астрофизиков из Аргентины и Дании под руководством Марсело Миллера-Бертолами (Marcelo Miller Bertolami) из Национального университета Ла-Платы утверждается, что гелиевую вспышку все-таки можно наблюдать. Согласно результатам ученых, выделение большой энергии приводит к возбуждению определенных мод колебания звезды, которые будут проявляться в виде периодических пульсаций яркости.

Звезды испытывают множество пульсаций, которые являются предметом изучения астросейсмологии. Наиболее известны изменения размеров цефеид, но небольшие колебания свойственны большинству звезд. Особо информативно изучение пульсаций в случае подобных Солнцу звезд, так как они процессы в их конвективных оболочках приводят к сотрясениям всей поверхности, причем с возбуждением дискретного спектра мод. Обычно у таких светил наблюдают p-моды, в которых возвращающей силой является градиент давлений, но также еще существуют g-моды, в которых роль противодействующей силы играет гравитация.

Авторы провели численные моделирования возбуждаемых гелиевым субвспышками g-мод в маломассивных звездах — горячих субкарликах спектральных классов sdO и sdB. В таких светилах светимость гелиевых субвспышек может достигать 10 тысяч солнечных, а масса вышележащих слоев, которые гасят возникающие колебания — намного меньше.

Астрофизики пришли к выводу, что такие резкие выделения энергии в ядре могут привести к заметным колебаниям с периодами от сотен до десятков тысяч секунд. Они, в свою очередь, вызовут изменения общей светимости на уровне от 1 до 0,0001 звездной величины. Такие колебания должны уверенно фиксироваться для ярких субкарликов звездной величины не более 13, а таких известно более сотни. Более того, в случае четырех богатых гелием горячих субкарликов пульсации уже измерены, но их природа остается предметов дебатов. Модель авторов способна предсказать периоды наблюдаемых у них пульсаций. Наиболее подходящей объектом ученые назвали звезды Feige 46, которая уже была выбрана как цель наблюдений спутника TESS. Подтверждением идея авторов должно стать обнаружение заметного дрейфа периода пульсаций, то есть изменения его значения со скоростью порядка 10‑8—10‑4 секунд в секунду.

Ранее особенности протекания гелиевой вспышки использовали для уточнения скорости расширения Вселенной, колебаний звезды помогли обнаружить планету на ее орбите, а методами астросейсмологии ученые планируют разгадать причину быстрого вращения Бетельгейзе.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...30/helium-flash






Внеземное "мегасооружение" не одно в окружающем нас космосе. Астрономы нашли еще множество звезд, мерцающих схожим образом

Изображение
Звезда KIC 8462852

Напомним нашим читателям, что в 2015 году ученые, работающие с данными, собранными космическим телескопом Kepler, заметили необычные колебания яркости свечения звезды KIC 8462852. Эта звезда относится к достаточно распространенному F-типу, она в 1.5 раза больше и горячей нашего Солнца, и находится она на удалении 1 480 световых лет в направлении созвездия Лебедя. Анализ данных показал, что колебания яркости этой звезды имеют существенную, до 22 процентов, амплитуду и идут совершенно случайным порядком, длясь от нескольких дней до недели. Эти явления, по мнению ученых, являются достаточно "сильными" для того, чтобы их причиной были транзитные планеты или облака космического газа и пыли.

Благодаря "переменчивому характеру" звезду KIC 8462852 отнесли к новому классу, получившему название "звезды Бояджян" в честь Табеты Бояджян (Tabetha Boyajian), ученой-астронома, открывшей это явление. И самым первым объяснением этому явлению, которое было выдвинуто учеными, стало существование некоего мегасооружения типа сферы Дайсона, построенного вокруг этой звезды технологически развитой внеземной цивилизацией, собирающей, таким образом, необходимую для существования и функционирования энергию.

Естественно, у этой теории нашлась масса оппонентов, которые выдвинули более прозаические объяснения, такие, как наличие в той области космоса скоплений комет или очень плотных облаков космической пыли. Но и по сегодняшний день астрономам причина этого явления остается неизвестной величиной, чему способствовало то, что звезда KIC 8462852 до последнего времени являлась единственной "звездой Бояджян", известной ученым.

Не так давно, группа астрономов из университета Небраски-Линкольна, возглавляемая Эдвардом Шмидтом (Edward Schmidt), обнаружила более двух десятков подобных звезд, "звезд Бояджян". Это было сделано при помощи специально разработанного программного обеспечения, которое "просеяло" данные о 14 миллионах космических объектов с переменной яркостью, собранные в ходе обзора Northern Sky Variable Survey, проведенного с апреля 1999 по март 2000 года. Кроме этого, астрономы также использовали данные обзора All-Sky Automated Survey for Supernovae, что позволило им отсеять явления, которые могут быть объяснены тривиальными причинами.

Всего группе Шмидта удалось идентифицировать 21 звезду, которые все попадают в разряд "звезд Бояджян", демонстрируя необычные колебания их яркости. При этом образовалось два дополнительных подкласса, "медленные" - которые имели показатели изменения яркости,, сравнимые с показателями звезды KIC 8462852, и "быстрые" - яркость которых изменялась быстро и изменения яркости имели еще большую амплитуду.

Проверка результатов отбора, которая была проведена позже при помощи данных, собранных европейским космическим телескопом Gaia, показала, что все эти звезды являются или достаточно обычными звездами, с массой, приблизительно равной массе Солнца, или красными гигантами с массой, минимум в два раза превышающей массу Солнца. Схожие параметры мерцания позволили ученым сделать вывод, что все это является результатом проявления одних и тех же процессов.

В своих дальнейших планах ученые собираются "просеять" через свое программное обеспечение практически все данные, доступные на сегодняшний день, и данные, которые будут собраны в ближайшем будущем. "Это позволит нам не только найти еще множество подобных мерцающих звезд" - рассказывает Эдвард Шмидт, - "Также мы получим возможность отследить общие изменения яркости этих звезд за длительные промежутки времени, от 20 до 5 лет. И мы надеемся, что все полученные знания помогут нам определить, что же на самом деле представляют собой "звезды Бояджян", и какие процессы вызывают их необычное поведение".

Первоисточник - https://www.livescie...ming-stars.html
https://www.dailytec...im-obrazom.html





Количество пользователей, читающих эту тему: 4

0 пользователей, 4 гостей, 0 анонимных